從設計流程到建築營運，科技創新正在重新想像住宅的創造。
如今，手動、紙本作業在住宅開發生命週期中仍然普遍，因此更新數位技術與流程需要密集的變革管理，尤其考量到過程中多次交接及各種利害關係人。
部分產業參與者已學會採用BIM、物聯網、人工智慧與機器人等工具，艱難轉型以獲益，這些技術常能將時間與成本減半。
建築科技公司Procore在其《未來建築現況報告》中調查了超過1,200位建築決策者，發現AI與自動化在解決長期低效率問題上的角色正日益提升。根據調查結果，目前有18%的專案時間因資料檢索而損失，而重做則額外浪費了28%的努力。超過一半的產業領導者（55%）預期自動化將在五年內顛覆建築實務，因為人工智慧持續演進並獲得採用。
這種預期的顛覆意味著什麼，誰也說不準，但即使是居家建築領域的頂尖技術專家，也感受到當前技術演進速度帶來的壓力。
機器人演進
Yudhithisir Gauli 是 Framebotix 的創辦人，他的職涯經歷與許多住宅技術專家相似。他來自汽車與航太產業，這些產業遠遠領先於自動化的住房，並且已經從事機器人相關工作數十年。現在，他想解決全球住房危機，因此利用自己的經驗訓練工廠機器人，作為一種服務模式，能大幅降低成本。
「十年前，機器人很強大但很靜止，」他說。「他們需要手動程式設計、仔細校準，只能執行重複性任務。他們缺乏智慧、適應力，以及在動態環境中協作的能力。」
如今，Framebotix 的機器人系統已成為專為建築業量身打造的自主機器。
「這些系統不只是機器——它們是智慧的合作夥伴，」Gauli 說。「它們製作結構面板、組裝體積模組，並即時調整設計變更，無需人工介入。」
他對這項技術在重新設計建築流程上的潛力感到興奮。「過去需要工程師團隊程式設計與監控的，現在是由一群由人工智慧驅動的機器人自行做決策，」他說。「在Framebotix工廠，機器人能精確焊接、切割和組裝，還能管理物料搬運、進行線上品質檢查，並為每個零件產生可追溯的數位紀錄。」
這股向未來的飛躍，對業界來說並不總是容易接受。Promise Robotics 是一家以 AI 驅動的機器人製造公司，目前正在審核建造者是否願意接受變革。
「如果他們有資產負債表和能力，卻沒有成為早期採用者的動力，我們就無法與他們合作，」公司共同創辦人兼執行長 Ramtin Attar 表示。
他將汽車產業比作他的機器人。
「其實是一樣的，」他說。「你把一個複雜的任務拆解成可重複的任務，然後分配給機器人。機器人會一再做非常簡單的事情，這也讓工廠變得非常複雜。牆看起來簡單，實際上很複雜。機器人必須包含250個任務才能完成一面牆，使用什麼工具，如何收拾碎片，避免撞到其他東西，與其他機器人協調，等等。」
讓這一切運作的魔力在於公司專有的 AI 管理系統。AI 會訓練機器人將木材基礎建築的通用化，並為整個過程的每個環節撰寫指令。
這個由 AI 驅動的流程簡單卻複雜。例如，ChatGPT 是透過網路訓練的，但 Attar 說，這就像一位廚師知道所有食譜，卻從未嘗過食物。
Promise Robotics 的機器也能聽從指令，比如搭牆，然後開始透過行動學習。工廠裡只有兩台機器人能執行多種任務，且能承擔更複雜的工作，例如窗戶和門框，只要經過訓練。當機器人處理木材時，訓練會更深入，因為材料更細緻，例如判斷釘子是否刺穿木頭。
在地化自動化
Zach Dwiel 是 Terran Robotics 的執行長，該公司將工地材料轉化為住宅，並利用科技不僅用於自動化，更重新思考我們的建築方式。他見證了過去 20 年機器人與混凝土印刷一同進入產業，但兩者都未能奏效。「一切始於將以人為中心的流程，並投入機器人解決問題，」他說。「另一個版本是擴大3D印表機，然後研究如何擠出一棟房子通過噴嘴。可以被抽取並擠壓通過噴嘴的房子並不是人們想要的。它不過是塑膠的放大版印表機，而且太貴了。」
Terran Robotics 致力於如何利用機器人能力與 AI 及材料。Dwiel 發現網站資料能解鎖新功能與效率。
他說：「透過將人工智慧和機器人技術引入建築工地，我們可以自動化流程、降低人工成本，並使用本來就成本較低的土坯材料。」「不僅生產力提升，材料本身也低成本解鎖，同時大幅提升品質與成本。」
其他機器人公司則專注於木架結構的製作。他計算出，木結構建築的自動化最多可降低50%的成本與效率。
「混凝土的情況類似，甚至更糟，」他說。「在某些情況下，它比棒狀裝框還貴，而且印表機也不是免費的。」
