Ποιος θα χτίσει τη γέφυρα αύριο;

Η ιστορία της κατασκευής γεφυρών είναι μια μακρά ιστορία ανθρώπινης δημιουργικότητας. Αλλά τώρα, ο κλάδος των πολιτικών κατασκευών αντιμετωπίζει ένα διαφορετικό πρόβλημα, καθώς οι μηχανικοί απουσιάζουν ολοένα και περισσότερο.

Πριν από χιλιάδες χρόνια, οι μηχανικοί στην Αίγυπτο, τη Μεσοποταμία και την Ινδία χρησιμοποιούσαν μόνο κορμούς και σανίδες για να χτίσουν γέφυρες πάνω από ποτάμια. Κατά τη Ρωμαϊκή περίοδο, συνδύαζαν πέτρα και σκυρόδεμα για να δημιουργήσουν ισχυρές, ανθεκτικές γέφυρες.

Σήμερα, οι γέφυρες εκτείνονται όχι μόνο σε ποτάμια αλλά και σε ωκεανούς, αντέχουν σε καταιγίδες και μεταφέρουν τρένα υψηλής ταχύτητας. Ωστόσο, ενώ η τεχνολογία έχει προχωρήσει, ο κλάδος αντιμετωπίζει μια σοβαρή κρίση έλλειψης εργατικού δυναμικού.

Η μακρύτερη κρεμαστή γέφυρα ενός ανοίγματος στον κόσμο στην Κίνα. Φωτογραφία: cxshb.gov.vn

Κενό ανθρώπινου δυναμικού και κίνδυνος επιβράδυνσης των κατασκευών

Σύμφωνα με στοιχεία της Ομοσπονδιακής Τράπεζας του Ρίτσμοντ (ΗΠΑ), η παραγωγικότητα της εργασίας στον κατασκευαστικό κλάδο έχει μειωθεί κατά περισσότερο από 30% από το 1970 έως το 2020. Φέτος, ο κλάδος χρειάζεται περίπου 439.000 περισσότερους εργαζόμενους για να καλύψει την εγχώρια ζήτηση.

«Δεν αυξάνεται μόνο η ζήτηση για υποδομές, αλλά αυξάνεται και ο αριθμός των ατόμων που εγκαταλείπουν το επάγγελμα, ενώ ο ρυθμός εισόδου μειώνεται», προειδοποίησε ο Δρ. Feniosky Peña-Mora, Πρόεδρος της Αμερικανικής Εταιρείας Πολιτικών Μηχανικών (ASCE), σε συνέντευξή του στο Interesting Engineering.

Σύμφωνα με τον ίδιο, το Γραφείο Στατιστικών Εργασίας των ΗΠΑ προβλέπει ότι κάθε χρόνο από το 2024 έως το 2034 θα υπάρχουν περίπου 23.600 θέσεις πολιτικού μηχανικού που θα πρέπει να αντικατασταθούν λόγω συνταξιοδότησης ή αλλαγών σταδιοδρομίας.

Πρόκειται για μια επείγουσα πρόκληση και είναι σημαντικό να παρακολουθείται αυτή η τάση «επειδή η έλλειψη ανθρώπινου δυναμικού επηρεάζει άμεσα τη μεταφορά γνώσης και την πρόοδο των εθνικών υποδομών», δήλωσε ο Peña-Mora.

Ρομπότ εισέρχονται στο εργοτάξιο

Εν μέσω ελλείψεων εργατικού δυναμικού, οι εργολάβοι στρέφονται στη ρομποτική, τον αυτοματισμό και την αρθρωτή κατασκευή για να συμβαδίσουν με τον ρυθμό. Η Κίνα θα ολοκληρώσει τη μεγαλύτερη κρεμαστή γέφυρα ενός πύργου στον κόσμο το 2022, η οποία κατασκευάστηκε από μια ομάδα ρομπότ, ενώ η Νορβηγία θα παρουσιάσει τη γέφυρα Ya πάνω από τον ποταμό Ya, την πρώτη γέφυρα στον κόσμο που συγκολλά χάλυβα χρησιμοποιώντας ρομπότ λέιζερ.

