Роботизированная техника идет на стройку
Отечественная инженерная школа представила первый опытный отряд роботизированной дорожно-строительной техники на выставке «Дорога 2025». К серийному запуску готовы асфальтоукладчик и катки для укладки асфальта высокого уровня автоматизации. Следующий на очереди — грунтовый каток.
Фактически год потребовался проектной команде для создания роботизированной спецтехники на отечественных технологиях — ровно столько времени прошло с момента получения задания до презентации работы опытных образцов. Благодаря совместным усилиям специалистов Росавтодора, профильных ведомств, отраслевых ассоциаций, научного сообщества и производителей техники общественности представили высокоавтоматизированный асфальтоукладчик и катки с автоматизированными системами управления.
На уличной экспозиции перед МВЦ «МинводыЭКСПО», где в этом году проходила XII Международная специализированная выставка «Дорога 2025», сначала робот-асфальтоукладчик «Десна 2100» распределил асфальтобетонную смесь по участку протяженностью 60 метров, затем высокоавтоматизированный каток «Раскат» провел предварительное вибрационное уплотнение. После этого перед зрителями предстал второй каток весом 11 тонн, который также в автоматизированном режиме завершил процесс укладки верхнего слоя. Работу машин между собой синхронизировал комплекс «Прометей», а точность их перемещения на полигоне обеспечивала система «Филин».
«Дорожная отрасль — локомотив не только перемен в стране, но и в экономике. Одним из таких факторов является повышение производительности труда и автоматизация процессов. Впечатляющая демонстрация укладки верхних слоев асфальта с помощью беспилотной отечественной техники, а также технологии удаленного управления дорожной техникой при укладке нижнего слоя дорожного полотна наглядно доказывает, что это отличные помощники отрасли. Спасибо специалистам за разработку технологий, а участникам — за то, что нашли время приехать сюда, пообщаться и обменяться опытом», — заявил заместитель председателя правительства России Марат Хуснуллин.
Новая техника может выполнять задачи практически непрерывно, в том числе ночью. Благодаря «Прометею» оператор имеет возможность управлять катком дистанционно или запрограммировать его для автономной работы. За счет высокой точности позиционирования системы «Филин» дорожные работы выполняются с минимальными отклонениями, что обеспечивает высокое качество дорожного покрытия и снижает затраты.
Под чутким руководством специалистов ФАУ «РОСДОРНИИ» технику оснастили комплексом специализированного оборудования: датчиками и детекторами для контроля температуры смеси в бункере, отечественным датчиком для мониторинга равномерности распределения смеси в шнеке, системой автоматического нивелирования для точного позиционирования по опорной плоскости, системой сбора телеметрии и прочим устройствами.
Программным обеспечением, гарантирующим автономность движения и точность позиционирования техники до 2 см, занимался ВНИИ «Сигнал». В его основе заложена математика, обеспечивающая движение по заданной траектории в соответствии с технологической картой. В программной части реализованы сценарии укладки с конкретными параметрами: захваткой, перемещением и геометрией, которые должны соблюдаться по технологии. Подготовительный этап работ также включал в себя создание цифровой модели участка.
Возможности дистанционной укладки
Во второй части мероприятия разработчики продемонстрировали дистанционную укладку нижнего слоя дорожного полотна также с помощью технических средств исключительно российского производства. В режиме удаленного управления был использован бульдозер производства «ДСТ-УРАЛ». Оператор, сидя в кресле на динамической платформе, с легкостью управлял техникой, находящейся за несколько тысяч километров, — на специализированном полигоне в Челябинской области. Видео с камер передавалось в очки виртуальной реальности. Также оператор видел приборную панель, цифровую модель местности с моделью управляемой машины для лучшего ориентирования на рабочей площадке.
Оператором выступил Юрий Осолодков — кавалер ордена Мужества, ветеран СВО, получивший в боях тяжелое ранение в ногу, восстановившийся и вернувшийся к работе. Полученные им травмы обычно несовместимы с профессией бульдозериста в привычном виде, однако технологии удаленного и роботизированного управления спецтехникой позволяют маломобильным людям вернуться в профессию.
Отметим, что удаленное роботизированное управление спецтехникой — та технология, которая позволит оператору контролировать работу машин на расстоянии с использованием беспроводных каналов связи. Это может быть как локальная сеть предприятия или конкретной площадки, так и глобальная, когда расстояния между оператором и местом проведения работ достаточно существенны. Естественно, при обеспечении безопасности соединения.
