Budownictwo
Drogi
Energetyka
Geoinżynieria
Hydrotechnika
Inż. Bezwykopowa
Kolej
Mosty
Motoryzacja
Tunele
Wod-Kan
W dzisiejszym świecie zachowanie konkurencyjności wymaga od przedsiębiorstw dotrzymywania tempa zmian. Aby nie pozostać w tyle, konieczne jest spojrzenie w przyszłość, a przyszłość to inwestycje w innowacyjność. W budownictwie innowacyjność często wykorzystywana jest do poprawy wydajności i produktywności. Może także prowadzić do osiągnięcia podwyższonych parametrów lub całkiem nowych właściwości. Przyczynia się również do wzrostu bezpieczeństwa pracy.
To, co stanowi motywację sektora do zwiększenia otwartości na innowacje, to z jednej strony uwarunkowania rynkowe, a z drugiej – regulacje prawne. Inwestorzy coraz częściej stawiają wymagania dotyczące zrównoważonego rozwoju i inteligentnych rozwiązań, co jest bodźcem do rozwoju dla firm, które tym wymaganiom pragną sprostać. Wykonawcy natomiast widzą wartość innowacji z perspektywy m.in. wyższej wydajności czy jakości zarządzania projektem. Regulacje prawne nakazują osiągnięcie pewnych parametrów, co może wymuszać stosowanie innych niż dotychczas technologii. Wiele rządów europejskich prowadzi także wewnętrzne działania w kierunku unowocześnienia administracji państwowej, m.in. przez wdrażanie e-usług, jak choćby cyfryzacja procesu uzyskania pozwolenia na budowę.
Nowoczesne rozwiązania z wartością dodaną
Przyszłość branży budowlanej w dużej mierze jest powiązana z cyfrową transformacją sektora, wdrażaniem innowacyjnych technologii i materiałów, a także automatyzacją i robotyzacją robót budowlanych. Budownictwo teraźniejsze kojarzone jest jeszcze często z pracą żmudną i manualną, z kolei to, co nas czeka, ma być bardziej inteligentne, przemyślane, oparte na danych i analizie, a zatem bardziej trwałe, wydajne, precyzyjne i bezpieczne.
Technologią, która już dziś rewolucjonizuje świat budowlany, jest BIM. Jest to jedna z najpopularniejszych technologii, która umożliwia całościowe, wielobranżowe zwizualizowanie projektowanego obiektu oraz zawarcie w modelu informacji na temat wszystkich jego cech fizycznych i funkcjonalnych. BIM upraszcza prace projektowe i wznosi je na wyższy poziom, poprawia komunikację i dostarcza dane, które mogą posłużyć do podejmowania lepszych decyzji. Umożliwia monitorowanie i zarządzanie procesami podczas wykonywania robót lub produkcji elementów konstrukcyjnych. Przyjęcie i dotychczasowy sukces BIM w branży budowlanej to istotne wydarzenie, pokazujące, że skalowanie innowacyjnych rozwiązań w budownictwie może przynieść ogromne korzyści, pomimo że sam proces wdrożenia technologii wymaga niemałych nakładów finansowych, organizacyjnych oraz konieczności szkolenia kadry.
W kontekście BIM warto wspomnieć także o technologiach mobilnych i rozwiązaniach w chmurze, które sprawiają, że BIM jest jeszcze bardziej użyteczny. Dzięki nim wszystkie dane zawarte w chmurze mogą zostać udostępnione odpowiednim pracownikom na placu budowy, m.in. na tabletach czy smartfonach, jednocześnie mając pewność, że pracownicy korzystają z tych samych, aktualnych danych.
Sektor budowlany upatruje nowych możliwości w zastosowaniu cyfrowych bliźniaków obiektów budowlanych. Cyfrowy bliźniak odwzorowuje stan fizyczny obiektu dzięki danym zebranym ze specjalnych czujników, kamer, skanerów laserowych, dronów. Ta technologia niesie wiele korzyści w całym cyklu życia obiektu, jak choćby możliwość zarządzania i optymalizowania zużycia energii na podstawie gromadzonych danych i przeprowadzanych analiz. Może także wspierać właściwe utrzymanie obiektu przez informowanie o konieczności reagowania, np. przeprowadzenia wymiany elementów instalacji.
