Ki fogja holnap megépíteni a hidat?

A hídépítés története az emberi kreativitás hosszú története. De most az építőipar más problémával néz szembe, mivel a mérnökök egyre kevésbé vannak jelen.

Évezredekkel ezelőtt az egyiptomi, mezopotámiai és indiai mérnökök csak rönköket és deszkákat használtak folyóhidak építéséhez. A római korban követ és betont kombináltak, hogy erős, nagy teherbírású hidakat hozzanak létre.

Manapság a hidak nemcsak folyókat, hanem óceánokat is áthidalnak, ellenállnak a viharoknak és nagysebességű vonatokat szállítanak. Azonban, bár a technológia fejlődött, az iparág komoly munkaerőhiánnyal néz szembe.

A világ leghosszabb egynyílású függőhídja Kínában. Fotó: cxshb.gov.vn

Emberi erőforrás hiány és az építőipar lassulásának kockázata

A richmondi Federal Reserve Bank (USA) adatai szerint az építőiparban a munkatermelékenység több mint 30%-kal csökkent 1970 és 2020 között. Idén az iparágnak mintegy 439 000 további munkavállalóra van szüksége a belföldi kereslet kielégítéséhez.

„Nemcsak az infrastruktúra iránti kereslet növekszik, hanem a szakmát elhagyók száma is emelkedik, miközben a belépők aránya csökken” – figyelmeztetett Dr. Feniosky Peña-Mora, az Amerikai Építőmérnökök Társaságának (ASCE) elnöke az Interesting Engineering magazinnak adott interjújában.

Elmondása szerint az Egyesült Államok Munkaügyi Statisztikai Hivatala azt jósolja, hogy 2024 és 2034 között évente körülbelül 23 600 építőmérnöki állást kell majd helyettesíteni nyugdíjba vonulás vagy karrierváltás miatt.

Ez egy sürgető kihívás, és fontos figyelemmel kísérni ezt a tendenciát , „mivel az emberi erőforrások hiánya közvetlenül befolyásolja a tudásátadást és a nemzeti infrastruktúra fejlődését” – mondta Peña-Mora.

Robotok lépnek be az építkezésre

A munkaerőhiány közepette a vállalkozók a robotikához, az automatizáláshoz és a modularizációhoz fordulnak, hogy lépést tartsanak a fejlődéssel. Kína 2022-ben fejezi be a világ leghosszabb, egytornyú függőhídjának megépítését, amelyet robotcsapat épít, míg Norvégia bemutatja a Ya folyó felett átívelő Ya hidat, a világ első olyan hídját, amely lézerrobotokkal hegeszti az acélt.

„Norvégiában a Ya-híd új mérföldkőnek számít a digitális ikrek és az automatizált összeszerelési folyamatok alkalmazásában” – mondta Peña-Mora, hozzátéve, hogy az ABC-UTC laboratóriumok robotokat fejlesztenek ultratartós betongerendák gyártására, ami segít csökkenteni a gyártási időt és javítani a minőséget.

„A robothegesztés kulcsfontosságú a minőség, a termelékenység és az alacsony költségek biztosításához. Egyszerűen küldhetünk előregyártott alkatrészeket Észak-Finnországból a norvégiai Prodtex gyártónak” – tette hozzá Fredrik Lindqvist, az SSAB regionális mérnöki vezetője, amely a Ya híd acélját szállította.

A norvégiai Ya-híd a világ első olyan hídja, amely lézerrobotokkal hegeszti az acélt. Fotó: SSAB

Amikor arról kérdezték, hogy a hídépítő gépek milyen feladatokat tudnak ma jobban elvégezni – legyenek azok veszélyesek, ismétlődőek vagy nagy pontosságot igénylők –, Dr. Peña-Mora azt mondta, hogy a robotok sok veszélyes feladatot átvettek. Autonóm módon képesek ellenőrizni azokat a területeket, amelyeket az emberek nehezen érhetnek el, például a hídfesztávolságok alatt vagy a víz felett.