Навигация высокой точности
Важным моментом стало то, что демонстрация отечественной беспилотной техники прошла в условиях фактического отсутствия мобильной связи. Как пояснил генеральный директор ГК «Роскосмос» Дмитрий Баканов, беспилотной дорожно-строительной технике помогают работать, в том числе, сервисы, позволяющие определять местоположение: «Перспективным направлением являются полностью беспилотные комплексы, способные работать без участия человека, на отдельных территориях, где отсутствует покрытие сотовой связью. Что сегодня нам очень эффективно было продемонстрировано».
Для двусторонней связи используются терминалы массой порядка 2,5 кг (скорость на приме — 80 Мбит/сек, на передачу — 5 Мбит/сек). Технология уже успешно прошла испытания в МЧС и РЖД.
Ожидается, что расширить географию связи поможет серийный запуск российских низкоорбитальных космических аппаратов одной из частных отечественных компаний. Развертывание такой группировки начнется в декабре 2025-го — январе 2026 года, а сейчас на орбите уже находятся первые шесть тестовых аппаратов.
Автоматизация грунтового катка
Параллельно над созданием отечественной роботизированной техники работает еще одна проектная команда, в состав которой входят специалисты АО «ГЛОНАСС» и подрядной компании «Нацпроектстрой». На данный момент эксперты завершили тестирование технологии полуавтономного грунтового катка (так называемое автовождение или траекторное управление), а до конца года намерены создать полностью автономную машину, которая сможет функционировать без участия человека. Отметим, что именно грунтовые катки сегодня выполняют примерно 85% строительных задач, тогда как на асфальтный приходятся остальные 15%.
«Мы сделали только первый этап — это полуавтономная работа. Но уже сейчас мы видим экономику, и буквально на днях состоится подписание с “Нацпроектстроем” первого коммерческого контракта, — говорит генеральный директор АО «ГЛОНАСС» Алексей Райкевич. — Мы “добежали” до него всего за полгода, потому что наработки, которые имеются в сельхозтехнике, полностью применимы. И оказалось, что задачи даже проще, потому что в дорожном строительстве техника двигается медленнее».
Отметим, что в сферу сельского хозяйства роботизация пришла около десяти лет назад, из которых последние семь в работе участвуют специалисты «ГЛОНАСС». По мнению Алексея Райкевича, в сегмент строительства технологии не могли прийти раньше из-за высокой стоимости.
Также над созданием роботизированной дорожно-строительной техники работают специалисты компании «Газпромнефть — Битумные материалы». А компания «Мостовик» в течение года планирует внедрить машины без водителей на одном из карьеров Донецкой Народной Республики для проведения работ по переработке щебня. «Ждем доклад на следующей выставке с оптимизацией стоимости куба щебня», — дал указание разработчикам руководитель Федерального дорожного агентства Роман Новиков.
С защитой от угона
Появление большого количества роботов требует защиты от перехвата управления. Для этого по поручению Президента России Владимира Путина совместно с федеральным Минтрансом компания «ГЛОНАСС» реализует проект по созданию единой системы идентификации всех роботов.
«Мы не только обеспечим прозрачность функционирования техники, но и впервые в стране начнем централизовано обеспечивать кибербезопасность, — рассказывает Алексей Райкевич. — Представьте себе, что будет, если управление такой тяжелой техникой будет перехвачено злоумышленником, или в результате неполадки будет утерян контроль за ней?» Для решения этого вопроса будет создана система, которая, принимая телеметрию с роботизированной техники, сможет увидеть любые аномалии: по вмешательству в управление, «перепрошивке» или потере контроля. Также появится функция принудительной остановки, если техника окажется под управлением злоумышленников с преступными целями.
Помимо этого, научное сообщество России сейчас работает над импортозамещением и обеспечением технологического суверенитета в области спутниковой связи в движении. Для обеспечения высокоточной навигации через космические спутники необходимо научиться доставлять корректирующую поправку в роботов. Отметим, что на данный момент структуры «Роскосмоса» создали российское решение по полноценной спутниковой связи, которая работает через российские геостационарные спутники, а одно из предприятий компании разработало математический аппарат для расчета корректирующей поправки высокоточной навигации.
