Monumental'ın tuğla ve harç döşemeden sorumlu Pisa robotu. | Kaynak: Monumental
Genel Müteahhitler Birliği'ne göre müteahhitlerin yüzde 92'si inşaat alanında personel bulmakta zorlanıyor. Aynı zamanda ABD'de 4,5 milyon konut açığı bulunuyor. Monumental gibi geliştiriciler bu açığı kapatmak için robotlara bahse giriyor.
İnşaatın işgücü sorunları mevcut eğilimler sürerse daha da kötüleşecek. Sektörden giderek daha fazla kişi emekli olurken, gençlerin ilgisi azalıyor. Monumental'ın kurucusu ve CEO'su Salar al Khafaji, inşaat sektöründeki işgücü kıtlığının robotik için eşsiz bir fırsat sunduğuna inanıyor.
Al Khafaji, The Robot Report'a yaptığı açıklamada, "İnşaat, robotlar ve yapay zekâ için gerçekten ilginç bir kullanım alanı. Çünkü yapay zekâ ve robotların işgücünün yerini alıp işleri ucuzlatacağı ya da gereksiz hale getireceği anlatısının geçerli olmadığı endüstrilerden biri bu. Gerçekten işi yapacak yeterli insan yok. Bu teknolojiye acilen ihtiyacımız var" dedi.
Monumental, inşaat işlerini üstlenebilecek bir robot filosu geliştiriyor. Şirket tuğla döşemeyle başlamayı iki nedenden dolayı seçti. Al Khafaji'ye göre ilk neden tuğla döşemenin zor bir iş olması. Ekip bu görevi otomatikleştirebilirse inşaat sahasındaki diğer pek çok görevi de üstlenebileceğini düşünüyor.
İkinci neden işgücüne dayanıyor. Al Khafaji, "Batı Avrupa'ya bakarsanız tuğla ustaları Birleşik Krallık, Hollanda ve Almanya gibi birçok ülkede açık verilen bir numaralı meslek" diye konuştu.
İnşaatın üç aşaması ve robotiğin ivme kazandığı yerler
Al Khafaji'ye göre tipik bir evin inşaat süreci üç ana aşamaya ayrılabilir. İlki zemin hazırlığı. Bu aşamada binanın temeli için ekskavatör ve zemin taşıma makineleri kullanılıyor. Robotikte şimdiye kadar en çok ivmenin görüldüğü aşama bu.
"Otonom inşaat robotiği yapan çok sayıda şirket görüyoruz. Ekskavatör, zemin taşıma makineleri, Caterpillar benzeri makineler üretiyorlar" diyen Al Khafaji, "Bu ağır makineler, hassas değiller" ifadelerini kullandı.
Bu aşamada Bedrock Robotics, Gravis Robotics, TerraFirma, HIVE, Built Robotics gibi şirketler bulunuyor. Bu şirketler yakın dönemde büyük finansman turları gördü; Gravis Robotics için 200 milyon dolar, TerraFirma için 115 milyon dolar ve Bedrock Robotics için 270 milyon dolar.
Monumental bu şirketleri rakip görmüyor çünkü şirket inşaatın ikinci aşaması olan kabuk oluşturmada çalışıyor. Al Khafaji, "Tuğla işinin yanı sıra blok işi ve kabuğu oluşturmak için başka işler de yapmak istiyoruz. Bence bugün burada pek rekabet yok" dedi.
Sonra bitirme aşaması geliyor. Bu aşamada kuru duvar monte ediliyor, zemin döşeniyor ve bir binanın kabuğu eve dönüştürülüyor. Al Khafaji'ye göre bu kategoride robotikten gelen ilgi daha da az. Canvas Robotics kuru duvar bitirme robotları üretmişti. Şirketin temel teknolojisi bu yılın başında Oshkosh tarafından satın alındı.
İnşaat işlerinin büyük bölümü malzeme taşımaya dayanıyor
Monumental, inşaat sahalarında tuğla döşeme sürecini yönetmek için üç robot inşa etti.
"Videolarımızda görebileceğiniz ana robotun adı Pisa. Bu, alıp yerleştiren ve tuğla döşeyen robot. Temelde iki kolu olan iki küçük kule vinci var. İnsansı değil" diyen Al Khafaji, Pisa'nın bir kolunun tuğlayı alıp yerleştirdiğini, diğer kolunun ise tuğlalar arasına harç sıkmak için kullanıldığını anlattı.
Sahadaki diğer iki robot Pisa'nın çalışması için yeterli tuğla ve harca sahip olmasını sağlıyor. Biri tuğla getiren Petra, diğeri harç sağlayan Panama.
"İnşaatın birçok şeyi aslında malzeme taşımayla ilgili" diyen Al Khafaji, "İnşaat işçilerini gözlemlediğinizde sürekli el arabalarıyla malzeme taşıdıklarını görürsünüz. Malzeme taşımayı çözmek inşaat sahasında çok önemli" ifadelerini kullandı.