«Στη Νορβηγία, η Γέφυρα Ya θεωρείται νέο ορόσημο στη χρήση ψηφιακών διδύμων και αυτοματοποιημένων διαδικασιών συναρμολόγησης», δήλωσε ο Peña-Mora, προσθέτοντας ότι τα εργαστήρια ABC-UTC αναπτύσσουν ρομπότ για την παραγωγή εξαιρετικά ανθεκτικών δοκών από σκυρόδεμα, κάτι που θα βοηθήσει στη μείωση του χρόνου παραγωγής και στη βελτίωση της ποιότητας.

«Η ρομποτική συγκόλληση είναι το κλειδί για τη διασφάλιση ποιότητας, παραγωγικότητας και χαμηλού κόστους. Μπορούμε απλώς να στείλουμε προκατασκευασμένα εξαρτήματα από τη Βόρεια Φινλανδία στον κατασκευαστή Prodtex στη Νορβηγία», πρόσθεσε ο Fredrik Lindqvist, περιφερειακός διευθυντής μηχανικής της SSAB, η οποία προμήθευσε τον χάλυβα για τη γέφυρα Ya.

Η γέφυρα Ya στη Νορβηγία είναι η πρώτη γέφυρα στον κόσμο που συγκολλά χάλυβα χρησιμοποιώντας ρομπότ λέιζερ. Φωτογραφία: SSAB

Όταν ρωτήθηκε ποιες εργασίες στις μηχανές κατασκευής γεφυρών μπορούν να κάνουν καλύτερα σήμερα – είτε επικίνδυνες, επαναλαμβανόμενες είτε απαιτούν υψηλή ακρίβεια – ο Δρ. Peña-Mora είπε ότι τα ρομπότ έχουν αναλάβει πολλές επικίνδυνες εργασίες. Μπορούν να επιθεωρούν αυτόνομα περιοχές που είναι δύσκολο να προσεγγιστούν από τους ανθρώπους, όπως κάτω από τα ανοίγματα γεφυρών ή πάνω από το νερό.

Σύμφωνα με τον ίδιο, τα ρομπότ μπορούν πλέον να δένουν χάλυβα, να συγκολλούν χαλύβδινες κατασκευές (όπως στο έργο Ya Bridge) και να επιθεωρούν γέφυρες χρησιμοποιώντας τεχνολογία υπέρυθρης ακτινοβολίας, ραντάρ και αισθητήρες ήχου.

Επιπλέον, εκτελούν καθαρισμό και παρακολούθηση της κατασκευής, για την ανίχνευση πρώιμων σημαδιών ζημιάς ή φθοράς.

Ωστόσο, υποστήριξε ότι οι άνθρωποι-μηχανικοί εξακολουθούν να είναι ανώτεροι από τις μηχανές χάρη στην ικανότητά τους να κρίνουν, να προσαρμόζονται ευέλικτα και να εξισορροπούν κοινωνικούς, περιβαλλοντικούς και οικονομικούς παράγοντες στο σχεδιασμό.

«Οι άνθρωποι μέχρι στιγμής είχαν ένα πλεονέκτημα στη δημιουργικότητα και την επίλυση προβλημάτων σε πολύπλοκες, περιορισμένες καταστάσεις», επισημαίνει.

Αυτή τη στιγμή, η Τεχνητή Νοημοσύνη βοηθά στη σύνταξη αναφορών, στον σχεδιασμό γεφυρών και στη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού έργων. Στο μέλλον, η Τεχνητή Νοημοσύνη θα μπορούσε να «προσομοιώνει πολλαπλούς μηχανικούς ταυτόχρονα κατά τη φάση αξιολόγησης», αυξάνοντας την ακρίβεια και την ταχύτητα του σχεδιασμού.