Technologiami cyfrowymi o ogromnych możliwościach, które są jednak jeszcze trudno dostępne dla firm budowlanych ze względu na wysoki koszt, są technologie immersyjne XR: wirtualna rzeczywistość (VR), rozszerzona rzeczywistość (AR) oraz rzeczywistość mieszana (MR), będąca połączeniem VR i AR. Największy rozpoznany potencjał VR i obecny kierunek jej rozwoju to tworzenie symulacji obiektów budowlanych, a także realizacja specjalistycznych szkoleń dla branży budowlanej. Firmy deklarują, że tego typu realistyczne szkolenia znacząco wpływają na kompetencje pracowników. Z kolei AR polega na nałożeniu informacji cyfrowych (model 3D) na widok świata rzeczywistego, np. za pomocą aplikacji na urządzenie mobilne, co pozwala szybko i precyzyjnie zweryfikować poprawność wykonanych prac i ich postęp oraz wykrywać błędy i uławiać komunikację.
Niedobór pracowników i niedostateczna wydajność to palące wyzwania sektora budowlanego, istotne dla powodzenia i rentowności projektów budowlanych. Dlatego też branża dokonuje zwrotu w kierunku technologii związanych z automatyzacją i robotyzacją, które znacząco wpływają na redukcję czasu realizacji projektów i optymalizację procesów budowlanych. Wśród takich technologii można wymienić coraz bardziej doceniane budownictwo modułowe oraz szybko rozwijającą się technologię druku 3D, zapewniającą niemal pełną robotyzację procesu. Korzyści z wprowadzenia automatyzacji i robotyzacji odnosi zwłaszcza branża budownictwa infrastrukturalnego, gdzie duże pole do działania mają zautomatyzowane maszyny budowlane i drony.
We współczesnym budownictwie innowacje obserwujemy także w inżynierii materiałowej. Czynniki napędzające rozwój tego sektora są różnorodne i wynikają z potrzeb środowiskowych, poprawy trwałości, a nawet wizji braku surowców w przyszłości. Wśród kierunków rozwoju nowoczesnych i innowacyjnych materiałów budowlanych wymienić można m.in. materiały proekologiczne (biodegradowalne, pochodzące z recyklingu, o obniżonym śladzie węglowym itd.), inteligentne, które reagują na zmianę warunków otoczenia (materiały samonaprawiające się, fotokatalityczne itd.), materiały długowieczne, jak nowe generacje asfaltów i inne.
Odpowiednio wdrożone i wykorzystane innowacje w budownictwie usprawniają i przyspieszają realizację projektów oraz pozwalają uniknąć kosztownych błędów zarówno wykonawczych, jak i tych wynikających z podejmowanych decyzji. Coraz częściej specjaliści podejmują się wyliczenia konkretnych korzyści, czego przykładem mogą być duńskie badania przeprowadzone przez Danish Building Research Institute, mówiące o redukcji kosztów na poziomie nawet 7% w dużych projektach jedynie dzięki codziennej wymianie informacji na platformie komunikacji (badane były trzy duże projekty budowlane: Maersk Tower, Niels Bohr Building, Danish Defence’s Property Agency).
Korzyści wynikające z innowacji warto rozpatrywać w całym cyklu życia projektu budowlanego, ponieważ oddziałują one nie tylko na etap planowania i realizacji, lecz także eksploatacji, jak choćby cyfrowe bliźniaki czy wykorzystanie odpornych, długowiecznych materiałów. Korzyści te mają często nie tylko wymiar finansowy, ale i proekologiczny.