Elmondása szerint a robotok most már képesek acélt kötni, acélszerkezeteket hegeszteni (mint a Ya híd projektben), és hidakat vizsgálni infravörös technológia, radar és hangérzékelők segítségével.

Ezenkívül elvégzik a szerkezet tisztítását és felügyeletét, hogy korai jeleit észleljék a sérüléseknek vagy romlásnak.

Azt állította azonban, hogy az emberi mérnökök továbbra is felülmúlják a gépeket, mivel képesek ítélkezni, rugalmasan alkalmazkodni, és egyensúlyt teremteni a társadalmi, környezeti és gazdasági tényezők között a tervezés során.

„Az emberek eddig előnyben voltak a kreativitásban és a problémamegoldásban összetett, korlátozott helyzetekben” – mutat rá.

Jelenleg a mesterséges intelligencia segíti a jelentésírást, a hídtervezést és a projekttervezés optimalizálását. A jövőben a mesterséges intelligencia „több mérnököt is szimulálhat egyszerre az értékelési fázisban”, növelve a tervezés pontosságát és sebességét.

Milyen tulajdonságokra van szüksége a leendő mérnököknek?

A mesterséges intelligencia alkalmazása a hídépítési projektekben még gyerekcipőben jár, a legtöbb eszköz a kísérleti tesztelés szakaszában van.

Az építőiparnak azonban nagyobb mértékben kell befektetnie a képzésbe, a folyamatok kiigazításába és a bizalomépítésbe, hogy a technológia inkább támogató eszközzé váljon, mintsem az emberek helyettesítőjévé.

Dr. Feniosky Peña-Mora szerint ez az átmenet fokozatos, de az irány egyértelmű: az emberi ítélőképességet és a gépi pontosságot ötvöző hibrid rendszerek egyre inkább normává válnak.

Az iparág jövője – hangsúlyozta – az emberek és a gépek egyre mélyebb együttműködése.

Eközben az SSAB munkatársa, Fredrik Lindqvist szerint még mindig számos technikai és szabályozási akadály akadályozza a teljes automatizálást.

Elmagyarázta, hogy a jelenlegi Eurocode és a nemzeti előírások továbbra is korlátozzák a nagy szilárdságú acél használatát – amely kulcsfontosságú anyag a robotizált hídépítésben.

Peña-Mora azt is javasolta, hogy fejlesszenek ki olyan moduláris robotokat, amelyek távirányítással irányíthatók lennének, lehetővé téve a hídépítést nagyszabású útlezárások nélkül, miközben növelik a biztonságot és a hatékonyságot.

Úgy véli, hogy a jövő mérnökeit megfelelően kell képezni a mesterséges intelligencia és az új technológiák terén, mivel ezek nélkülözhetetlen eszközökké válnak a tervezésben, az értékelésben és a projektmenedzsmentben.

„A hídmérnökök következő generációja kéz a kézben fog dolgozni a mesterséges intelligenciával és az automatizálással” – mondta. „A tervezési és elrendezési feladatok közül sokat, amelyeket a fiatal mérnököknek korábban manuálisan kellett elvégezniük, mostantól a mesterséges intelligencia fog segíteni.”

Hangsúlyozta azonban, hogy a jövő mérnökeinek továbbra is ítélőképességre, gyakorlati tapasztalatra és a mesterséges intelligencia által generált eredmények értékelésének képességére van szükségük. Alkalmazkodóképesnek kell lenniük, interdiszciplinárisan kell gondolkodniuk, és biztosítaniuk kell, hogy minden műszaki innováció az emberek, a bolygó és a társadalom javát szolgálja.

„A jövő mérnökeinek elkötelezettnek kell lenniük amellett, hogy minden mérnöki innováció pozitívan járuljon hozzá az emberekhez, a Földhöz és a társadalom egészéhez” – összegzi Peña-Mora.

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