스페인의 건설 부문은 다음과 같은 시기를 겪고 있습니다. 경쟁력을 유지하려면 현대화는 더 이상 선택 사항이 아니라 필수 사항입니다. 다른 시장과 비교해 볼 때, 최근 발표된 건설 로봇 공학 백서는 향후 건설 산업이 나아가야 할 방향을 이해하는 데 중요한 참고 자료가 되었습니다.
이 보고서는 다음 요인에 의해 작성되었습니다. 스페인 건설 기술 플랫폼(PTEC)과 로봇 클러스터 HispaRob이 협력합니다. 이 보고서는 과학혁신부에서 발표되었으며, 해당 분야의 현황을 분석하고 주요 기술적 결함을 파악하며, 로봇공학, 자동화, 인공지능(AI) 및 BIM과 같은 디지털 방법론을 프로젝트 수명주기 전반에 걸쳐 통합하기 위한 명확한 로드맵을 제시합니다.
심각한 기술 부족을 겪고 있는 경제의 핵심 부문
백서는 스페인 경제에서 건설업이 갖는 중요성을 다시 한번 강조하는 것으로 시작합니다. 이는 국가 GDP의 약 5,3%를 차지하며 수십만 명의 사람들을 직접 고용하고 있습니다.주로 전문 중소기업으로 구성된 사업 구조를 가지고 있습니다. 규모에도 불구하고, 이 문서는 건설 부문이 높은 수준의 디지털화를 유지하고 있음을 강조합니다. 협업 로봇공학 다른 산업에 비해 상당히 낮습니다.
수집된 데이터에 따르면, 해당 부문의 매출은 증가하고 있으며 활동도 활발하게 유지되고 있습니다.하지만 생산성은 같은 속도로 발전하지 못하고 있습니다. 이러한 격차는 주로 건물 및 인프라 건설 분야에서 첨단 기술 도입이 더디게 진행되는 데 기인하며, 이는 대형 건설 회사들이 효율성, 혁신 및 실행 능력을 놓고 경쟁하는 국제적인 환경에서 위험 요소로 작용합니다.
이 문서는 수렴 현상이 발생할 수 있음을 경고합니다. 로봇공학과 인공지능은 패러다임의 전환을 가져올 것입니다.건설 현장과 같이 복잡하고 변화무쌍한 환경에서 작동할 수 있는 기계와 시스템의 등장으로 오늘날 수작업으로 반복되고, 많은 경우 위험한 작업들이 자동화될 수 있게 될 것입니다.
PTEC와 HispaRob의 관점에서 보면, 단순히 기계를 더 추가하는 것만이 아닙니다.오히려 인프라와 건물을 계획, 설계, 실행, 유지 관리 및 해체하는 방식을 혁신하고 모든 단계에 데이터와 디지털 도구를 통합하는 데 중점을 두어야 합니다.
전체 주기 보기: 설계부터 철거까지
백서의 가장 두드러진 특징 중 하나는 다음과 같습니다. 건설의 전체 수명 주기 접근 방식분석은 건설 단계에만 국한되지 않고 초기 설계부터 철거 및 마무리 작업까지 모든 단계를 포괄합니다. 폐기물 관리 및 재활용운영 및 유지보수를 포함합니다.
이러한 포괄적인 관점을 통해 더욱 정확한 식별이 가능해집니다. 로봇화와 디지털화를 우선시하는 것이 합리적인 경우이 문서는 설계, 실행, 운영 및 수명 종료 등 각 단계 간의 연관성을 특히 강조합니다. 이러한 모든 단계 간에 정보가 원활하게 흐르면 오류가 줄어들고 누적 비용이 절감되며 자재 및 장비의 추적성이 향상됩니다.
본문은 백서를 다음과 같이 제시합니다. 기업, 정부기관 및 연구기관을 위해 설계된 실용적인 안내서이 문서는 단순한 기술 논문이라기보다는 의사결정 지원 문서로서, 어떤 솔루션이 이미 성숙 단계에 접어들었는지, 그리고 새로운 기술을 포함하여 단기 및 중장기적으로 구현을 위해 면밀히 모니터링해야 할 신기술은 무엇인지 파악하는 데 도움을 줍니다. 3D 프린팅 방법론.