Connected construction
Przedsięwzięcia budowlane mają charakter wielobranżowy, a ich sukces w dużej mierze zależy od właściwej współpracy branż. W przeszłości, ale i obecnie często jeszcze zespoły odpowiedzialne ze dane zakresy prac realizują je w sposób od siebie izolowany, bez wystarczającej wymiany informacji. Taki sposób prowadzenia prac może prowadzić do nieporozumień, pomyłek i niższej efektywności. Connected construction to koncepcja i powiązane z nią narzędzia, które pojawiły się na rynku budowlanym, wychodząc naprzeciw tego typu wyzwaniom.
Connected construction bazuje przede wszystkich na takich technologiach, jak BIM, Internet Rzeczy (IoT), usługi w chmurze i technologie mobilne. Podstawowym narzędziem są czujniki, w które wyposażony ma być plac budowy, maszyny, ludzie. Głównym celem jest stworzenie platformy, która zawiera wszelkie dane z całego cyklu życia projektu i umożliwia dostęp do nich właściwym osobom.
Koncepcja ta posiada potencjał do zintegrowania całego procesu budowlanego i stworzenia z niego jednego organizmu zdolnego do komunikacji, dzięki czemu możliwe jest osiągnięcie wyższej jakości, większej produktywności i wydajności, ale i bezpieczeństwa. Bieżący dostęp do danych, informacji i analiz daje szansę szybkiego reagowania i podejmowania optymalnych decyzji. Wiodące firmy technologiczne posiadają już w swojej ofercie narzędzia do implementacji tej koncepcji.
Kompetencje przyszłości
Wraz z rozwojem nowoczesnych technologii i materiałów należy spodziewać się zmiany oczekiwań pracodawców w zakresie kompetencji pracowników. Szczególnie atrakcyjne będzie łączenie kompetencji cyfrowych z wiedzą i doświadczeniem branżowym. Najprawdopodobniej powstaną także zupełnie nowe stanowiska związane m.in. z analizą danych. Konieczne będzie szkolenie pracowników do obsługi nowoczesnych, coraz bardziej zautomatyzowanych narzędzi i maszyn.
Polska Agencja Rozwoju Przedsiębiorczości w 2023 r. przedstawiła wyniki II edycji badań Branżowego Bilansu Kapitału Ludzkiego dla branży budowlanej. W ramach badania opracowane zostały trzy scenariusze rozwoju branży budowlanej, w każdym z nich bardzo ważną rolę odgrywa ekologia. Przewiduje się, że powstawać będą stanowiska, których do tej pory nie było, m.in. specjalisty ds. wykorzystania ekologicznych materiałów i technologii (20% wskazań w badaniu), specjalisty ds. wykorzystania alternatywnych materiałów i technologii (18% wskazań), inspektora ds. ochrony środowiska (17% wskazań). Wyniki badania wskazują, że coraz bardziej pożądane będą kompetencje związane z wdrażaniem nowych materiałów, ich powtórnym przetwarzaniem, a także gospodarką odpadami i wykorzystywaniem innych rozwiązań ekologicznych.
Podsumowanie
Już dziś dostępne są zaawansowane technologie umożliwiające wprowadzanie budownictwa 5.0 w życie. Jednak od stworzenia rozwiązania do komercjalizacji i możliwości skalowania zwykle jest jeszcze dość długa droga. Dotyczy to również nowych technologii i materiałów.
W kontekście rozwoju i adaptowania innowacyjnych rozwiązań największa rola przypada globalnym graczom, co jest naturalne, ponieważ to oni posiadają zasoby do inwestowania w nowoczesne rozwiązania, a ponadto wobec nich są największe oczekiwania związane ze zrównoważonym rozwojem, zachowaniem najwyższych standardów i jakości.
Pomimo że budownictwo jest sektorem o zasadniczym znaczeniu dla globalnej gospodarki to równocześnie jego chęć do przyjmowania nowych technologii jest widocznie słabsza niż w wielu innych sektorach. Co jednak istotne, przedsiębiorstwa budowlane coraz częściej dostrzegają w innowacjach szansę, co jest zauważalne także w Polsce. Światowe budownictwo znajduje się na fali zmian, a ostatnie dekady zrewolucjonizowały branżę bardziej niż ostatnie setki lat, a to jest dopiero początek.
