[革新的か、破壊的か?]中国人が分散3Dプリントでダムを建設することを提案

The amazing landscape of Tibet. A man made lake in the Tibetan mountains in altitude of 4000 meters. A dam in the mountains of tibet. A lake in high altitude at Tibet, China

中国人は、一般的に乾燥したチベット高原にすでに多くのダムを持っています。
北京の清華大学の研究者チームが最近発表した研究では、ロボット、3D 印刷、人工知能を使用して高さ594フィート(約181メートル)のダムを建設する計画が明らかになりました。

研究者たちは、この巨大な建造物を建設するのに人間の労働を直接雇用する必要はないと主張している。計画が進めば、ダムは年間50億kWh の電力を産み出します。この量のエネルギーは、中国の 5,000万世帯の電力需要を満たすのに十分です。

陽泉ダムは中国で2番目に大きな川である黄河にあり、チベット高原の青海省を流れています。川にはすでにダムがあり、既存の構造物を拡大して発電能力を増強し、世界最大級のダムにする計画です。すべてが計画通りに進めば、陽泉ダムはAIで作られた地球上で最大3Dプリント構造物になります。

建設の3Dプリント技術では、巨大な3Dプリンターを使用して、構造を形成するコンクリート層を生成します。対照的に、清華大学の研究者は、プリンターなしでコンクリートを 3Dプリントできる方法を開発しました。彼らは、3D構造を考慮したコンピューター化されたスケジューリング システムを採用した付加製造アプローチの使用を計画しています。大型の3Dプリンターの代わりにAI 制御のロボットを使用して、揚曲ダムのアップグレードを構築します。

この調査によると、スケジューリング システムは、ダムの設計モデルを使用して、ダムの特定のセクションを建設するために必要な材料の量を決定します。次に、そのセクションに割り当てられた建設ロボットが充填材を収集し、目的の場所に降ろします。最後に、「インテリジェントな舗装とローリング」を実行して、材料を 3Dプリントされた層に変えます。このプロセスを繰り返すと、複数のレイヤーが作成され、最終的にセクションが完成します。

この研究の筆頭著者であり、清華大学土木工学部の LIU Tianyun氏は、プロセスを詳細に説明し、 次のように書いています。その後、3Dプリントスケジューリングシステムの制御下で、完全な充填プロセスが段階的にプリントされます。」建設中、各ロボットは労働者として、またスケジューリングシステムへの入力として働きます。集合的に、ロボットは大型の3D プリンターとして機能します。

このユニークなアプローチは、陽泉ダムの複数のセクションを一度に建設できるようになるため、時間とリソースの両方を節約できます。ロボットで作られた陽泉ダムは、2024 年までに稼働する予定で、今から2年も経っていません。米国のオロビル ダムと中国の三峡ダムの 2つの最大の人工ダムは、それぞれ完成までに7年と9年を要しました。

陽泉ダムは、清華大学の研究者によって提案された最初の印象的な付加製造のアイデアではありません。2021 年には、別の科学者チームが上海で3D プリントされた格納式橋の開発を主導しました。この 9 メートルの長さの橋はBluetooth経由で制御され、60 秒以内に完全に拡張できます。チームは過去に、図書館の建物と長さ86フィート(約26メートル)のコンクリート橋を 3D プリントしました。これらの過去の成功を考えると、政府がこのグループの最新のアイデアを前進させる可能性があります.

ただし、3DプリントをAIやロボットと組み合わせると(陽泉ダム プロジェクトで計画されているように)、問題が生じる可能性もあります。揚曲ダムに似た大規模な構造物を建設するには、通常、何百人もの人間の労働者と他の多くの種類の低技能労働者が必要です。AI 搭載のロボットが広く採用されれば、これらの仕事は終焉を迎える可能性があります。

熟練労働者は中国の総労働力の約 30 %を占めているため、自動化の実践は中国の多くの人々の生活を脅かす可能性があります。この規模のダムでは安全性も非常に重要であり、この種のプロセスの出力を評価した経験はありません。

3Dプリントには、従来の建設方法に比べてさまざまな利点があります。たとえば、完成までに数か月かかる小さな家は、 3Dプリントを使用して24 時間以内に、はるかに低予算で建てることができます。NASAは、月面に人間に優しい構造物を構築するために 3D 印刷を採用する計画さえ持っています。この論文で提案されているアプローチは、プリンターを完全に取り除くことで、将来の構築にさらなる選択肢を提供する可能性を秘めています。

(via Arts Technica

Last Updated on 2022年8月30日 by Editor

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