Cuộc cách mạng thầm lặng: Singapore dùng 'đội quân' robot và drone tái định hình ngành xây dựng

2 giờ trướcBài gốc

Với dân số già hóa nhanh chóng và sự phụ thuộc lớn vào lao động nhập cư, ngành xây dựng và quản lý cơ sở hạ tầng tại đây buộc phải tìm kiếm một hướng đi mới. Giải pháp mà chính phủ Singapore lựa chọn không gì khác chính là tự động hóa.

Một cuộc cách mạng thầm lặng nhưng mạnh mẽ đang diễn ra, nơi những chiếc máy bay không người lái (UAV/drone) lượn quanh các tòa nhà chọc trời để "bắt bệnh", và những robot tự hành cần mẫn làm việc dưới lòng đất. Đây không còn là những dự án thử nghiệm trong phòng lab, mà đã trở thành thực tế sinh động, giúp Singapore tiết kiệm hàng triệu USD và rút ngắn đáng kể thời gian thi công, bảo trì.

Những đôi mắt thần trên bầu trời

Trong quy trình bảo trì tòa nhà truyền thống, việc kiểm tra các vết nứt hay hư hại ở mặt ngoài các tòa cao ốc là một cơn ác mộng về an toàn và chi phí. Công nhân phải treo mình trên các lồng sắt (gondola) lơ lửng giữa trời, dò dẫm từng mét vuông tường bằng mắt thường. Phương pháp này không chỉ tốn thời gian, nguy hiểm mà còn phụ thuộc hoàn toàn vào chủ quan của người kiểm tra. Tại Singapore, Cục Nhà ở và Phát triển (HDB) cùng các tập đoàn xây dựng lớn đã thay đổi hoàn toàn cục diện này bằng việc triển khai các đội drone chuyên dụng.

Một máy bay không người lái được sử dụng để chụp ảnh một tòa nhà HDB tại Singapore nhằm phát hiện các khiếm khuyết - Ảnh: CNA

Những chiếc drone này không đơn thuần là thiết bị bay gắn camera. Chúng được tích hợp các cảm biến hình ảnh độ phân giải cực cao và công nghệ quét nhiệt hiện đại. Khi bay dọc theo chiều cao của các tòa nhà, drone thu thập dữ liệu hình ảnh chi tiết đến từng milimet. Điểm đột phá nằm ở khả năng phát hiện các vết nứt siêu nhỏ hoặc các mảng bê tông có nguy cơ bong tróc mà mắt thường của con người, dù đứng gần, cũng khó lòng nhận thấy. Dữ liệu sau khi thu thập sẽ được chuyển về trung tâm xử lý, nơi các thuật toán Trí tuệ nhân tạo (AI) tự động phân tích và đánh dấu các vị trí cần sửa chữa.

Theo các báo cáo từ HDB và tập đoàn JTC (tổ chức hàng đầu của chính phủ Singapore, đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển cơ sở hạ tầng), việc sử dụng drone đã giúp giảm thời gian kiểm tra mặt dựng tòa nhà xuống mức đáng kinh ngạc. Một công việc trước đây cần hai tháng để hoàn thành với một đội ngũ công nhân, nay có thể được drone thực hiện xong chỉ trong vài tuần, thậm chí vài ngày đối với các tòa nhà nhỏ. Quan trọng hơn, độ chính xác của dữ liệu giúp các kỹ sư đưa ra phương án bảo trì trúng đích, ngăn chặn các sự cố nhỏ phát triển thành hư hỏng lớn, từ đó tiết kiệm chi phí vật liệu và nhân công sửa chữa về lâu dài.

Drone giúp phát hiện các vết nứt của các tòa nhà - Ảnh: Avetics

Robot sơn nhà

Nếu drone là những vệ binh trên bầu trời, thì bên trong các công trình, robot sơn nhà (Paint Robot) đang trở thành những "nghệ nhân" công nghiệp mới. Trong bối cảnh ngành xây dựng Singapore luôn khát nhân lực tay nghề cao, công đoạn hoàn thiện nội thất, đặc biệt là sơn tường, thường chiếm nhiều thời gian và dễ xảy ra sai sót do sự mệt mỏi của con người. Để giải quyết vấn đề này, các công ty công nghệ xây dựng tại Singapore, điển hình như việc hợp tác giữa Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) và JTC, đã phát triển và đưa vào sử dụng các dòng robot sơn tự động, ví dụ như robot PictoBot.