이러한 전 과정 접근 방식은 다른 유럽 국가에서 이미 널리 퍼져 있는 추세와 일치합니다. BIM, 디지털 트윈 및 로봇 공학의 조합 이는 대규모 인프라부터 독특한 건물 및 재개발 프로젝트에 이르기까지 복잡한 프로젝트를 관리하는 표준으로 자리 잡기 시작했습니다.
생산성, 비용 및 품질: 로봇화의 직접적인 영향
가장 주목할 만한 양적 결론 중 하나로 백서는 다음과 같이 명시하고 있습니다. 협동 로봇(코봇) 및 자동화 시스템의 도입 사전 제작, 자재 취급 또는 조립과 같은 작업에서 특정 공정의 생산성을 최대 35%까지 향상시킬 수 있습니다.
이 보고서는 건설 회사들을 대상으로 한 설문조사를 바탕으로 작성되었으며, 설문조사 결과는 다음과 같습니다. 자동화 솔루션을 사용하면 오류 발생률이 약 40% 감소합니다. 순전히 수작업 방식에 비해 오류가 적다는 것은 재작업이 줄어들고 자재 낭비가 감소하며 건설 일정이 계획된 기한에 더욱 부합한다는 것을 의미합니다.
산업화와 모듈식 조립식 건축 그들은 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 문서에 따르면, 해당 분야 전문가의 약 85%가 이미 산업화된 시스템을 어느 정도 사용하고 있습니다.이러한 방법론을 통해 건설 주기를 최대 3분의 2까지 단축하고 백서에서 추산한 약 35%의 비용 절감을 달성할 수 있으므로 자동화가 효율성 향상을 위한 핵심 수단임을 다시 한번 확인할 수 있습니다.
이와 동시에 품질 향상도 뚜렷하게 나타납니다. 즉, 더욱 반복 가능한 프로세스가 많아졌습니다. 센서로 제어되고 실시간으로 모니터링됩니다.이러한 방식은 변동성을 줄이고, 특히 에너지 효율성이나 인프라 내구성과 같은 분야에서 점점 더 까다로워지는 기술 및 규제 표준을 준수하는 것을 더 쉽게 만들어 줍니다.
이 문서에는 다음과 같은 구체적인 예시가 포함되어 있습니다. 물류 비용을 약 7% 절감할 수 있는 내부 운송 로봇 현장 추적 및 모니터링 시스템은 생산성을 약 20% 향상시키거나, 고급 도구를 제공합니다. 폐기물 분류 이는 회복률을 약 12% 정도 높여줍니다.
고용 안정성과 지속가능성: 두 가지 주요 추가 혜택
비용과 기한 외에도, 백서는 건설 분야의 특히 민감한 두 가지 측면에 초점을 맞추고 있습니다. 근로자 안전 및 환경 영향스페인 건설업계는 여전히 산업재해 발생률이 가장 높은 분야 중 하나이며, 이러한 이유로 로봇화는 사고 감소를 위한 전략적 동반자로 여겨지고 있습니다.
보고서에 수록된 자료에 따르면 다음과 같은 점을 시사합니다. 로봇 작업과 관련된 건강 피해는 동일한 수작업에서 발생하는 피해의 40% 미만입니다.가장 힘들고 반복적인 작업이나 위험도가 높은 작업에서 사람들을 분리함으로써 부상, 낙상, 과로 또는 열악한 환경 노출로부터 보호가 향상됩니다.
지속가능성과 관련하여 본문은 다음과 같은 접근 방식의 조합을 강조합니다. 로봇 기술과 데이터 시스템을 활용한 린 건설 이 시스템은 자재 흐름을 최적화하고 매립지로 보내지는 폐기물을 크게 줄여주며, 특정 경우에는 최대 32%까지 감축할 수 있습니다.
이러한 폐기물 감소는 비축량, 토공 및 내부 물류에 대한 더 나은 계획과 결합되어, 이는 각 프로젝트의 환경적 영향을 최소화하는 데 도움이 됩니다.이는 대규모 인프라 및 주택 프로젝트에 자금을 지원하는 공공 행정 기관과 투자 펀드에서 점점 더 주의 깊게 살펴보는 측면입니다.
