Trung Quốc nhảy vọt trong lĩnh vực đường sắt nhờ ứng dụng robot thông minh

Tại Hồ Bắc (Trung Quốc), robot hỗ trợ trí tuệ nhân tạo (AI) đang được ứng dụng để lắp ráp các bộ phận sử dụng nhiều lao động nhất của công trình đường sắt.

Việc triển khai công nghệ AI trong lĩnh vực đường sắt cao tốc là minh chứng cho cam kết của Trung Quốc về việc tận dụng công nghệ tiên tiến trong phát triển cơ sở hạ tầng, nhằm nâng cao hiệu quả và năng suất.

Các công việc nặng nhọc như đào, san lấp mặt bằng, đặt đường ray, xây dựng cầu và đường hầm cũng như lắp đặt hệ thống tín hiệu và thông tin liên lạc là một số nhiệm vụ liên quan đến xây dựng đường sắt, đòi hỏi kỹ năng chuyên môn, lao động thể chất và chi phí đáng kể.

Trước đây, việc xây dựng đường sắt nổi tiếng là công việc nguy hiểm và cần sử dụng nhiều lao động. Ví dụ, chỉ riêng tuyến đường sắt xuyên lục địa đầu tiên ở Mỹ, hoàn thành vào năm 1869, đã sử dụng tới hơn 10.000 công nhân Trung Quốc.

Với những tiến bộ về robot và các công nghệ khác, hầu hết các công việc sử dụng nhiều lao động trong xây dựng đường sắt hiện nay đều được thực hiện bằng máy móc.

Năm 2018, Trung Quốc đã giới thiệu một cỗ máy tự hành có thể lắp đặt đường ray tốc độ cao, với tốc độ 1,5km/ngày, và cải thiện lên đến 2km/ngày vào năm 2021.

Vai trò của robot hiện nay đã mở rộng, không chỉ còn đơn giản ở việc lắp đặt đường ray. Các công việc như hàn, sơn, kiểm tra, đào hầm và đổ bê tông cũng có thể được thực hiện bằng thiết bị tự động.

Tuy nhiên, cho đến gần đây, robot vẫn chưa thể xây dựng các kết cấu điện khí hóa trên cao cho các tuyến đường sắt tốc độ cao.

Hệ thống tiếp điện trên cao (OCS), cung cấp năng lượng điện cho tàu hỏa, đòi hỏi các quy trình phức tạp và các nhiệm vụ nguy hiểm như lắp đặt các trụ đỡ và cáp treo ở độ cao.

Để giải quyết thách thức này, các kỹ sư đường sắt Trung Quốc đã phát triển công nghệ xây dựng dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI).

Cảm biến tự động được sử dụng để thu thập dữ liệu theo thời gian thực từ các công trường xây dựng, sau đó gửi đến nhà kho thông minh để lưu trữ thông tin, lắp ráp thiết bị, vận chuyển và xây dựng.

Cánh tay robot được trang bị cảm biến và camera sẽ phát hiện và điều chỉnh vị trí của các bộ phận và lắp ráp chúng thành trụ, tay đỡ và các bộ phận khác. Những thành phần hoàn thiện này được vận chuyển bằng xe tự hành đến công trường.

Những trở ngại như địa hình không bằng phẳng, điều kiện thời tiết bất lợi hay thay đổi môi trường có thể đặt ra thách thức cho robot trong quá trình lắp đặt.

Để vượt qua những thách thức này, công nghệ AI một lần nữa lại phát huy tác dụng. AI cho phép robot tại công trường xây dựng lập kế hoạch cho tuyến đường di chuyển tối ưu để đặt các tay đỡ với độ chính xác lên tới 1mm.

Nó cũng cho phép robot hoạt động trong điều kiện thời tiết bất lợi, phối hợp chặt chẽ và thực hiện các nhiệm vụ với độ chính xác cao.

Thiết bị hỗ trợ AI trong kho, ví dụ xe nâng thông minh, cải thiện hiệu quả xử lý vật liệu và vận chuyển. Thuật toán AI có thể phát hiện các khiếm khuyết của vật liệu trước khi chúng được sử dụng, qua đó tăng cường giám sát chất lượng đầu vào.

Việc sử dụng thiết bị tự động, công nghệ kỹ thuật số và AI không chỉ cải thiện hiệu quả và an toàn của quá trình xây dựng mà còn kéo dài tuổi thọ của mạng lưới đường sắt cao tốc.

Việc ngành xây dựng đường sắt cao tốc của Trung Quốc đã tích hợp thành công các robot hỗ trợ AI đánh dấu một bước tiến đáng kể trong ngành.

Sự phát triển này có thể truyền cảm hứng cho các quốc gia khác khám phá và áp dụng công nghệ AI trong lĩnh vực đường sắt của mình, tạo điều kiện cách mạng hóa giao thông toàn cầu.