Przemysł potrzebuje nowych rozwiązań, a nauka – problemów do rozwiązania

Łukasz Madej: Nie mogę zacząć naszej rozmowy od innego pytania niż o Tomaszowice. Jak ocenia Pan konferencję i poziom tegorocznych wystąpień?
Mirosław J. Skibniewski: Tomaszowice, a zwłaszcza dwór, w którym odbywa się konferencja, to urocze miejsce. Gratuluję wyboru lokalizacji, a samo wydarzenie rzeczywiście robi ogromne wrażenie. Wystarczy spojrzeć na wystawę – zgromadzono tutaj najnowocześniejszy sprzęt dostępny w Polsce, a część z prezentowanych rozwiązań należy również do światowej czołówki. Równie imponujące jest grono specjalistów reprezentujących cały sektor technologii bezwykopowych w Polsce.

Ł.M.: Pan reprezentuje przede wszystkim środowisko naukowe, ale od wielu lat współpracuje również z przemysłem – wykonawcami, producentami i dostawcami technologii. Dlaczego kooperacja nauki z biznesem jest tak istotna?
M.J.S.: Jest niezbędna. Zadaniem nauki jest przede wszystkim stawianie adekwatnych pytań badawczych. Nie sposób jednak formułować tych pytań bez kontaktu z praktyką, czyli z ludźmi, którzy na co dzień rozwiązują rzeczywiste problemy techniczne. Rolą środowiska naukowego jest poszukiwanie odpowiedzi na te pytania. Czasami wymaga to wielu lat pracy, odpowiedniego finansowania, specjalistycznej aparatury czy zaawansowanych narzędzi informatycznych, które dziś coraz częściej wykorzystują elementy sztucznej inteligencji. Bez współpracy nauki z przemysłem żadna ze stron nie będzie się rozwijać. Przemysł potrzebuje nowych rozwiązań, a nauka potrzebuje realnych problemów do rozwiązania.

Ł.M.: Podczas swojego wystąpienia mówił Pan o automatyzacji i robotyzacji budownictwa. Jak bardzo plac budowy zmienił się w ciągu ostatnich dekad?
M.J.S.: Automatyzacją i robotyzacją budownictwa zajmuję się od ponad 40 lat. To dziedzina, która rozwija się nieprzerwanie od ponad czterech dekad. Początkowo liderami byli Japończycy, inspirujący się pracami badawczymi prowadzonymi w Stanach Zjednoczonych już na początku lat osiemdziesiątych. Z czasem rozwiązania te zaczęły rozprzestrzeniać się praktycznie na cały rozwinięty gospodarczo świat. w tej chwili światowymi liderami są przede wszystkim Chiny i Korea Południowa. W Europie praktyczne wykorzystanie automatyzacji i robotyzacji przez cały czas znajduje się we wczesnej fazie rozwoju, ale jestem przekonany, iż właśnie w tym kierunku będzie podążało budownictwo. Dlatego warto o tych rozwiązaniach mówić i pokazywać ich potencjał przedstawicielom przemysłu.

Bez współpracy nauki z przemysłem żadna ze stron nie będzie się rozwijać

Ł.M.: Czy inżynieria bezwykopowa jest jedną z tych dziedzin, które szczególnie skorzystają na rozwoju automatyzacji i robotyzacji?
M.J.S.: Zdecydowanie tak. To jeden z najbardziej perspektywicznych kierunków rozwoju współczesnego budownictwa. Inżynieria bezwykopowa obejmuje planowanie, projektowanie, budowę oraz utrzymanie infrastruktury podziemnej, a więc wszystkie etapy, na których automatyzacja i robotyzacja mogą czerpać olbrzymie zyski. Dobrym przykładem są Stany Zjednoczone, gdzie sieci wodociągowe tracą około 40% przesyłanej wody. Wynika to przede wszystkim z wieku infrastruktury, która wymaga szeroko zakrojonych napraw i modernizacji. Firmy rozwijające zautomatyzowane systemy inspekcji sieci wodociągowych i kanalizacyjnych, a także robotyczne technologie napraw czy instalacji rękawów renowacyjnych, osiągają bardzo dobre wyniki biznesowe. To pokazuje, iż są to technologie przyszłości. Podobny potencjał widzę również w Polsce. Na przykład podczas wystawy w Tomaszowicach, towarzyszącej konferencji, można zobaczyć wiele firm rozwijających zarówno nowoczesne materiały, jak i specjalistyczny sprzęt dla technologii bezwykopowych. Coraz większą rolę odgrywają również rozwiązania informatyczne wspierające funkcjonowanie tych systemów. Właśnie w tym miejscu będą koncentrować się prace badawczo-rozwojowe w najbliższych latach.