Monumental'ın üç robotu aynı platform üzerine kurulu. Bu durum gelecekte filoya daha fazla robot ekleme kapısını açıyor. Al Khafaji, şirketin inşa ettiği teknolojinin yalnızca yüzde 10'unun doğrudan tuğla döşemeyle ilgili olduğunu, geri kalan yüzde 90'ının ise inşaat sahasında bir robotu işletmekle ilgili daha genel teknoloji olduğunu tahmin ediyor.
Ek olarak ekip, robotların iletişim kurmasına yardımcı olmak için mantar şeklindeki Pathion cihazını kullanıyor. Şirket bir veya daha fazla cihazı şantiyeye yerleştiriyor ve bu cihaz 4G, 5G, Starlink bilgi işlem ve Wi-Fi sağlıyor.
Parçalanmış bir sektörde nasıl yol alınır?
Tek bir inşaat sahasında nihai ürünü oluşturmak için bir düzineye kadar alt yüklenici birlikte çalışabiliyor. Bu durum sektörü oldukça parçalı hale getiriyor ve bu durum avantaj da dezavantaj da olabiliyor. Monumental bunu sahada insan yerine robot ekibiyle gelen başka bir alt yüklenici olarak hareket ederek yönetiyor.
"Diğer sektörlerde aslında zorlanabilirdiniz, çünkü bazı kurumsal müşterilere derinlemesine entegre olmanız gerekirdi" diyen Al Khafaji, örneğin büyük bir otomotiv şirketine satış yapmak istediğinizde mevcut altyapısına entegre olmanız gerektiğini söyledi.
"Kimse dikey olarak entegre değil. Sektör parçalı" diyen Al Khafaji, "Eğer bu işin yapılmasını istiyorsam, temellerin dökülmesi ya da tesisatın yapılması gerekiyor, sadece bu şirketi arıyorum ve birkaç kişi gönderip işi yapıyorlar. Böylece çalışıyorlar. Hiç kimse o alt yüklenicinin kendi oyun kitabını takip etmesini beklemiyor" ifadelerini kullandı.
Ama farklı alt yüklenicilerin bulunduğu bir sahada çalışmanın zorlukları da var. Bu zorluklarla robotik olsun ya da olmasın her alt yüklenicinin baş etmesi gerekiyor.
"Zorluklar temelde tüm bağımlılıklarla ilgili" diyen Al Khafaji, "Her şeyi doğru yapabilirsiniz ama tuğlalar teslim edilmeden gelmişseniz tuğla döşemezsiniz. Robotlarınız ne kadar iyi olursa olsun bu önemli değil" dedi.
Reframe Systems gibi bazı şirketler tamamen farklı bir yaklaşım benimsiyor. Reframe, robotik mikro fabrikalarıyla tüm evleri inşa etmeyi hedefliyor.
Ölçeklendirmede sahadan öğrenilenler belirleyici olacak
Şimdiye kadar Monumental en büyük dersleri robotlarını sahada devreye alarak öğrendi. Şirket faaliyetinin ilk yılında devreye almalara öncelik verdi.
"Her zaman bir robotik laboratuvarı olmak istemediğimizi söyledik; bir yıl boyunca gerçeklikle temas etmeyen şeyler inşa etmek istemiyoruz" diyen Al Khafaji, bu yaklaşımı vurguladı.
Sahada ekip, yıllarca tahmin etmeye ve planlamaya çalışabileceği senaryolarla karşılaştı. Örneğin Al Khafaji'ye göre erken devreye almalardan önce ekip, benzer şekilli ama tamamen homojen olmayan tuğlaları tanımak için bilgisayarlı görü modellerini eğitmek için çok zaman harcamıştı.
"Bilgisayarlı görü modellerini ölçmek, tanımlamak ve köşelere bakmak için kullanıyoruz" diyen Al Khafaji, "Tüm bu işler olurken, devreye almadan sadece birkaç hafta önce kullanılacak tuğlaların simsiyah, tamamen simsiyah tuğlalar olacağını öğrendik. Daha önce hiç görmemiştim" dedi.
Tipik kırmızı tuğlalar ve bazı daha açık renkler üzerinde eğitilmiş olan model, siyah olanları tanıyamadı. Ekip işi yapabilmesi için modeli yeniden eğitti. Al Khafaji, "Yeni veri aldık. Bu yüzden bu devreye almaları yapmak güzel. Gerçek dünya verisi elde ediyorsunuz" diye konuştu.
Şu anda robotik inşaat sektörü genel olarak küçük pilot aşamasında ve bu aslında bir öğrenme aşaması, Al Khafaji'ye göre.
"Daha fazla tuğla rengi, hava durumu, inşaat büyüklüğü, farklı bölgeler, farklı ülkeler, farklı düzenlemeler örneğine ihtiyacınız var. Sonra dağılmayacağı kadar zengin bir veri seti oluşturuyorsunuz. Kenar durumlarını anlıyoruz" diyen Al Khafaji, bu yaklaşımı anlattı.
Al Khafaji, bunun daha çok zaman meselesi ve işin yapılması meselesi olduğunu savundu ve robotların inşaatta büyümeye devam edeceğine inandığını söyledi.