Robot sơn nhà tự động PictoBot - Ảnh: NTU

Robot sơn nhà hoạt động dựa trên hệ thống cảm biến quang học tiên tiến, cho phép chúng quét không gian căn hộ, lập bản đồ 3D của các bức tường và chướng ngại vật như cửa sổ hay ổ điện. Với cánh tay robot linh hoạt có tầm vươn xa, chúng có thể thực hiện công việc sơn một cách liên tục mà không cần nghỉ ngơi. Các thử nghiệm thực tế và triển khai tại các dự án công nghiệp cho thấy, robot sơn có thể hoàn thành việc sơn một căn hộ nhanh hơn con người khoảng 20% đến 25%. Tốc độ không phải là ưu điểm duy nhất. Lợi thế lớn nhất của robot nằm ở khả năng kiểm soát áp lực phun và lượng sơn cực kỳ chính xác.

Kết quả là lớp sơn được tạo ra có độ đồng nhất gần như tuyệt đối, không có hiện tượng chỗ đậm chỗ nhạt hay vệt chổi quét thường thấy ở phương pháp thủ công. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các dự án cao cấp yêu cầu tiêu chuẩn thẩm mỹ khắt khe. Hơn nữa, việc sử dụng robot sơn còn mang ý nghĩa nhân văn sâu sắc về an toàn lao động. Môi trường sơn thường chứa nhiều bụi và dung môi hóa học độc hại, ảnh hưởng xấu đến hô hấp của công nhân. Bằng cách để robot đảm nhận công việc này, con người được giải phóng khỏi môi trường độc hại và chuyển sang vai trò giám sát, vận hành máy móc với mức thu nhập và điều kiện làm việc tốt hơn.

Các robot sơn nhà PictoBot hoạt động - Video: CNA

Chiến lược quốc gia và tầm nhìn tương lai

Những ứng dụng trên không phải là những nỗ lực rời rạc, mà là một phần của chiến lược chuyển đổi ngành Xây dựng (ITM) do Cục Xây dựng Singapore (BCA) khởi xướng. Chính phủ Singapore hiểu rằng để duy trì vị thế cạnh tranh và đảm bảo chất lượng sống cho người dân trong bối cảnh tài nguyên hạn chế, công nghệ là chìa khóa duy nhất. Các khoản tài trợ khổng lồ đã được rót vào các quỹ nghiên cứu và phát triển (R&D) cũng như hỗ trợ các doanh nghiệp xây dựng chuyển đổi số.

Các robot đang đóng vai trò ngày càng quan trọng trong phát triển hạ tầng và phục vụ đời sống của người dân Singapore - Ảnh: Straits Times

Việc áp dụng drone và robot không chỉ dừng lại ở bài toán kinh tế về giảm chi phí và thời gian. Nó còn giúp nâng cao hình ảnh và vị thế của ngành xây dựng, biến nó từ một ngành nghề "3D" (Dirty, Dangerous, Demanding - Bẩn thỉu, Nguy hiểm, Vất vả) thành một ngành công nghiệp công nghệ cao, thu hút được giới trẻ tham gia. Các kỹ sư xây dựng tương lai tại Singapore sẽ không chỉ biết đọc bản vẽ giấy mà còn phải biết lập trình đường bay cho drone hay vận hành đội ngũ robot sơn.

Nhìn về tương lai, Singapore đang hướng tới mô hình "Giao hàng kỹ thuật số tích hợp" (IDD) - nơi toàn bộ vòng đời của một công trình, từ thiết kế, thi công đến bảo trì, đều được quản lý bằng dữ liệu số và thực hiện bởi các hệ thống tự động hóa.

Những vết nứt siêu nhỏ được phát hiện bởi drone hôm nay sẽ là dữ liệu đầu vào để robot bảo trì ngày mai tự động khắc phục. Một hệ sinh thái xây dựng khép kín, thông minh và bền vững đang dần hình thành, khẳng định vị thế tiên phong của Singapore trên bản đồ công nghệ thế giới.

Hoàng Vũ

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/cuoc-cach-mang-tham-lang-singapore-dung-doi-quan-robot-va-drone-tai-dinh-hinh-nganh-xay-dung-245821.html