Ł.M.: Wspomniał Pan o dużych stratach wody w amerykańskich sieciach wodociągowych. To zaskakujące, bo zwykle zakładamy, iż Stany Zjednoczone wyprzedzają Europę pod względem rozwoju technologii. Tymczasem wygląda na to, iż przynajmniej w tym obszarze Polska radzi sobie bardzo dobrze.
M.J.S.: Być może wynika to z faktu, iż polska infrastruktura jest po prostu znacznie młodsza. Niezależnie od tego uważam, iż Polska nie ma się czego wstydzić pod względem stosowanych rozwiązań technologicznych. Oczywiście skala infrastruktury w Stanach Zjednoczonych jest nieporównywalnie większa niż w Polsce, dlatego wiele problemów ma tam zupełnie inny wymiar. Nie zmienia to jednak faktu, iż wymiana doświadczeń pomiędzy Europą i Ameryką jest niezwykle cenna. Możemy uczyć się na błędach innych, unikać ich i wykorzystywać najlepsze praktyki zamiast powielać rozwiązania, które okazały się nieskuteczne.

Dobrym przykładem są Stany Zjednoczone, gdzie sieci wodociągowe tracą około 40% przesyłanej wody

Ł.M.: Technologie bezwykopowe są dziś w Stanach Zjednoczonych standardem, czy przez cały czas wykorzystuje się je głównie tam, gdzie wykonanie wykopu byłoby szczególnie trudne lub kosztowne?
M.J.S.: Na początku rzeczywiście były stosowane przede wszystkim w wyjątkowo trudnych lokalizacjach. Dzisiaj sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Technologie bezwykopowe są jedną z pierwszych opcji rozważanych już na etapie planowania inwestycji. To dojrzała technologia, którą można stosować w bardzo różnych warunkach. Funkcjonują również organizacje skupiające przedstawicieli nauki i przemysłu. Jedną z nich jest Trenchless Construction Society, którego założycielem jest jeden z moich byłych doktorantów. Organizacja przez cały czas bardzo aktywnie działa zarówno naukowo, jak i dydaktycznie. Jestem przekonany, iż doświadczenia zdobywane w Stanach Zjednoczonych będą wykorzystywane także w Europie. Jednocześnie wierzę, iż również rozwiązania opracowywane przez polskie firmy i instytucje mogą w przyszłości inspirować rozwój technologii na innych rynkach. Nie mam też wątpliwości, iż największym rynkiem technologii bezwykopowych są w tej chwili Chiny. Decydują o tym zarówno ogromna skala inwestycji infrastrukturalnych, jak i bardzo duże zainteresowanie tymi technologiami w całej Azji.

Ł.M.: Czy w Stanach Zjednoczonych można studiować inżynierię bezwykopową jako odrębny kierunek?
M.J.S.: Jeszcze nie. Wiedza dotycząca technologii bezwykopowych przekazywana jest przede wszystkim na wydziałach budownictwa, a także mechaniki, gdzie projektuje się specjalistyczny sprzęt wykorzystywany podczas robót. Coraz częściej tematyka ta pojawia się również na wydziałach mechatroniki. To naturalny kierunek rozwoju, ponieważ technologie bezwykopowe coraz mocniej łączą klasyczne budownictwo z automatyką, elektroniką i informatyką. Kształci się tam specjalistów zajmujących się projektowaniem oraz eksploatacją nowoczesnych maszyn wykorzystywanych podczas robót bezwykopowych.