Технологии для человека
По мнению председателя правления ГК «Автодор» Вячеслава Петушенко, применение результатов космической деятельности может открыть практически безграничные возможности для дорожной отрасли на любой стадии жизненного цикла: от технико-экономического обоснования, когда нужно выбрать вариант прохождения трассы и учесть геологические и климатические изменения, до приемки работ. Впрочем, для последнего нужна исключительная точность.
«Было бы ошибкой считать, что искусственный интеллект и нейросеть заменят человека полностью в его деятельности, отберут работу у людей, как говорили про беспилотный транспорт. Конечно же, нет! Технологии должны стать нашим основным помощником. Кроме того, мы получаем новые возможности трудоустроить тех людей, которые по какому-то признаку потеряли полную трудовую способность, а запрос у них на дорожную деятельность, машин и механизмов имеется», — подчеркнул Роман Новиков.
De Dietrich — один из ведущих европейских производителей отопительного оборудования. С конца прошлого года модельный ряд бренда пополнился новинкой отечественного производства — стальными жаротрубными двухходoвыми котлами CA R единичной мощностью от 50 кВт до 7 МВт. В условиях нынешней сложной геополитической ситуации оборудование данной серии обладает рядом преимуществ:
- Благодаря производству в России снижены сроки поставки котлов. На собственном складе компании (ООО «БДР Термия Рус») в наличии модели мощностью до 1,0 МВт, на складе изготовителя — до 4,0 МВт.
- В настоящее время отпускные цены на котлы CA R зафиксированы в рублях и не зависят от нестабильного курса валют.
- Гибкий ряд из 32 моделей позволяет конфигурировать котельные и применять оборудование De Dietrich в широком спектре проектов.
Котлы производятся на базе производственной площадки завода «Дорогобужкотломаш» (Смоленская область) в соответствии с требованиями и высокими стандартами качества BDR Thermea Group. Завод сертифицирован по стандарту менеджмента качества ISO 9001, а сотрудники, работающие на производственной линии, прошли все необходимые аттестации.
Конструкция котла разработана специально для российского рынка с учетом опыта, накопленного отечественными и европейскими производителями. Специальный механизм крепления передней дверцы на реверсивных шарнирах позволяет открывать ее как вправо, так и влево, а наличие колеса и направляющей облегчает обслуживание котла. В качестве теплоизоляции передней дверцы применяются современные материалы на основе керамического волокна, что позволяет избежать использования тяжелых и сложных для ремонта футеровочных смесей. Съемная крышка газохода в задней части котла обеспечивает удобный доступ для обслуживания дымогарных труб.
Отличительной особенностью оборудования являются высокие рабочие характеристики (КПД — не менее 92%, максимальная температура — до 115 °С, давление — до 6 бар).
CA R имеют строгий промышленный дизайн, соответствующий стилю De Dietrich. Модели комплектуются на выбор четырьмя панелями управления (Diematic-m3, К3, S3, B3), газовыми жидкотопливными или комбинированными горелками. Топка имеет оптимальную геометрию, позволяющую легко подобрать горелочное устройство от любого производителя. Для удобства заказчика возможно изготовление фланца под необходимую ему модель горелки (услуга бесплатная).
Для реализации проектов, предусматривающих не только отопление, но и ГВС, De Dietrich предлагает типовые решения с использованием бойлеров косвенного нагрева и буферных баков до 3000 л. В моделях BPB, BLC и В применяется специальная стекловидная эмаль с повышенным содержанием кварца, которая надежно защищает стенки баков от коррозии.
Ознакомиться с подробной информацией и техническими характеристиками котлов CA R, а также изучить ассортимент продукции бренда можно на сайте dedietrich.ru. Специалисты горячей линии с удовольствием проконсультируют по всем интересующим вопросам, касающимся оборудования De Dietrich: тел. 8 (800) 333-17-18 (по будням c 9:00 до 18:00 Мск, бесплатно по России).
При переходе на проектное финансирование для девелопера становится жизненно важным строить жилые комплексы как можно быстрее. Технологии быстрого возведения зданий с помощью стальных конструкций успешно применяются в промышленной и коммерческой недвижимости.
Проектировщики и поставщики металлоконструкций уверены, что быстровозводимое, современное, технологичное строительство на основе стального каркаса может стать востребованным и у застройщиков жилья.