백서에서는 이러한 안보 및 지속가능성 분야의 발전이 다음과 일치한다고 언급합니다. 생태 및 디지털 전환과 관련하여 유럽 연합이 설정한 우선순위이를 통해 혁신, 에너지 복구 및 순환 경제와 관련된 자금 지원 프로그램에 접근할 수 있는 기회가 열립니다.
건설 분야의 실제 적용 사례 및 신기술
이 문서는 상당 부분을 할애하여 다음 사항을 검토합니다. 이미 테스트 또는 구현 단계에 있는 로봇 공학 및 자동화 애플리케이션 스페인과 유럽 전역의 다양한 유형의 프로젝트에서 활동했습니다.
건설 부문에서는 다음과 같은 기회가 확인됩니다. 벽돌 쌓기 로봇, 자동화된 외장 시스템, 인테리어 마감 솔루션 및 보수 도구주택 가격 상승과 기존 건물의 에너지 효율 개선을 위한 개입 필요성으로 인해 이 분야는 특히 중요성이 커지고 있으며, 또한 다음과 같은 사례들이 나타나기 시작했습니다. 3D 인쇄하기 관련 산업 분야에 적용됩니다.
토목공학에서는 다음 사항에 중점을 둡니다. 지능형 제어 시스템을 장착한 굴삭기, 다짐기, 크레인 및 기타 중장비이는 BIM 및 지리정보시스템(GIS)과 통합되어 있습니다. 이러한 통합을 통해 토공 계획, 생산 모니터링 및 편차의 조기 감지가 용이해집니다.
백서에 설명된 핵심 기술은 다음과 같습니다. 지상 이동 로봇, 드론, 조작기, 외골격 첨단 센서(라이다, 초음파 등)GPS/IMU 위치 측정 시스템, 디지털 트윈, 3D 프린팅, 증강 현실 및 5G 네트워크인공지능과 데이터 분석을 통해 통합된 이러한 모든 구성 요소는 자율 주행, 자동 인프라 검사 및 예측 유지 보수와 같은 기능을 가능하게 합니다.
대표적인 활용 사례로는 AI 모델이 있습니다. 도로 포장 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 신경망 또한 건조한 표면, 눈 덮인 표면, 얼음 덮인 표면을 높은 정밀도로 구분하여 도로 및 고속도로에서의 사고 위험을 줄일 수 있습니다. 토목 공사 프로젝트에서 기계 효율 및 활용 수준을 모니터링하는 디지털 트윈 환경을 기반으로 하는 차량 관리 시스템도 언급됩니다.
인적 자본, 인재 및 비즈니스 조직
백서에서 반복적으로 언급되는 아이디어 중 하나는 다음과 같습니다. 해당 분야의 변화는 기술적인 측면뿐만 아니라 조직적인 측면, 그리고 인적 자원 측면에서도 일어나고 있습니다.해당 문서에 따르면, 회사 문화와 팀 구성원의 역량을 조정하지 않고 로봇과 지능형 시스템을 도입하는 것은 실패로 이어질 가능성이 높다고 합니다.
따라서 보고서는 다음을 강조합니다. 기술 전문가와 중간 및 고위 관리자 모두를 교육해야 합니다. 로봇공학, 자동화, 데이터 분석 및 인공지능과 같은 분야에서 공학, 건축 또는 건설 관리 분야의 전통적인 지식을 보완하는 방식으로 교육을 제공합니다.
창조하는 것이 권장됩니다 다학제 팀 건설 전문가와 소프트웨어, 센서 전문가가 함께 일하는 곳, 모바일 로봇공학 또는 사이버 보안 분야에서 프로젝트의 과제를 구체적이고 실행 가능한 기술적 해결책으로 전환할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다.
백서에서는 또한 다음 사항에 중점을 두고 있습니다. 신기술 분야에 특화된 젊은 인재 및 전문가 유치 및 유지해당 분야의 세대 차이와 다른 디지털화된 분야와의 경쟁으로 인해 자격을 갖춘 전문가의 유입이 저해될 수 있으므로, 대학, 직업 훈련 센터 및 직업 재교육 프로그램과의 연계를 강화하는 것이 제안됩니다.
또한 기업들은 내부 구조와 경영 모델을 재검토하도록 권장됩니다. 보다 협력적이고 혁신적인 환경 조성 이는 특정 프로젝트의 시범 사업부터 조직 전체에 걸친 대규모 배포에 이르기까지 새로운 솔루션의 점진적인 구현을 촉진합니다.