Zawsze potrzebni będą specjaliści potrafiący spojrzeć na projekt całościowo, połączyć informacje z wielu źródeł

Ł.M.: Coraz więcej mówi się o wykorzystaniu sztucznej inteligencji w branży. Czy w technologiach bezwykopowych AI rzeczywiście zaczyna odgrywać istotną rolę?
M.J.S.: Zdecydowanie tak. Również w Stanach Zjednoczonych jest to w tej chwili jeden z najważniejszych kierunków rozwoju. Powstają rozwiązania wspierające proces podejmowania decyzji już na etapie planowania inwestycji. Sztuczna inteligencja znajduje zastosowanie podczas projektowania, eksploatacji sprzętu, diagnostyki, analizy ryzyka czy zarządzania całym procesem realizacji robót. To obszar o ogromnym potencjale, który z roku na rok będzie zyskiwał na znaczeniu.

Ł.M.: Rozwój technologii zawsze budzi pytania o przyszłość zawodów. Czy sztuczna inteligencja może sprawić, iż część specjalistów przestanie być potrzebna?
M.J.S.: Takie obawy są uzasadnione. Już dziś obserwujemy wyraźny spadek zapotrzebowania na programistów wykonujących najprostsze zadania. Duże modele językowe potrafią pisać kod, a wiele rutynowych czynności projektowych wykonują w tej chwili algorytmy sztucznej inteligencji. Nie oznacza to jednak, iż doświadczeni inżynierowie staną się zbędni. Wręcz przeciwnie. Zawsze potrzebni będą specjaliści potrafiący spojrzeć na projekt całościowo, połączyć informacje z wielu źródeł, adekwatnie je zinterpretować i podejmować odpowiedzialne decyzje. Niezależnie od tego, jak gwałtownie będzie rozwijać się sztuczna inteligencja, zapotrzebowanie na ekspertów dysponujących szeroką wiedzą i wieloletnim doświadczeniem pozostanie bardzo duże.

Ł.M.: Coraz częściej do inspekcji kanalizacji wykorzystywane są drony. Dla wielu osób jeszcze kilka lat temu taka wizja wydawała się science fiction. W jakim kierunku będzie rozwijał się plac budowy przyszłości?
M.J.S.: Zastosowanie dronów widać dziś praktycznie w każdym obszarze budownictwa. Podczas mojego wystąpienia mówiłem, iż trudno znaleźć liczącą się firmę geodezyjną, która nie wykorzystuje dronów do tworzenia dokumentacji topograficznej czy monitorowania postępu robót. Coraz częściej wykorzystuje się również niewielkie drony zdolne do pracy w bardzo ograniczonych przestrzeniach, na przykład wewnątrz przewodów rurowych. Jeszcze kilkanaście lat temu wydawało się to całkowicie nierealne, a dziś takie rozwiązania zaczynają wchodzić do praktyki. Co więcej, drony znajdują dziś zastosowanie nie tylko przy infrastrukturze podziemnej. Coraz częściej wykorzystuje się je również wewnątrz budynków. To jednak ogromne wyzwanie techniczne. Jeden z moich kolegów, były dyrektor Instytutu Robotyki na Uniwersytecie w Hongkongu, zajmował się właśnie takimi rozwiązaniami. Największym problemem jest precyzyjna nawigacja – dron musi poruszać się w sposób zapewniający jednocześnie bezpieczeństwo, odpowiednią prędkość i bardzo wysoką dokładność pomiarów. Za tym stoją zaawansowane algorytmy, wydajne procesory oraz systemy przetwarzania ogromnych ilości danych. Są to klasyczne problemy optymalizacji wielokryterialnej, nad którymi pracują dziś zespoły projektujące nowoczesne systemy robotyczne.

