ABB Robotics ir Serendix: Japonijos pirmosios geležinkelio stoties 3D spausdinimas

Kaip ABB robotika ir 3D spausdinimas keičia Japonijos geležinkelio infrastruktūrą

Statybų pramonė šiuo metu patiria transformacinį pokytį, kurį skatina pramoninė automatizacija. Istoriniame projekte Serendix bendradarbiavo su ABB, kad pastatytų pirmąją Japonijoje 3D atspausdintą geležinkelio stotį. Ši iniciatyva sprendžia svarbias problemas, tokias kaip senstanti infrastruktūra ir darbo jėgos trūkumas, tuo pačiu demonstruodama modernios gamybos automatizacijos tikslumą.

Sprendžiant senstančios infrastruktūros krizę

Japan Railway West (JR West) valdo didžiulę 1 200 stočių tinklą, daugelis jų yra pastatytos prieš kelis dešimtmečius. Originali medinė Hatsushima stoties konstrukcija buvo pastatyta 1948 m. ir reikalavo skubaus atnaujinimo. Tačiau tradiciniai statybos metodai vis sunkiau įgyvendinami. Japonija susiduria su mažėjančia darbo jėga ir sparčiai augančiomis medžiagų kainomis. Todėl JR West ieškojo novatoriško sprendimo, kaip išlaikyti aukštus paslaugų standartus be ilgų tradicinio statybos proceso terminų.

Robotų tikslumas įveikia darbo jėgos trūkumą

Norėdama įveikti šiuos logistinius iššūkius, Serendix panaudojo ABB IRB 6700 robotą integruotą su pažangia 3D spausdinimo technologija. Skirtingai nuo tradicinio betonavimo vietoje, robotas gamino konstrukcinius elementus gamykloje. Šis valdymo sistema užtikrino itin didelį tikslumą ir nuoseklumą. Perkeldama darbo krūvį į robotizuotą ląstelę, įmonė sumažino poreikį kvalifikuotai rankinei darbo jėgai. Be to, šis metodas sumažino didėjančių atlyginimų statybų sektoriuje poveikį.

Pagreitinti terminai per gamybos automatizaciją

Šio automatizuoto metodo efektyvumas yra stulbinantis, palyginti su tradiciniais būdais. Tipinis medinis pakaitalas reikalautų dviejų mėnesių darbo vietoje. Priešingai, 3D atspausdinta stotis buvo surinkta per vieną naktį. Šis greitas diegimas užtikrino, kad 1,7 milijono JR West kasdienių klientų veikla nebuvo sutrikdyta. Naudojant 7 ašių sistemą—pridėjus kelionės ašį prie roboto rankos—buvo pasiektas reikalingas pasiekiamumas didelio masto komponentams.

Pažangi antgalio technologija ir dizaino laisvė

Vienas iš svarbių techninių proveržių šiame projekte yra Vertico dviejų komponentų (2K) antgalio technologijos naudojimas. Standartiniai 1K antgaliai dažnai susiduria su tikslumo ir medžiagos paskirstymo problemomis. Tačiau 2K sistema siūlo keturis kartus didesnį tikslumą nei senesni modeliai. Ji sumažina skiedinio pasklidimą 75%, leidžiant kurti sudėtingas geometrines tekstūras. Dėl to Serendix galėjo įtraukti vietinius kultūrinius motyvus, tokius kaip išskaptuotas mandarino apelsinas, į betono fasadą.

Ekspertų įžvalgos: autonominės statybos ateitis

Iš pramonės perspektyvos šis projektas žymi judėjimą link „tamsių gamyklų“ statyboje. Serendix atstovas p. Sato įsivaizduoja ateitį, kurioje dirbtinis intelektas (DI) valdo visą paruošiamąjį procesą. Šiuo metu šios sistemos reikalauja minimalios žmogaus įsikišimo spausdinimo ciklo metu. Integravus vaizdo jutiklius ir DI, pramonė galės pasiekti visišką automatizavimą nuo pradinio dizaino duomenų iki galutinio produkto. Ši evoliucija greičiausiai išplis ne tik į komunalinius pastatus, bet ir į aukštos klasės architektūrą, tokią kaip viešbučiai ir vilos.

Sąnaudų taupymas ir medžiagų efektyvumas

Ekonominiai duomenys rodo, kad 3D spausdinimas suteikia reikšmingų finansinių pranašumų. Serendix praneša apie 30–50 % sąnaudų taupymą, palyginti su tradiciniais metodais. Kadangi PLC valdomas robotas deda medžiagą tik ten, kur reikia, atliekų beveik nelieka. Be to, galimybė naudoti skiedinį kaip pagrindinę medžiagą supaprastina tiekimo grandinę. Todėl ši technologija yra patikima apsauga nuo pasaulinių medžiagų kainų svyravimų.

3D robotizuoto spausdinimo taikymo scenarijai

• Viešoji infrastruktūra: Greitas autobusų stotelių, geležinkelio platformų ir mažų komunalinių pastatų pakeitimas intensyvaus eismo zonose.

• Pagalba po nelaimių: Greitas avarinių būstų ar komandinių centrų statymas po gamtinių katastrofų.

• Individuali architektūra: Sudėtingų, nelinijinių fasadų kūrimas prabangiems viešbučiams ir gyvenamosioms viloms, kurių tradicinis liejimas būtų per brangus.

• Pramoniniai korpusai: Specializuoti gamybos automatizacijos korpusai jautriai DCS ar PLC įrangai atšiauriomis sąlygomis.