3D 列印的進展
雖然3D列印面臨挑戰，但其研發已獲得國內一些最大生產製造商的支持。Lennar 正與 3D 科技公司 Icon 合作，在德州喬治敦列印 100 戶住宅。
Haddy 是另一家擁有 AI 驅動工廠的 3D 列印公司，希望證明美國能在製造業上領先，同時保持永續。印表機使用完全可回收的材料，使產品更快、更乾淨，且更接近所需地點。
Haddy 有未來產品藍圖，包含 100% 可回收且永續材料的模組化住宅組件。它聲稱是全球最大的3D列印設施，每台機器人的產出量是標準系統的六倍。
科技改善氣候影響
Framebotix 的機器人減少了材料浪費、能源使用及人為錯誤。公司及類似新創公司採用的工廠服務模式，將生產在地化，減少運輸帶來的負面影響，同時減少工廠的設立、營運與拆除，減少所需資源並降低所有流程的排放。
Promise Robotics 的 Attar 補充說，此過程也使建築外殼更緊密，住宅可承受華氏零下 13 度的溫度。Terran Robotics 在其他層面上也有貢獻。
「圍繞人力優化的影響之一是，供應鏈會變得很長，搬運東西必須燃燒汽油，還得使用像玻璃纖維隔熱材料這類昂貴材料來建造，」Dwiel 說。「我們消除了人力安裝容易的限制，例如當地採購的稻草作為隔熱材料，並使用工地材料，避免使用高排放製造流程運送全國各地。」
土坯材料的另一項優點是能自然調節濕度與溫度，這在沙漠環境中尤為顯著。Dwiel建議土坯屋能整天維持舒適的溫度和濕度，顯著降低冷暖所需的能量。
牆體也有足夠的熱容量，能有效作為熱電池，這能大幅降低電網的成本與壓力，並提升間歇性能源的獲利。
「如果你家裡裝了太陽能板，然後把電賣回電網，你拿到的報酬就不如買房時多，所以你沒有動力去賣回去，」Dwiel 說。「所以，你只是用它來加熱你的家。但如果牆壁是熱能的，你可以把這些能量儲存在裡面。」
數位化以促進實現性
毫無疑問，數位化是這些公司利用實體機器人資產與人工智慧優化設計、客製化與建造，並減少浪費與錯誤的根本。
Terran 的機器人利用 AI 進行先進控制與 3D 視覺，實時掃描牆面並判斷下一步所需，這對於黏土基材材料變化尤為重要。機器人必須了解濕度，才能達到目標的品質水準。
Promise Robotics 也擁有一套作業系統，能管理採購、物流、自動化框架及結構框架，將專案從藍圖到最終產品整合在同一平台上。只要建商提供一份 PDF，Promise 就能打造出一棟房子。Attar 表示，流程數位化對建築商來說是巨大的好處，也帶來巨大價值。
他說：「我們創立公司時，長遠目標是將加拿大的價格和週期時間降低超過50%或60%。」「每天延遲一間房子要花350美元。我們預見未來所有分散的流程都能由機器人在一張桌子上完成，以減少我們在現場的工作量。」
未來思考
建築業的未來在於機器人、再生材料與智慧軟體的融合。Gauli 預測，Framebotix 已經運用技術進行可追溯性、AI 進行自適應規劃，以及物聯網連接進行即時工廠協調，將讓他們很快邁向這個未來。
來自Terran Robotics的Dwiel對進展速度同樣樂觀。
「我認為未來20年內可以發生很多事情，」Dwiel說。「現在，我專注於築牆。它已經寫在程式碼裡，沒有發明什麼新東西來融入現有生態系。在20年內，類似的思維方式，只要供應鏈短或根本不存在，將佔房屋建造的80%。房屋總成本將大幅下降。」
他預測這種演進的另一個好處是，房屋將擁有更多因成本而被排除的建築特色。
Promise Robotics 的 Attar 提醒，雖然機器人技術有助於解決勞動力短缺，但同時技能也變得越來越重要。
「我們對技工及其技能提升的討論不夠，」他說。「我們聘請了一位資深水電工，專注於人才的未來，而不只是勞動力。要參與新的數位經濟，開啟未來的關鍵是帶來技能。」
不難想像會有更多建築商追隨 Terran Robotics 的腳步。Green Builder Media 的 Cognition Smart Data 平台中，住宅建商與消費者受訪者表示，他們目前最主要使用科技的方式是為了降低成本。
看到這些創新公司，並見證 AI 帶來的快速變革，不難想像我們很快會迎來令人震驚的變革。我甚至無法想像二十年後的住房會是什麼樣子。
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