ساخت خانه بدون نیروی کار ماهر؟ اینگونه کارخانههای میکرو موبایل آن را ممکن میسازند
بر اساس گزارش اداره آمار ایالات متحده، این کشور سالانه نزدیک به یک تریلیون دلار صرف ساخت و ساز مسکونی میکند. این مبلغ شامل ۵۵۰ میلیارد دلار برای ساخت خانههای جدید، ۴۲۱ میلیارد دلار برای خانههای یکخانواده و ۱۲۹ میلیارد دلار برای خانههای چندخانواده میشود که از بزرگترین دستههای هزینهها در جهان است.
اما با پیشبینی بازنشستگی ۴۰ درصد از نیروی کار ساختمانی ایالات متحده طی دهه آینده، این صنعت با کمبود نیروی کار ماهر روبروست. این چالش شرکتهای صنعت ۴.۰ را به توسعه راهحلهای نوآورانهای برای خودکارسازی، سادهسازی و تمرکززدایی از روند ساخت و ساز هدایت کرده است.
فناوریهای Cuby، یک استارتآپ مستقر در ایالات متحده با امکانات تحقیق و توسعه در اروپای شرقی، یکی از این شرکتها است که راه را پیش میبرد. Cuby کارخانههای میکرو موبایل (MMF) را معرفی کرده است—واحدهای قابل حمل و مقیاسپذیر که تولید خانه را به طور مستقیم به سایتهای ساخت و ساز میآورند.
بر خلاف کارخانههای بزرگ متمرکز، MMFهای Cuby در کانتینرهایی عرضه میشوند که در سایت باز میشوند و نیازی به انبارهای سنتی نیست. هر واحد به طور کامل با ابزارها، ملزومات و امکانات کارگری مجهز است و کارایی و جابجایی را تضمین میکند.
این کارخانههای میکرو حدود ۳۰،۰۰۰ فوت مربع را اشغال میکنند و نیاز به زمینی حدود ۱۹۵،۰۰۰ فوت مربع دارند—کوچک مانند یک پارکینگ مرکز خرید استاندارد. هر MMF میتواند کیتهای قطعاتی برای تولید تا ۲۰۰ خانه در سال تولید کند. خانههایی که با استفاده از این کیتها ساخته میشوند شبیه خانههای معمولی هستند و گزینههای شخصیسازی را ارائه میدهند، مطابق با قوانین محلی و مقررات مسکن هر جایی که یک MMF مستقر شود.
الکساندر گامپل، یکی از بنیانگذاران و COO شرکت Cuby، مفهوم را به عنوان "ساخت و ساز دانا برای خانهسازی" توضیح میدهد که نیاز به نیروی کار ماهر را با تجزیه ساخت و ساز به مراحل سیستماتیک و قابل مدیریت به حداقل میرساند. این روش هزینهها را کاهش میدهد و تولید را سرعت میبخشد و حتی به کارگران غیرماهر امکان میدهد خانهها را با دنبال کردن یک راهنمای دستورالعمل دیجیتالی به صورت دقیق مونتاژ کنند.
"ما دیدگاه بسیار متفاوتی داریم و فکر میکنیم راهی که باید انجام شود، به طور واقعگرایانه این است که میتوانید یک کارخانه را به محل ساخت و ساز بیاورید. محصول ما درباره تولید انبوه این کارخانههای میکرو موبایل است که میتوانیم آنها را در جاهایی که تقاضا وجود دارد قرار دهیم، به سرعت آنها را برپا کنیم و همه چیزهایی را که به ساخت خانه میرود انجام دهیم، و سپس از نیروی کار غیرماهر خود استفاده کنیم که برای کاهش هزینه بسیار مهم است تا خانهها را مونتاژ کنند," گامپل به Interesting Engineering توضیح میدهد.
