พรุ่งนี้ใครจะสร้างสะพาน?

ประวัติศาสตร์การสร้างสะพานเป็นเรื่องราวอันยาวนานของความคิดสร้างสรรค์ของมนุษย์ แต่ปัจจุบัน อุตสาหกรรมก่อสร้างโยธากำลังเผชิญกับปัญหาที่แตกต่างออกไป เนื่องจากวิศวกรมีจำนวนน้อยลงเรื่อยๆ

หลายพันปีก่อน วิศวกรในอียิปต์ เมโสโปเตเมีย และอินเดีย ใช้เพียงท่อนซุงและแผ่นไม้ในการสร้างสะพานข้ามแม่น้ำ ในยุคโรมัน พวกเขาผสมผสานหินและคอนกรีตเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสะพานที่แข็งแรงและทนทาน

ปัจจุบัน สะพานไม่เพียงแต่ทอดข้ามแม่น้ำเท่านั้น แต่ยังทอดข้ามมหาสมุทร ทนทานต่อพายุ และรองรับรถไฟความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม แม้เทคโนโลยีจะก้าวหน้า แต่อุตสาหกรรมนี้กำลังเผชิญกับวิกฤตการขาดแคลนแรงงานอย่างรุนแรง

สะพานแขวนช่วงเดียวที่ยาวที่สุด ในโลก ในประเทศจีน ภาพ: cxshb.gov.vn

ความเหลื่อมล้ำด้านทรัพยากรบุคคลและความเสี่ยงจากการชะลอตัวของการก่อสร้าง

จากข้อมูลของธนาคารกลางสหรัฐฯ สาขาริชมอนด์ (สหรัฐอเมริกา) พบว่าผลผลิตแรงงานในภาคการก่อสร้างลดลงมากกว่าร้อยละ 30 ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2513 ถึง พ.ศ. 2563 ในปีนี้ อุตสาหกรรมต้องการแรงงานเพิ่มอีกประมาณ 439,000 คนเพื่อตอบสนองความต้องการในประเทศ

“ไม่เพียงแต่ความต้องการโครงสร้างพื้นฐานจะเพิ่มขึ้นเท่านั้น แต่จำนวนคนที่ออกจากอาชีพนี้ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ในขณะที่อัตราการเข้าทำงานก็ลดลง” ดร. Feniosky Peña-Mora ประธานสมาคมวิศวกรโยธาแห่งอเมริกา (ASCE) เตือนในการสัมภาษณ์กับ Interesting Engineering

ตามที่เขากล่าว สำนักงานสถิติแรงงานสหรัฐฯ คาดการณ์ว่าในแต่ละปีระหว่างปี 2024 ถึง 2034 จะมีตำแหน่งงานวิศวกรรมโยธาประมาณ 23,600 ตำแหน่งที่ต้องถูกแทนที่เนื่องจากการเกษียณอายุหรือการเปลี่ยนแปลงอาชีพ

นี่เป็นความท้าทายเร่งด่วนและเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องติดตามแนวโน้มนี้ “เพราะการขาดแคลนทรัพยากรมนุษย์ส่งผลโดยตรงต่อการถ่ายทอดความรู้และความก้าวหน้าของโครงสร้างพื้นฐานระดับชาติ” เปญญา-โมรา กล่าว

หุ่นยนต์เข้าสู่ไซต์ก่อสร้าง

ท่ามกลางปัญหาการขาดแคลนแรงงาน ผู้รับเหมาจึงหันมาใช้หุ่นยนต์ ระบบอัตโนมัติ และการสร้างแบบโมดูลาร์เพื่อให้ทันกับสถานการณ์ปัจจุบัน จีนจะสร้างสะพานแขวนเสาเดี่ยวที่ยาวที่สุดในโลกให้แล้วเสร็จในปี พ.ศ. 2565 ซึ่งสร้างโดยทีมหุ่นยนต์ ขณะที่นอร์เวย์จะเปิดตัวสะพานหยาข้ามแม่น้ำหยา ซึ่งเป็นสะพานเชื่อมเหล็กแห่งแรกของโลกโดยใช้หุ่นยนต์เลเซอร์

“ในประเทศนอร์เวย์ Ya Bridge ถือเป็นก้าวสำคัญใหม่ในการใช้ฝาแฝดทางดิจิทัลและกระบวนการประกอบอัตโนมัติ” Peña-Mora กล่าว และเสริมว่าห้องปฏิบัติการ ABC-UTC กำลังพัฒนาหุ่นยนต์เพื่อผลิตคานคอนกรีตที่มีความทนทานเป็นพิเศษ ซึ่งจะช่วยลดเวลาในการผลิตและปรับปรุงคุณภาพ

“การเชื่อมด้วยหุ่นยนต์เป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันคุณภาพ ผลผลิต และต้นทุนที่ต่ำ เราสามารถส่งชิ้นส่วนสำเร็จรูปจากฟินแลนด์ตอนเหนือไปยังผู้ผลิต Prodtex ในนอร์เวย์ได้อย่างง่ายดาย” เฟรดริก ลินด์ควิสต์ ผู้จัดการฝ่ายวิศวกรรมประจำภูมิภาคของ SSAB ผู้จัดหาเหล็กสำหรับสะพานยา กล่าวเสริม

สะพานยาในนอร์เวย์เป็นสะพานแห่งแรกของโลกที่เชื่อมเหล็กโดยใช้หุ่นยนต์เลเซอร์ ภาพ: SSAB

