건설 자동화 현황(3)-2
건설 자동화란 무엇이며 빌딩의 미래를 어떻게 만들어 갈 것인가?
이 글은 Mark Davis(Autodesk Sr. Director) 시니어 디렉터가 쓴 <What Is Construction Automation, and How Will It Drive the Future of Building?>의 일부를 번역 및 요약한 글입니다. 전문 내용은 다음의 링크를 통해 확인하시길 바랍니다.
What Is Construction Automation, and How Will It Drive the Future of Building?
보러 가기> https://redshift.autodesk.com/articles/construction-automation
건설 자동화 사례
호윅(Howick)
뉴질랜드에 본사를 둔 호윅은 40년 이상 첨단 기계를 제작해 왔으며, 현재는 건축용 골조를 제작하는 정밀 철골 롤 성형 기계를 전문으로 제작하고 있습니다. 최근 프로젝트에서 윈드오버 컨스트럭션(Windover construction)의 가상 설계 및 시공 팀은 매사추세츠주 글로스터에 있는 케이프 앤(Cape Ann) YMCA를 위해 호윅의 X-Tenda 3600 텔레스코픽 철골 골조 기계를 사용하여 15시간 만에 미리 구멍을 내고 분류된 지붕틀 935개를 제작했습니다.
그런 다음 윈드오버는 연결된 3D 모델 데이터를 사용하여 MR 헤드셋 사용자의 시야에 '홀로그램 모형'을 적용하는 폴로그램(Fologram)의 혼합 현실(MR) 기술을 사용하여 한 번에 한 사람만 작업하여 3일 만에 지붕틀을 조립했습니다. 그 결과 프로젝트 기간을 약 70% 단축하고 비용은 약 절반으로 절감했습니다.
호윅의 기계는 강철 코일로부터 복잡한 롤 성형 부품 생산을 자동화하고 부품 내 상세한 조립 지침을 제공함으로써 조립을 간소화했습니다. 합니다. 호윅과 버지니아 테크(Virginia Tech)의 디자인 연구 센터(Center for Design Research)는 잠비아의 외딴 지역에서 이 장비를 사용하여 지역 의료센터 건설 기간을 6개월에서 6주로 단축시키고 있습니다.
Headquartered in New Zealand, Howick has been building high-tech machinery for more than 40 years and is currently specializing in precision steel roll-forming machines that produce framing for construction. In a recent project, Windover Construction’s Virtual Design & Construction team used a Howick X-Tenda 3600 telescopic steel-framing machine to fabricate 935 predrilled, pre-labeled roof trusses in 15 hours for the Cape Ann YMCA in Gloucester, MA. Then, with the help of Fologram’s mixed-reality (MR) technology, which applies “holographic templates” to an MR headset user’s field of vision using connected 3D-model data, Windover assembled the trusses in three days with just one person working at a time, shaving about 70% off project time and cutting costs by about half. (Windover and Fologram are both members of the Autodesk Technology Centers’ Outsight Network.)
Howick’s machines simplify assembly by automating the production of complex roll-form parts out of a coil of steel and providing detailed assembly instructions within the parts. Howick and Virginia Tech’s Center for Design Research are deploying this equipment in remote areas of Zambia to reduce the production time of community medical clinics in from six months to six weeks.
Image from howick ltd팩토리 OS(Factory_OS)
캘리포니아주 발레호에 본사를 둔 팩토리 오에스(Factory_OS)는 스마트 팩토리 환경에서 효율성을 극대화한 다가구 아파트 건물(대부분 저렴한 주택 또는 보조 주택)을 건설하여 산업화된 건설의 모범을 보여주고 있습니다.
이 회사는 33개 스테이션으로 구성된 조립 라인에서 주거 유닛을 건설하고 있습니다. 검증된 제조 기술과 건설 프로세스를 활용하여 팩토리 오에스는 기존 현장 건설보다 더 빠르고 더 저렴하면서 폐기물은 적게 배출되는 형태로 고품질 모듈형 주택을 건설할 수 있습니다.
팩토리 오에스는 QR 코드를 사용하여 모든 부품과 조립품을 추적할 수 있어서, 벽 부품 하나가 잘려서 나올 때마다 모두 기록하고 추적할 수 있습니다. 이는 반복성, 품질, 변동성 제거 등 제조업에서 영향받은 부분입니다. 벽면 10개가 필요한 경우 자동화된 톱이 10개의 키트를 절단하고, 모바일 로봇 플랫폼이 해당 키트를 성형 스테이션으로 배송합니다.