Ποιες ιδιότητες χρειάζονται οι μελλοντικοί μηχανικοί;

Η εφαρμογή της Τεχνητής Νοημοσύνης σε έργα κατασκευής γεφυρών βρίσκεται ακόμη σε αρχικό στάδιο, με τα περισσότερα εργαλεία να παραμένουν στο στάδιο της πιλοτικής δοκιμής.

Ωστόσο, ο κατασκευαστικός κλάδος πρέπει να επενδύσει περισσότερο στην εκπαίδευση, την προσαρμογή των διαδικασιών και την οικοδόμηση εμπιστοσύνης, έτσι ώστε η τεχνολογία να γίνει εργαλείο υποστήριξης και όχι υποκατάστατο των ανθρώπων.

Σύμφωνα με τον Δρ. Φενιόσκι Πένια-Μόρα, αυτή η μετάβαση είναι σταδιακή, αλλά η κατεύθυνση είναι σαφής: τα υβριδικά συστήματα που συνδυάζουν την ανθρώπινη κρίση και την ακρίβεια των μηχανών θα γίνονται ολοένα και περισσότερο ο κανόνας.

Το μέλλον της βιομηχανίας, τόνισε, είναι η ολοένα και πιο βαθιά συνεργασία μεταξύ ανθρώπων και μηχανών.

Εν τω μεταξύ, ο Fredrik Lindqvist της SSAB δήλωσε ότι εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά τεχνικά και κανονιστικά εμπόδια που εμποδίζουν την πλήρη αυτοματοποίηση.

Εξήγησε ότι ο ισχύων Ευρωκώδικας και οι εθνικοί κανονισμοί εξακολουθούν να περιορίζουν τη χρήση χάλυβα υψηλής αντοχής – ενός βασικού υλικού για την κατασκευή ρομποτικών γεφυρών.

Ο Peña-Mora πρότεινε επίσης την ανάπτυξη αρθρωτών ρομπότ που θα μπορούσαν να ελέγχονται εξ αποστάσεως, επιτρέποντας την κατασκευή γεφυρών χωρίς κλεισίματα δρόμων μεγάλης κλίμακας, αυξάνοντας παράλληλα την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα.

Πιστεύει ότι οι μελλοντικοί μηχανικοί πρέπει να εκπαιδευτούν σωστά στην Τεχνητή Νοημοσύνη και στις νέες τεχνολογίες, καθώς αυτές καθίστανται απαραίτητα εργαλεία στο σχεδιασμό, την αξιολόγηση και τη διαχείριση έργων.

«Η επόμενη γενιά μηχανικών γεφυρών θα συνεργάζεται στενά με την τεχνητή νοημοσύνη και τον αυτοματισμό», είπε. «Πολλές από τις εργασίες σχεδιασμού και διάταξης που οι νέοι μηχανικοί έπρεπε προηγουμένως να κάνουν χειροκίνητα θα υποστηρίζονται πλέον από την Τεχνητή Νοημοσύνη».

Ωστόσο, τόνισε ότι οι μελλοντικοί μηχανικοί χρειάζονται ακόμη κρίση, πρακτική εμπειρία και την ικανότητα αξιολόγησης των αποτελεσμάτων που παράγονται από την Τεχνητή Νοημοσύνη. Πρέπει να είναι προσαρμόσιμοι, να σκέφτονται διεπιστημονικά και να διασφαλίζουν ότι κάθε τεχνική καινοτομία ωφελεί τους ανθρώπους, τον πλανήτη και την κοινωνία.

«Οι μελλοντικοί μηχανικοί πρέπει να δεσμευτούν να διασφαλίσουν ότι κάθε καινοτομία στη μηχανική συμβάλλει θετικά στους ανθρώπους, τη Γη και την κοινωνία στο σύνολό της», καταλήγει ο Peña-Mora.

Πηγή: https://vietnamnet.vn/ngay-mai-ai-se-xay-cau-2451231.html