Rozwój robotyzacji będzie zależał nie tylko od postępu technologicznego, ale również od zmian organizacyjnych i prawnych

Ł.M.: Czy w przyszłości może dojść do sytuacji, w której specjalista będzie sterował robotami lub maszynami z biura, a liczba osób na placu budowy znacząco się zmniejszy?
M.J.S.: Docelowo taki scenariusz jest możliwy, choć nie nastąpi to szybko. Ograniczeniem nie są wyłącznie kwestie techniczne. Bardzo często przeszkodą pozostają przepisy prawa, wymagania kontraktowe czy obowiązek zapewnienia odpowiedniego nadzoru podczas realizacji robót. Nie wszystkie zadania można powierzyć maszynom. W wielu przypadkach obecność człowieka jest przez cały czas niezbędna, choćby ze względu na kontrolę jakości wykonywanych prac. Dlatego rozwój robotyzacji będzie zależał nie tylko od postępu technologicznego, ale również od zmian organizacyjnych i prawnych. Dotyczy to zarówno wykorzystania dronów i robotów, jak i systemów opartych na sieciach czujników oraz błyskawicznym przetwarzaniu danych. To już nie są wyłącznie zagadnienia techniczne – równie ważne stają się kwestie organizacyjne i regulacyjne.

Ł.M.: Od lat obserwuje Pan również sposób realizacji inwestycji w Stanach Zjednoczonych. W Polsce w przetargach publicznych przez cały czas kluczową rolę odgrywa cena. Czy w USA wygląda to podobnie?
M.J.S.: Proces wyboru wykonawcy robót publicznych jest tam zwykle dwuetapowy. Pierwszy etap polega na kwalifikacji firm. Do udziału w przetargu dopuszczane są wyłącznie przedsiębiorstwa, które potwierdzą odpowiednie kompetencje techniczne, organizacyjne i produkcyjne oraz udowodnią, iż są zdolne do wykonania danego zadania. Dopiero spośród tak wyselekcjonowanych wykonawców wybierana jest oferta najkorzystniejsza ekonomicznie. Na tym etapie rzeczywiście bardzo często decyduje cena. Trzeba jednak pamiętać, iż rywalizują już wyłącznie firmy spełniające wysokie wymagania jakościowe. To istotna różnica. W przypadku robót publicznych mamy do czynienia ze środkami pochodzącymi z podatków, dlatego administracja ma obowiązek dbać zarówno o racjonalne wydatkowanie pieniędzy, jak i o jakość realizowanych inwestycji.

Ł.M.: W Polsce popularność zdobyła formuła „projektuj i buduj”. Czy w Stanach Zjednoczonych wygląda to podobnie?
M.J.S.: Tak. Tego typu rozwiązania są stosowane coraz częściej. Działa choćby organizacja Design-Build Institute of America, która od wielu lat promuje tę formułę realizacji inwestycji. Jej podstawową zaletą jest to, iż jedna firma odpowiada zarówno za projektowanie, jak i wykonawstwo. Oczywiście pojawiają się również głosy krytyczne. Część prawników uważa, iż takie rozwiązanie ogranicza konkurencję i może utrudniać dalsze obniżanie kosztów inwestycji. Z drugiej strony korzyści organizacyjne są bardzo duże. W trakcie realizacji robót wykonawca nie musi długo czekać na wyjaśnienia projektanta dotyczące dokumentacji. Dzięki temu pojawiające się problemy można rozwiązywać znacznie szybciej, co przekłada się na sprawniejszą realizację inwestycji. Dla wykonawcy czas oznacza pieniądze. Każdy dzień oczekiwania na odpowiedź projektanta generuje koszty i wpływa na rentowność przedsięwzięcia. Dlatego rynek coraz przychylniej patrzy na formułę „projektuj i buduj”, dostrzegając jej praktyczne zalety.

Ł.M.: Dziękuję za rozmowę.