건축 현장에서는 땅 고르기 작업이 완료되면, 작업자가 기초를 타설하고 바닥재, 창문, 조명, 가전제품, 배관 설비 및 내부 마감재가 모두 완성된 상태로 공장에서 완성된 모듈이 배송됩니다. 모듈은 방수와 내화성을 갖춘 수축 포장된 상태로 도착합니다. 그런 다음 작업자들이 모듈을 서로 고정하고 시스템과 유틸리티를 연결하면 건물에 입주할 준비가 완료됩니다.
이 새로운 건축 공정을 통해 팩토리 오에스는 단 몇 주 만에 200~300세대 규모의 다세대 아파트의 설계와 시공을 완료할 수 있습니다.
Vallejo, CA–based Factory_OS exemplifies industrialized construction by building multifamily apartment buildings—much of them designated as affordable or assistive housing—with maximum efficiency in a smart-factory setting. The company is constructing units on a 33-station assembly line. By leaning on proven manufacturing technology and construction processes, Factory_OS can build high-quality modular homes faster, at a lower cost, and with less waste than traditional on-site construction.
Factory_OS uses QR codes to track all parts and assemblies, so when parts for a wall come off a saw, they’re all indexed and tracked. That’s all part of the manufacturing influence: repeatability, quality, taking the variability out. If you need 10 of those walls, the automated saw cuts 10 kits; a mobile robotic platform can deliver the kits to a framing station.
On the building site, once grading is complete, workers pour a foundation and deliver finished modules from the factory with flooring, windows, lighting, appliances, plumbing fixtures and interior finishes all complete. Modules arrive watertight, fireproof, and shrink-wrapped. Workers then fasten them together, connect systems and utilities, and the building is ready to occupy. This new workflow will let Factory_OS complete the design and factory construction of a 200- to 300-unit multifamily apartment in just a few weeks.
Image from Factory_OS아피스 코르(Apis Cor)
아피스 코르는 기존 콘크리트 조적 유닛(CMU) 설계를 모방한 벽을 효율적으로 제작하기 위한 3D 프린터와 3D 프린팅 혼합물을 개발하여 기존 CMU 건축 법규의 요구 사항을 충족하고 있습니다.
2019년 말, 아피스 코는 아랍에미리트 두바이에 640평방미터 규모의 2층짜리 정부 청사를 3D 프린팅으로 건설했습니다. 이 회사는 현장에서 고점도의 석고 기반 3D 프린팅 혼합물을 독점적으로 생산했으며, 크레인으로 건설용 3D 프린터를 이동시켜 단 3명의 작업자만으로 건물을 완공했습니다. 이후 아피스 코르는 3D 프린터를 개선하여 기존 석조 건축보다 최소 8배 이상 빠르고 절반의 비용으로 건축할 수 있게 되었습니다.
이 회사는 기본적으로 건설 장비를 제작하고 현장에서 서비스 형태로 제조를 수행하는 제조 회사입니다. 이러한 시나리오에서는 이 회사와 계약을 맺고 장비를 현장으로 가져와 구조물이나 건물의 일부를 생산한 다음 다른 작업으로 넘어갈 수 있습니다. 계약 제조업체는 설계 매개변수를 제공하고, 장비를 소유하며, 서비스를 제공하는 등 공장이 현장에 온다는 점을 제외하면 제품 위탁 제조와 다르지 않습니다.
Apis Cor develops 3D printers and 3D-printing mixtures for efficiently constructing walls that mimic the design of traditional concrete masonry unit (CMU) walls, meeting the requirements of traditional CMU building codes.
In late 2019, Apis Cor 3D-printed a two-story, 640-square-meter government building in Dubai, United Arab Emirates. The company produced a proprietary high-viscosity, gypsum-based 3D-printing mixture on location, and a crane moved its construction 3D printer around the site to complete the build, using only three workers. Since then, Apis Cor improved its 3D printer to build at least eight times faster and at half the cost of traditional masonry construction.
The company is essentially a manufacturing firm making construction equipment and doing manufacturing on-site as a service. In these scenarios, one might contract the company to bring its machine to your site to produce a structure or part of a building; then, they move on to something else. The contract manufacturer supplies the design parameters, owns the equipment, and provides the service, not unlike contract manufacturing of products, except the factory comes to the site.
Dubai Building | Apis Cor