Быстро и надежно
Применение стальных конструкций — проверенная на практике и часто безальтернативная технология строительства промышленных зданий, нефтегазовой инфраструктуры, складов, административных и коммерческих центров. Скорость сборки металлоконструкций, всесезонность строительных процессов, заводская готовность изделий делают металлоконструкции незаменимыми для быстрого возведения временных сооружений, в чем можно было лишний раз убедиться на примере строительства передвижных госпиталей в период пандемии.
Металлоконструкции обладают высокими показателями прочности, стойкости к нагрузкам и агрессивным средам, также их легко транспортировать. Характеристики конструкций открывают широкие перспективы их использования при освоении Крайнего Севера, Арктики, строительстве зданий в отдаленных труднодоступных регионах. Такие преимущества стального строительства, как возможность формирования большепролетных безопорных пространств, точная геометрия и другие конструктивные возможности, позволяют архитекторам реализовывать самые смелые решения при создании знаковых объектов: деловой центр «Москва-Сити», парки «Зарядье» и «Остров Мечты», Московский Дом музыки, строящаяся в Санкт-Петербурге ледовая арена («СКА-Арена») и другие.
По данным Ассоциации развития стального строительства, в рамках национальных проектов к 2024 году в стране планируется построить порядка 39 центров культурного развития, 930 медицинских объектов, школ на 6,6 млн мест, не менее 729 детских садов. Такие объемы и темпы дают возможность для развития стального строительства, а нормативные основы в виде свода правил СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции» для практической реализации есть.
«У металлических конструкций много преимуществ, — уверяет управляющий партнер Архитектурного бюро "Студия 44", главный архитектор проекта Антон Яр-Скрябин. — Прежде всего это скорость строительства. Например, Эмпайр-стейт-билдинг (Empire State Building) был возведен всего за год. Это по всем меркам рекордная скорость. Во-вторых, сочетание небольшого веса и прочности конструкции. Затем простота сборки, ремонта конструкции, замены отдельных элементов».
Антон Яр-Скрябин отмечает также отличные эксплуатационные характеристики работы металлоконструкций в сейсмических районах: при строительстве корпусов Образовательного центра «Сириус» проектировщики «Студии 44» активно использовали металл.
«Наша компания имеет большой опыт использования стального каркаса и ЛСТК на промышленных, общественных и социальных объектах, — рассказывает Дмитрий Попов, управляющий партнер проектной мастерской Item pro. — За рубежом строительный потенциал металлоконструкций в жилом строительстве оценивается очень высоко, но и в России есть опыт подобного строительства. В разных городах, в том числе в Новосибирске и Екатеринбурге, в конце 1990-х — начале 2000-х годов многоквартирные дома в 9–15 этажей строились на стальном каркасе».
Тем не менее, по словам начальника Управления развития проектов строительной отрасли «Северстали» Михаила Соколова, со стороны российских застройщиков многоквартирного жилья массового спроса на металлоконструкции пока нет, в то время как в США, Великобритании, Японии и Китае доля использования несущего стального каркаса составляет 15–16% в общем объеме жилых зданий.
Строить выгодно — это строить быстро
Это утверждение стало определяющим для застройщиков после перехода на проектное финансирование и использование эскроу-счетов. С точки зрения сроков строительства металлоконструкции оказываются вне конкуренции: как показывает практика, дом со стальным каркасом строится в несколько раз быстрее, что монолитный, и при этом без оглядки на время года. Немаловажно, что объем стеновых конструкций в доме с металлическим каркасом уменьшается, следовательно, растут полезные площади, где каждый квадратный метр приносит прибыль застройщику. То же самое можно сказать о работах нулевого цикла: металлический каркас легче, и фундамент обходится дешевле. Наконец, сокращается количество рабочих на стройке, хотя квалификация монтажников должна быть выше, чем при устройстве опалубки для монолита.
«Более высокая скорость, более высокое качество конструкций — это основное преимущество по сравнению с монолитным железобетоном, — подтверждает Дмитрий Попов. — Оно достигается за счет минимизации "мокрых" процессов. Готовые стальные конструкции можно доставлять на стройку в контейнерах, а в случае с монолитным домостроением приходится разворачивать на стройплощадке целое производство, строить бетонный узел, привлекать большое количество строительных рабочих. Чтобы собрать стальной каркас, нужно меньше рабочих и меньше времени».