ایجاد خانههای مقرون به صرفه به واقعیت سازندگان تبدیل میشود
رویکرد کارخانههای میکرو Cuby همچنین به کاهش بحران مسکن کمک میکند با اینکه ساخت خانههای بیشتری از لحاظ مالی امکانپذیر میشود. بر اساس گفتههای گامپل، MMFهای Cuby هزینه ساخت خانه را به حدود ۱۰۰ دلار در هر فوت مربع کاهش دادهاند، که نسبت به روشهای سنتی کاهش معناداری است.
به جای اینکه خود توسعهدهنده شوند، Cuby با سازندگان محلی همکاری میکند و آنها را توانمند میکند که خانهها را با هزینه کمتر بسازند و صرفهجویی را به مصرفکنندگان منتقل کنند.
"کسب و کار ما این نیست که توسعهدهنده باشیم. در واقع ما یک پلتفرم هستیم که بر اساس فناوری عمیق و بسیاری از قطعاتی که از دنیای مهندسی گرفتیم و به یک پلتفرم، یک فرآیند ترکیبشدهایم. و کسب و کار ما کپی و چسباندن این کارخانهها با شرکای محلی است," گامپل تأکید میکند.
سیستم MMF Cuby ساخت و ساز را به ۳۷ مرحله متمایز ساده میکند، هر یک طوری طراحی شدهاند تا کارگران غیرماهر بتوانند وظایف را به دقت انجام دهند. این روش با ساخت و ساز سنتی که اغلب نیاز به بیش از ۲۰ حرفه تخصصی برای ساخت یک خانه دارد، متضاد است.
"جزء زیبایی داشتن یک کارخانه میکرو موبایل این است که نیازی به جستجو برای یک انبار نیست. نیازی به ساخت یک ساختمان نیست. این کاملاً کانتینریزه شده است، ماشینهای ما در کانتینرها میرسند. آنها را به هر جایی در دنیا بفرستید، روی یک قطعه زمین، میتوانید این محیط را ایجاد کنید. این کانتینرها هستند، ماشینها، ایستگاهها را مستقر میکنند. و این یک ساختار پنوماتیکی قابل باد شدن است. بنابراین میتوانید کارخانه را در هر جایی که تقاضا وجود دارد راهاندازی کنید," گامپل میگوید.
گامپل این سیستم را با مدل ساخت و ساز دانای تویوتا مقایسه میکند، که هر مرحله در تولید به طور دقیقی ساختار یافته است تا از بروز اشتباهات جلوگیری کند. با تأمین یک "کیت قطعات" که میتواند در سایت مونتاژ شود، Cuby نه تنها فرآیند ساخت را ساده میکند، بلکه به سازندگان محلی اجازه میدهد بدون نیاز به نیروی کار ماهر عمل کنند.
"نحوه کار ساخت و ساز امروز به این صورت است که آن یک نیروی کار ماهر کارآموز است، و به صورت پراکنده است، به این معنی که برای ساخت یک خانه تنها، ۲۲ نوع مهارت مختلف در همکاری با پیمانکاران درگیر هستند. آنچه که ما انجام دادیم این است که در حقیقت دو چیز را تقسیم کردهایم. یکی اینکه کیت قطعات در سایت آسان تر میشود. ما همه چیز را در کارخانه آماده میکنیم، آن را به خیابان میفرستیم، تا اینکه سپس به راحتی بتوان سایت را ساخت," گامپل میگوید.
رشد راهحلهای نوین مسکن در سراسر ایالات متحده
Cuby قصد دارد اولین MMFهای خود را در لاسوگاس و دنور در آینده نزدیک مستقر کند و قصد دارد تا دهه آینده ۲۷۵ کارخانه راهاندازی کند. شرکت تیم ۱۴۰ نفره برای خود ایجاد کرده و فناوریاش را بیش از سه سال و نیم توسعه داده، در حالی که از نظر مالی در مقایسه با رقبایش لاغر مانده است، به گفته گامپل.
