Technology innovation is critical for the construction industry in order to stay competitive in the global market for the 21st century. It is obvious that construction automation and robotics is an emerging topic for technological innovation. This paper reviews the construction automation and robotics R&D projects successfully performed by Japan, the United States, and European countries as well as Korea, and discusses current trends and future. Four issues are proposed in order to expedite the innovative construction automation technologies.
Construction Automation as a way to solve the problems of lack of skilled labor by decrease in construction population productivity and quality decrease. We are on the way to develop a construction automation system adequate for domestic circumstances in Korea; it is called RCA(Robotic-crane based Construction Automation) system. Climbing hydraulic robot system is a part of RCA system and makes Construction Factory(CF) climb next floor. The controller can control movement needs to be developed for CF safety. Synchronous control the actual field was applied to the controller logic and synchronous control of the process through which the safety has been verified. The purpose of this study that control of climbing hydraulic robot system behavior on real-time, and to improve safety for overall construction automation system through synchronous motion controller.
The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.336-343
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2022
Industrial robotic arms are widely adopted in numerous industries for manufacturing automation under factory settings, which eliminates the limitations of manual labor and provides significant productivity and quality benefits. The U.S. modular construction industry, despite having similar controlled factory environments, still heavily relies on manual labor. Thus, this study investigates the U.S., Canada, and Europe-based leading modular construction companies and research labs implementing industrial robotic arms for manufacturing automation. The investigation mainly considered the current research scope, industry state, and constraints, as well as identifying the types and specifications of the robotic arms in use. First, the study investigated well-recognized modular building associations, the Modular Building Institute (MBI), and renowned architecture design magazine, Dezeen to gather industry updates. The authors discovered one university lab and a few companies that adopted Switzerland-based robotic arms, ABB. Researching ABB robotics led to the discovery of ABB's competitor, Germany-based KUKA robotic arms. Consequently, research extended to the companies and labs adopting KUKA models. In total, this study has identified seven modular companies and four research labs. All companies employed robotic arms and gantry robot combinations in a production-line-like system for partial automation, and some adopted design standardization for optimization. The common goal among the labs was to achieve greater flexibility and full automation with robotic arms. This study will help companies better implement robotic arm automation by providing recommendations from investigating its current industry status.
Construction Automation must be founded on the Construction Robot Technology. And Construction Automation is definitely different from Construction Mechanization. This study includes the survey of the thoughts of domestic construction company officer about introducing Construction Robot into domestic construction industry, and the thoughts of recognition related to the Construction Automation currently international trend in construction industry.
국내 건설산업은 경기 침체로 인한 수주 경쟁의 심화, 열악한 작업환경과 숙련공의 부족으로 인한 생산성저하, 다양한 고객의 요구 등의 문제점으로 어려움을 겪고 있으며, 신기술· 신공법 개발을 통한 생산성 향상, 공기단축, 원가절감, 품질 향상 등과 관련한 노력이 절실히 요구되고 있다. 선진 외국의 경우, 이러한 문제점을 해결하고자 1980년대 초반부터 건설자동화에 관한 연구개발이 진행되어 왔으며 현재 가시적인 성과를 거두고 있다. 그러나 국내의 경우 최근 건설 자동화에 대한 관심은 증대하고 있으나 자동화 기술개발을 위한 관련 정보의 부족으로 인해 연구개발을 위한 구체적인 접근방법을 수립하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 논문은 국내 건설자동화 연구개발의 기반 조성을 위해 기존의 건설자동화 연구개발에 대한 정보들을 수집 분석하여 웹 기반 검색 및 의사결정 지원시스템을 구축하였으며, 이를 통해 건설자동화 관련 연구를 수행하거나 기술개발에 관심이 있는 연구개발 주체들은 건설자동화 연구대상을 선정하는데 필요한 시간과 노력을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.
Construction automation and robotics are being taken notice as an alternative to improve productivity and quality. Reflecting on these purpose, automation system, called RCA(Robotic-crane based Construction Automation) system, is developed and have been verified through a pilot project recently in Korea. To apply the RCA system in high-rise building effectively, each management factors of element technologies in the system is derived and assessed critical factor. The purpose of this study, management factors of element techniques, consisted of RCA system, is classified through questionnaires/interviews targeting system developers and construction managers in pilot project site, and critical factors is selected using AHP.
Due to its high dependency of manpower, construction work has several difficulties in terms of quality control, imbalance of supply and demand of qualified manpower, safety management for them and improvement of production. Such problems related to the management can be at some degree solved by introducing an automation facility. Since the unique environment of a construction site in the past was not structured, it is very hard to introduce a facility to automate construction work from operation of the equipment to assignment of where to work. This is a preliminary research for automation of construction work. In this study, the trend of development of a cutting-edge technology, RTLS, was researched and analyzed in order to review the possibility of utilizing RTLS in construction work and present a control mechanism for construction equipment. Although the presented mechanism is at the concept stage, which still has lots of restrictions to be solved, the application of the RTLS will be very much feasible. That is, if linkage of the study between the RTLS and the automation of construction is built, it will be expected to contribute to many fields such as cost reduction through efficient and systemic management, the reduction of construction period and precise construction as well as raising the level of the automation of domestic construction work.
The construction finishing work is emphasized according to high dependence on labor and long term that occupy approximately 40% in construction period, so that it is required for the alternatives such as automation technology. However, it is insufficient to develop the automation technology of construction finishing work compared to other works, for instance, frame work. Also it is not enough about this preliminary research which survey the improvement needs to select the development object. Therefore, this study aimed at derivation of detail works required improvement in ceiling finishing work by the questionnaire survey. These results may provide the basic information to develop the automation technology of construction finishing work.
현재 건설시장에서는 시공의 기계화 및 로봇화 촉진을 통하여 인력의존형으로부터 탈피하고자 하는 노력이 지속적으로 이어져 오고 있다. 본 연구에서는 건설생산의 효율성 제고를 위한 건설기계장비의 활용도 향상을 위해 국내 외 건설기계 자동화와 관련된 연구개발 동향을 살펴보고, R&D 투자현황을 조사 분석하였다. 또한 건축과 토목공사에 있어 건설자동화 분류체계를 수립하고, 자동화 대상작업의 후보군을 선정한 후 설문조사를 통하여 자동화 대상작업의 우선순위를 도출하였다. 도출된 자동화 우선순위를 바탕으로 총괄로드맵을 작성하였으며, 자동화 단위 그룹과 단위 그룹 내 자동화 대상작업의 자동화에 필수적으로 요구되는 요소기술의 도출결과를 바탕으로 중점영역별 로드맵을 구축하여 제시하였다. 본 연구의 결과물은 국내 건설 생산방식의 성력화 및 기술집약화를 위한 첨단 기술분야 R&D 전략수립의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
With improvements of information technology, the cases which automation technology are applied to construction site are increased. These technologies have advantages and limitations for construction site, therefore they has to be considered in order to maximize benefit. This study are to suggest the process for optimizing management of steel framing high-rise building construction.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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