장벽, 규제 체계 및 단계적 도입의 필요성
백서에서는 건설 분야에서 로봇 기술의 광범위한 사용을 가로막는 장애물들을 간과하지 않습니다. 가장 자주 언급되는 장벽 중 하나는 다음과 같습니다. 초기 투자 비용이 높음특히 중소기업의 경우 기존 시스템과의 통합 문제 및 특정 교육을 받은 인력 부족과 같은 어려움이 있습니다.
또한 언급된 것은 일부 조직 내 문화 변화에 대한 저항또한 특정 건설 환경에서는 연결성 부족으로 인한 기술적 한계가 존재하며, 이러한 환경에서는 실시간 데이터를 기반으로 하는 고급 솔루션을 지원하는 안정적인 네트워크를 항상 구축할 수 있는 것은 아닙니다.
규제 분야에서 이 보고서는 다음과 같은 프레임워크의 중요성을 강조합니다. 기계 및 국제 표준에 관한 EU 규정 2023/1230 ISO/TS 15066(협업 로봇), ISO 17757(자율 기계) 또는 ISO 23725(시스템 상호 운용성)와 같은 표준은 서로 다른 제조업체의 장비 간의 안전, 신뢰성 및 호환성을 보장하는 데 핵심적인 역할을 할 것입니다.
이러한 상황을 고려하여 PTEC와 문서 작성자들은 다음과 같은 방안을 제안합니다. 로봇화의 점진적 도입안전, 품질 또는 일상적인 작업 자동화와 같은 분야에서 실질적인 결과를 보여줄 수 있는 구체적인 프로젝트부터 시작하여 위험 인식을 줄이고 내부 학습을 촉진합니다.
백서에서는 특히 다음 사항을 중점적으로 다룹니다. 교육을 강화하고, 중소기업 및 스타트업을 지원하며, 연구 개발 프로그램을 더욱 효과적으로 활용해야 합니다. 국가 및 유럽 차원에서 이용 가능합니다. 이 프로그램의 목표는 학계, 기술 센터 및 건설 회사 간의 지식 이전을 촉진하는 혁신 생태계를 구축하는 것입니다.
협력, 혁신 생태계 및 해당 분야의 향후 방향
협력은 이 문서의 핵심 주제 중 하나로 부각됩니다. 백서에서는 다음과 같이 명시하고 있습니다. 건설 분야의 기술적 변화는 각 기업이 개별적으로 해결할 수 있는 문제가 아닙니다.하지만 이를 위해서는 기업, 공공기관, 업계 협회, 대학 및 연구센터 간의 적극적인 협력이 필요합니다.
PTEC는 다음 사항의 필요성을 강조합니다. 보다 체계적인 혁신 생태계를 구축합니다.이는 업무의 특정 과제를 해결하기 위한 새로운 기술 스타트업 및 스핀오프 기업의 설립을 촉진하고, 관련된 모든 주체 간에 아이디어, 프로토타입 및 우수 사례의 순환을 장려합니다.
이러한 맥락에서 로봇화는 다음과 같은 것 중 하나로 제시됩니다. 제1회 건설, 건축, 인프라 및 양허 분야 혁신 학술대회(IC2)의 주요 주제PTEC가 칸타브리아 대학교 및 건설 클러스터 네트워크와 공동으로 주최하는 이 행사는 경험, 성공 사례 및 향후 협력 방향을 공유하는 만남의 장 역할을 하는 것을 목표로 합니다.
본 백서를 통해 플랫폼은 다음과 같은 목표를 추구합니다. 기업, 행정기관 및 연구기관에 참고 자료를 제공하기 위해이는 투자 결정, 공공 정책 수립 및 건설 분야 로봇 공학 관련 혁신 프로젝트의 우선순위 설정에 지침이 됩니다.
전반적으로, 보고서는 다음과 같이 평가합니다. 로봇공학, 자동화, 인공지능 및 BIM의 고급 활용 이는 이미 진행 중인 변혁의 핵심 요소이지만, 스페인과 유럽의 건설업계가 점점 더 까다롭고 디지털화된 글로벌 환경에서 경쟁력을 갖추기 위해서는 그 속도를 더욱 높여야 합니다.