В домах на стальном каркасе подкупает гибкость планировочных решений за счет пролетов, не ограниченных габаритами перекрытий. Такие пространства можно оптимизировать под требования девелоперов, запланировать более выгодную квартирографию.
В отличие от железобетона металлические конструкции, которые вышли из эксплуатации, могут быть переработаны для изготовления новых металлоизделий, отмечает Антон Яр-Скрябин. Следовательно, стальные здания опережают железобетонные с точки зрения «зеленого» строительства: их можно разобрать и собрать заново, перенести на новую площадку, легче демонтировать с минимальными отходами и отправить отслужившие конструкции на переплавку. Все это снижает стоимость реновации и утилизации.
«Количество проектов с использованием металлических каркасов в мире выросло с 2016 года с 65 до 70%, а в России с 13 до 17%, — говорит управляющий директор девелоперского блока Группы "Самолет" по Московскому региону Айман Эль-Хашем. — Использование металлических каркасов, особенно из высокопрочных классов стали, по разным оценкам, позволяет снизить сроки строительства в 2–2,5 раза, повысить продаваемые площади на 5%, а также на 98% снизить углеродный след, что дает положительный эффект на общую экономику реализации проекта. При этом в жилищном строительстве в России лишь 1% жилых домов строится по данной технологии». По мнению девелопера, ключевыми сдерживающими факторами для развития данного направления являются относительная ограниченность рынка поставщиков и производителей ключевых профилей, их удаленность от основных точек потенциального спроса, а также недостаток квалифицированных кадров для проектирования и обеспечения строительно-монтажных работ».
Девелоперы ищут выгоду
Запросы на проектирование многоквартирных домов с применением металлоконструкций понемногу начинают поступать в проектные организации, а застройщики изучают экономику стального строительства.
«Периодически рассматриваем такие проекты, но девелоперов, особенно небольших, сдерживают возможные риски, — отмечает Дмитрий Попов. — Во-первых, это постоянные колебания цен на металл. Во-вторых, у строителей пока мало опыта по возведению жилых многоэтажек, поэтому они предпочитают проверенные технологии. Тем не менее мастерская ведет переговоры с одним из крупных федеральных застройщиков жилья, который оценил выгоды ценообразования нашего проекта».
Специалисты «Северстали» совместно с проектировщиками Item pro разработали конструктивные решения для пилотного проекта многоэтажного жилого дома. По соглашению с девелопером проект с применением металлоконструкций был выполнен для здания, которое изначально планировалось построить из монолитного железобетона, что позволило сравнить обе технологии.
«Проект жилого многоэтажного дома, который сейчас реализует "Северсталь" в сотрудничестве с одним из девелоперов, подтвердил экономические преимущества стальных решений по сравнению с традиционным монолитным железобетоном при той же конфигурации здания и площади (около 8 тыс. кв. м), — говорит Михаил Соколов. — Сравнительный анализ проектов на стадии П и цифровой 4D-модели показывает увеличение стоимости стройматериалов и конструкций на 10%, однако за счет сокращения втрое сроков строительства от земляных работ до чистовой отделки смета строительства уменьшается на 15% — и это без учета выгоды от высвобождения полезной площади (4–5%), которые принесут дополнительную прибыль при продаже квартир».
В Группе «Самолет» технологию строительства с применением металлоконструкций прорабатывают на нескольких пилотных проектах и в случае положительного эффекта готовы рассмотреть ее дальнейшее масштабирование.
«В нашей компании трудятся специалисты, имеющие навыки строительства жилых зданий из металлоконструкций, что позволит быстро внедрить данную технологию, — отмечает Айман Эль-Хашем. — Их опыт связан со строительством в северных труднодоступных регионах: в этих условиях возводить жилье из монолитного железобетона сложно из-за большой удаленности ближайших поставщиков товарного бетона от площадки строительства».
Кризис — время возможностей
Рынок недвижимости уже не первый год развивается под давлением: растет себестоимость строительства, дорожают строительные материалы. По данным «ЦИАН. Аналитика» с апреля 2021 по апрель 2022 года стоимость квадратного метра жилья на рынке новостроек и на вторичном рынке в регионах вырос более чем на 40%. При этом металлурги и производители металлоконструкций из-за санкционных ограничений и проблем с логистикой переориентируются на внутренний рынок. В условиях профицита отрасли стальное строительство имеет шанс занять свою нишу на рынке жилья и положить начало созданию более экономичных и экологичных зданий.