Shimizu Construction đưa robot hình người vào công trường để giải quyết thiếu hụt nhân lực

Theo thông tin từ IT ngày 9 tháng 7, tờ Nikkei Asia đưa tin nhà thầu xây dựng lớn của Nhật Bản là Shimizu đang có kế hoạch đưa robot hình người tích hợp AI vào các công trường xây dựng vào khoảng năm tài chính 2030. Các robot này sẽ đảm nhận những công việc như sơn và trát vữa nhằm giải quyết tình trạng thiếu hụt lao động ngày càng nghiêm trọng trong ngành xây dựng.

Cho đến nay, việc nghiên cứu và phát triển robot xây dựng chủ yếu tập trung vào các công việc đơn lẻ như buộc cốt thép, vận chuyển vật liệu và đo đạc công trường. Mặc dù những robot này có thể hoàn thành hiệu quả các nhiệm vụ cụ thể, nhưng chúng khó thích nghi với các bối cảnh công việc khác. Các công trường xây dựng thường có nhiều bậc thang và cầu thang, khiến robot bánh xe bị hạn chế khả năng di chuyển; đồng thời, các công cụ và thiết bị thi công hầu hết cũng được thiết kế dựa trên đôi tay con người.

Shimizu hy vọng sẽ kết hợp công nghệ robot cánh tay máy trong các lĩnh vực như sơn và trát vữa với hệ thống điều khiển của robot hình người để tạo ra những robot hình người có thể triển khai dễ dàng hơn tại các công trường xây dựng.

Bước đầu tiên, từ tháng 4 đến tháng 5 năm nay, công ty đã tiến hành thử nghiệm tuần tra bằng robot tại dự án Torch Tower ở Tokyo do họ làm nhà thầu. Sau khi hoàn thành, Torch Tower sẽ trở thành tòa nhà cao nhất Nhật Bản.

Trong quá trình thử nghiệm, Shimizu đã sử dụng robot hình người của Unitree Robotics, trang bị thêm camera và kết hợp với hệ thống sử dụng AI để phân tích hình ảnh theo thời gian thực.

Kết quả thử nghiệm cho thấy, ngay cả tại các công trường phức tạp chất đầy thiết bị và vật liệu xây dựng, robot vẫn có thể tự chủ di chuyển tuần tra với tốc độ khoảng 1 mét mỗi giây.

Đồng thời, Shimizu cũng đang phát triển robot cánh tay máy để thực hiện các công việc thi công đòi hỏi tính chuyên môn và độ phức tạp cao như sơn và trát vữa.

Tháng 1 năm nay, công ty đã đưa vào sử dụng một cánh tay máy điều khiển từ xa của Trossen Robotics (Mỹ), thiết bị này có khả năng truyền phản hồi xúc giác khi cánh tay máy chuyển động về cho người vận hành theo thời gian thực. Shimizu đang sử dụng hệ thống này để thu thập kinh nghiệm thi công ẩn của các công nhân lành nghề và dùng dữ liệu đó để huấn luyện các mô hình AI.

Trong tương lai, công ty dự định hợp nhất hai công nghệ nêu trên để phát triển robot hình người vừa có khả năng tự di chuyển trên công trường, vừa hoàn thành được nhiều nhiệm vụ thi công như sơn phủ. Theo kế hoạch, công ty sẽ phát triển hệ thống AI điều khiển phần thân trên của robot hình người vào năm tài chính 2026 và dần mở rộng sang điều khiển toàn thân từ năm tài chính 2027 đến 2029. Hiện tại, Shimizu vẫn chưa quyết định sẽ sử dụng mẫu robot hình người nào khi đưa vào ứng dụng chính thức trong tương lai.

Ngoài Shimizu, các doanh nghiệp xây dựng khác tại Nhật Bản cũng đang thúc đẩy việc đưa robot vào công trường. Liên minh gồm năm nhà thầu xây dựng tổng hợp lớn nhất Nhật Bản đang cùng phát triển hệ thống robot phục vụ cho các công việc như vận chuyển vật liệu, hỗ trợ thi công và kiểm tra công trình.

Tuy nhiên, dự án này hiện chủ yếu nhắm vào các loại robot tự hành chuyên dụng, mỗi quy trình thi công đều cần phải lắp đặt, điều chỉnh hệ thống và cải tiến lại từ đầu. Ngay cả tại Trung Quốc, nơi dẫn đầu về ứng dụng robot hình người, việc áp dụng thực tế robot hình người tại các công trường xây dựng vẫn còn khá hạn chế.

IT lưu ý rằng tình trạng thiếu hụt lao động đã trở thành thách thức lớn đối với ngành xây dựng Nhật Bản. Theo khảo sát của Bộ Nội vụ và Truyền thông Nhật Bản, tính đến năm 2025, số lượng công nhân xây dựng lành nghề tại Nhật Bản là 2,99 triệu người, giảm 24% so với 20 năm trước. Tình trạng này diễn ra trong bối cảnh tổng số người có việc làm tại Nhật Bản vẫn tiếp tục tăng nhờ sự gia tăng của lao động nữ và người cao tuổi.

Đồng thời, sự già hóa lực lượng lao động trong ngành xây dựng cũng khiến các kỹ năng thi công truyền thống như trát vữa khó được truyền lại. Năm 2025, tỷ lệ nhân sự từ 55 tuổi trở lên trong ngành xây dựng Nhật Bản đạt 37%, trong khi nhóm 29 tuổi trở xuống chỉ chiếm 12%; so với mức trung bình toàn ngành của Nhật Bản lần lượt là 33% và 17%.

Việc thiếu hụt lao động trong ngành xây dựng sẽ gây ra những ảnh hưởng sâu rộng đến nền kinh tế Nhật Bản. Hiện nay, các dự án cải tạo đô thị trên khắp Nhật Bản đã bắt đầu phải điều chỉnh kế hoạch. Nếu số lượng công nhân xây dựng tiếp tục giảm, các cơ sở hạ tầng như mạng lưới đường ống cấp nước đã vượt quá tuổi thọ thiết kế (chiếm khoảng 25% cả nước) sẽ khó có thể hoàn thành việc nâng cấp, cải tạo kịp thời trong tương lai.

Mặc dù robot hình người vẫn cần giải quyết nhiều khó khăn như độ ổn định vận hành, độ chính xác trong công việc và kiểm soát chi phí trước khi có thể ứng dụng quy mô lớn, nhưng chúng được kỳ vọng sẽ giúp ngành xây dựng giảm bớt tình trạng thiếu hụt lao động, nâng cao hiệu suất sản xuất và giảm nhu cầu con người phải thực hiện các công việc có rủi ro cao.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm quảng cáo: Các liên kết ngoài chứa trong bài viết (bao gồm nhưng không giới hạn ở siêu liên kết, mã QR, mật khẩu, v.v.) được sử dụng để truyền tải thêm thông tin, tiết kiệm thời gian sàng lọc, kết quả chỉ mang tính chất tham khảo. Tất cả các bài viết của IT đều bao gồm tuyên bố này.