เมื่อถามว่างานใดในเครื่องจักรสร้างสะพานที่สามารถทำได้ดีกว่าในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นงานอันตราย งานซ้ำซาก หรืองานที่ต้องใช้ความแม่นยำสูง ดร. เปญญา-โมรา กล่าวว่า หุ่นยนต์ได้เข้ามาแทนที่งานอันตรายมากมาย พวกมันสามารถตรวจสอบพื้นที่ที่มนุษย์เข้าถึงได้ยากได้โดยอัตโนมัติ เช่น ใต้สะพานหรือเหนือน้ำ

ตามที่เขากล่าว ปัจจุบันหุ่นยนต์สามารถมัดเหล็ก เชื่อมโครงสร้างเหล็ก (เช่นเดียวกับโครงการสะพานหยา) และตรวจสอบสะพานโดยใช้เทคโนโลยีอินฟราเรด เรดาร์ และเซนเซอร์เสียง

นอกจากนี้ พวกเขายังทำความสะอาดและตรวจสอบโครงสร้างเพื่อตรวจหาสัญญาณเริ่มต้นของความเสียหายหรือการเสื่อมสภาพ

อย่างไรก็ตาม เขาอ้างว่าวิศวกรมนุษย์ยังคงเหนือกว่าเครื่องจักรเนื่องจากความสามารถในการตัดสินใจ ปรับตัวอย่างยืดหยุ่น และสร้างสมดุลระหว่างปัจจัยทางสังคม สิ่งแวดล้อม และ เศรษฐกิจ ในการออกแบบ

“มนุษย์มีความได้เปรียบในด้านความคิดสร้างสรรค์และการแก้ปัญหาในสถานการณ์ที่ซับซ้อนและมีข้อจำกัด” เขากล่าว

ปัจจุบัน AI กำลังช่วยในการเขียนรายงาน การออกแบบสะพาน และการปรับปรุงการวางแผนโครงการ ในอนาคต AI สามารถ "จำลองการทำงานของวิศวกรหลายคนพร้อมกันในช่วงการประเมินผล" ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแม่นยำและความรวดเร็วในการออกแบบ

วิศวกรในอนาคตต้องมีคุณสมบัติอะไรบ้าง?

การประยุกต์ใช้ AI ในโครงการก่อสร้างสะพานยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น โดยเครื่องมือส่วนใหญ่ยังอยู่ในขั้นทดสอบนำร่อง

อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมการก่อสร้างจำเป็นต้องลงทุนเพิ่มมากขึ้นในการฝึกอบรม การปรับปรุงกระบวนการ และการสร้างความไว้วางใจ เพื่อให้เทคโนโลยีกลายเป็นเครื่องมือสนับสนุน แทนที่จะมาแทนที่มนุษย์

ตามที่ดร. Feniosky Peña-Mora กล่าว การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป แต่ทิศทางก็ชัดเจน นั่นคือ ระบบไฮบริดที่รวมการตัดสินใจของมนุษย์และความแม่นยำของเครื่องจักรเข้าด้วยกันจะกลายเป็นบรรทัดฐานเพิ่มมากขึ้น

เขาย้ำว่าอนาคตของอุตสาหกรรมคือความร่วมมือที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นระหว่างมนุษย์และเครื่องจักร

ในขณะเดียวกัน Fredrik Lindqvist จาก SSAB กล่าวว่ายังคงมีอุปสรรคด้านเทคนิคและกฎระเบียบอีกมากมายที่ขัดขวางไม่ให้มีระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

เขาอธิบายว่าปัจจุบัน Eurocode และกฎระเบียบระดับชาติยังคงจำกัดการใช้เหล็กกล้าแรงสูง ซึ่งเป็นวัสดุหลักในการก่อสร้างสะพานหุ่นยนต์

เปญญา-โมรา ยังได้เสนอให้พัฒนาหุ่นยนต์แบบแยกส่วนที่สามารถควบคุมจากระยะไกลได้ ช่วยให้สามารถดำเนินการก่อสร้างสะพานได้โดยไม่ต้องปิดถนนขนาดใหญ่ พร้อมทั้งเพิ่มความปลอดภัยและประสิทธิภาพอีกด้วย

เขาเชื่อว่าวิศวกรในอนาคตจำเป็นต้องได้รับการฝึกอบรมด้าน AI และเทคโนโลยีใหม่ๆ อย่างเหมาะสม เนื่องจากเทคโนโลยีเหล่านี้กำลังกลายมาเป็นเครื่องมือสำคัญในการออกแบบ การประเมิน และการจัดการโครงการ

“วิศวกรสะพานรุ่นต่อไปจะทำงานควบคู่ไปกับปัญญาประดิษฐ์และระบบอัตโนมัติ” เขากล่าว “งานออกแบบและจัดวางโครงสร้างหลายอย่างที่วิศวกรรุ่นใหม่ต้องทำด้วยมือ บัดนี้จะได้รับความช่วยเหลือจากปัญญาประดิษฐ์”

อย่างไรก็ตาม เขาย้ำว่าวิศวกรในอนาคตยังคงต้องการวิจารณญาณ ประสบการณ์จริง และความสามารถในการประเมินผลลัพธ์ที่เกิดจาก AI พวกเขาต้องปรับตัว คิดแบบสหวิทยาการ และมั่นใจว่านวัตกรรมทางเทคนิคใดๆ จะเป็นประโยชน์ต่อผู้คน โลก และสังคม

“วิศวกรในอนาคตจำเป็นต้องมีความมุ่งมั่นที่จะให้แน่ใจว่านวัตกรรมทางวิศวกรรมทุกอย่างจะส่งผลดีต่อผู้คน โลก และสังคมโดยรวม” Peña-Mora กล่าวสรุป

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