"ما در ایالات متحده کارخانههایی راهاندازی میکنیم. به زودی یک تسهیلات بزرگ R&D در اروپای شرقی خواهیم داشت، اما این یک سیستم بسیار پیچیده است. این درباره کیت قطعاتی است که یک خانه را تشکیل میدهد. اینها درباره ماشینهایی هستند که کیت قطعات را میسازند، و درباره نرمافزاری است که در بالای همه این قرار دارد تا همه اینها را ممکن سازد. اما همه این با یک هدف است، کاهش ساعات کار ماهرانه مورد نیاز برای ساخت خانهها," او اضافه میکند.
در جاهای دیگر ایالات متحده، نوآوران از فناوری استفاده میکنند تا به چالشهای مسکن پاسخ دهند. در جورجتاون، تگزاس، چاپگر Vulcan شرکت ICON در حال ساخت بزرگترین محله سهبعدی چاپشده در جهان است که شامل ۱۰۰ خانه در جامعه Wolf Ranch است.
ICON اشاره میکند که چاپ سهبعدی به طور چشمگیری کارایی در بازار تجارت را بهبود میبخشد با اجازه دادن به یک گروه و یک ربات برای ساخت یک سیستم دیواری، حذف نیاز به چندین گروه . توسعه برای کارایی انرژی بالا طراحی شده است، با عایقکاری پیشرفته برای حفاظت در برابر گرمای شدید تگزاس، و نشان میدهد که چگونه چاپ سهبعدی میتواند از مسکن پایدار و مقاوم حمایت کند.
چاپ خانههای یکطبقه، سه تا چهار اتاقخوابه تقریباً سه هفته طول میکشد، با روشهای سنتی برای نصب فونداسیون و سقفهای فلزی استفاده میشود. دیوارهای بتنی مهندسی شدهاند تا در برابر آب، کپک، موریانهها و هوای سخت مقاومت کنند.
ICON، که اولین خانه چاپ سهبعدی خود را در سال ۲۰۱۸ در آستین چاپ کرده است، میخواهد فناوریاش را به ماه برساند. تحت برنامه Artemis ناسا، این آژانس به ICON قراردادی برای ایجاد یک سیستم ساخت و ساز برای ساخت سکوی فرود، پناهگاهها و دیگر سازههای ضروری بر روی سطح قمری محول کرده است.
یکی از سیستمهای ساخت و ساز ICON، با نام Phoenix، یک سیستم ساخت و ساز روباتیک چند لایه جدید است که برای چاپ کل پوشش یک ساختمان طراحی شده است، شامل فونداسیون و ساختار سقفها.
این سیستم سرعت و مقیاس را افزایش میدهد در حالی که زمان راهاندازی و نیاز به اپراتورها را کاهش میدهد، که در نهایت هزینههای چاپ ICON را ۵۰ درصد کاهش میدهد. هزینه ساخت کمتر از دادههای قابل دسترس برای سیستمهای دیواری معمولی است، که تا ۲۵،۰۰۰ دلار برای هر خانه متوسط آمریکایی در مقایسه با روشهای سنتی پسانداز میکند.
اوایل سال جاری، جیسون بالارد، همبنیانگذار و مدیرعامل ICON، به اشتراک گذاشت دیدگاهش برای آینده ساخت و ساز، پیشبینی که روباتها اکثر وظایف ساخت و ساز را برعهده خواهند گرفت در حالی که سیستمهای هوش مصنوعی دادههای ساخت و ساز را مدیریت میکنند.
"برای من روشن است که این راه کاهش هزینه و زمان ساخت و ساز به نصف است، در حالی که خانههایی ایجاد میکند که دو برابر بهتر هستند و ارزشها و آرزوهای افراد ساکن در آنها را به دقت بیشتری بیان میکنند. در ادامه، ICON یک شرکت هوش مصنوعی و روباتیک خواهند بود که بر دگرگونی روش ساخت و ساز و تسریع آنچه ما معتقدیم آینده هیجانانگیزی است، تمرکز دارد." بالارد اعلام کرد.