Robot xây nhà tại Mỹ: Tự động hóa có thể giải bài toán thiếu nhà ở nhưng chưa thể thay thế công nhân

Thị trường nhà ở Mỹ đang phải đối mặt với một nghịch lý ngày càng rõ rệt: nhu cầu về nhà ở rất lớn nhưng ngành xây dựng lại thiếu cả nhà ở lẫn người để xây dựng chúng.

Theo các số liệu được ngành xây dựng Mỹ đưa ra, thị trường đang thiếu khoảng 1,2 triệu căn nhà, trong khi gần 300.000 vị trí việc làm trong ngành xây dựng còn trống. Tình trạng thiếu lao động không chỉ khiến chi phí xây dựng tăng mà còn kéo dài tiến độ hoàn thành những căn nhà mới.

Trong bối cảnh đó, robot và tự động hóa đang được xem là một trong những giải pháp có thể giúp ngành xây dựng tăng năng suất. Tuy nhiên, thực tế đang cho thấy một điều khá khác với hình dung phổ biến: tương lai của robot xây dựng có thể không phải là những robot hình người đi lại trên công trường, tự lắp vách thạch cao, sơn tường hay hoàn thiện một căn nhà từ đầu đến cuối.

Những ứng dụng hiệu quả hơn hiện nay lại tập trung vào các nhiệm vụ cụ thể như bố trí mặt bằng, khoan, bắt vít, xử lý vật liệu, giảm sai sót, phối hợp giữa các nhà thầu và chuyển một phần lớn quá trình xây dựng vào những nhà máy được kiểm soát.

Nói cách khác, robot có thể đang giúp ngành xây dựng thay đổi, nhưng chưa thể thay thế con người theo cách mà nhiều người tưởng tượng.

Mỹ thiếu nhà ở và thiếu cả công nhân xây dựng

Bài toán thiếu nhà ở tại Mỹ không chỉ liên quan đến nhu cầu mua nhà tăng cao. Một trong những nguyên nhân quan trọng là năng lực xây dựng mới không theo kịp nhu cầu.

Theo báo cáo Triển vọng Nhà ở năm 2026 của Hiệp hội Xây dựng Nhà ở Quốc gia Mỹ (NAHB), nước này đang thiếu khoảng 1,2 triệu căn nhà.

Trong khi đó, gần 300.000 vị trí việc làm trong ngành xây dựng vẫn chưa được lấp đầy vào cuối năm 2025.

NAHB cũng ước tính ngành xây dựng cần thu hút khoảng 740.000 lao động mỗi năm để vừa đáp ứng tăng trưởng nhu cầu, vừa bù đắp lượng lao động nghỉ hưu và những người rời khỏi ngành.

Khoảng cách này tạo ra một vấn đề lớn về năng suất.

Theo nhà kinh tế trưởng Robert Dietz của NAHB, năng suất trong xây dựng nhà ở của Mỹ chỉ tăng khoảng 16% kể từ năm 1993, trong khi năng suất của toàn bộ nền kinh tế đã tăng hơn 50%.

Điều đó có nghĩa là ngành xây dựng nhà ở đang gặp một bài toán kép: phải xây nhiều nhà hơn nhưng lại không có đủ người và công nghệ đủ hiệu quả để tăng sản lượng nhanh chóng.

Tình trạng thiếu lao động cũng tạo ra chi phí đáng kể cho các nhà xây dựng.

Theo ước tính được đưa ra, riêng thiếu hụt lao động đã khiến các nhà xây dựng nhà ở Mỹ thiệt hại khoảng 11 tỷ USD mỗi năm do chi phí tăng và sản lượng bị gián đoạn. Đồng thời, tình trạng này có thể khiến tiến độ xây dựng trung bình kéo dài thêm khoảng hai tháng.

Đây chính là lý do robot và tự động hóa trở thành chủ đề ngày càng được quan tâm.

Tuy nhiên, câu hỏi quan trọng là: robot đã thực sự giúp Mỹ xây được nhiều nhà hơn hay chưa?

Câu trả lời hiện tại vẫn chưa rõ ràng.

Robot xây dựng chưa thể giải quyết toàn bộ bài toán

Robert Dietz cho rằng còn quá sớm để kết luận robot đã tạo ra một cuộc cách mạng về năng suất trong ngành xây dựng nhà ở.

Lý do nằm ở chỗ xây dựng không giống sản xuất ô tô hoặc điện thoại.

Một nhà máy có thể thiết kế dây chuyền để robot thực hiện cùng một thao tác hàng nghìn hoặc hàng triệu lần trong môi trường gần như không thay đổi.

Trong khi đó, mỗi công trường xây dựng lại có những điều kiện riêng.

Địa chất có thể khác nhau.

Thiết kế có thể khác nhau.

Vật liệu có thể thay đổi.

Nhà thầu phụ khác nhau.

Yêu cầu của chủ đầu tư cũng khác nhau.

Ngay cả thời tiết và điều kiện tại công trường cũng có thể thay đổi.

Vì vậy, một robot hoạt động rất tốt trong một dự án chưa chắc có thể dễ dàng chuyển sang dự án khác.

Tình trạng này khiến việc tự động hóa toàn bộ ngành xây dựng trở nên khó khăn hơn rất nhiều so với việc tự động hóa một dây chuyền sản xuất trong nhà máy.

Vì sao công trường xây dựng là môi trường khó đối với robot?

Tessa Lau, nhà sáng lập Dusty Robotics, từng làm việc nhiều năm trong lĩnh vực robot trước khi chuyển sang ngành xây dựng.

Theo bà, nhà máy có lợi thế lớn vì robot hoạt động trong một môi trường được kiểm soát. Vị trí máy móc, vật liệu và quy trình thường được xác định từ trước.

Công trường xây dựng thì ngược lại.

Môi trường liên tục thay đổi khi công trình được thi công.

Hôm nay robot có thể làm việc trên một mặt sàn trống, nhưng ngày hôm sau tại cùng vị trí đó có thể xuất hiện tường, thiết bị, vật liệu hoặc nhiều nhóm công nhân khác.

Patrick Murphy, giám đốc đầu tư của Coastal Construction, cũng đưa ra nhận định tương tự.

Mỗi dự án có thể có thiết kế, điều kiện đất, kiến trúc sư, nhà thầu phụ, vật liệu và yêu cầu riêng.

Sự thiếu đồng nhất này khiến robot khó lặp lại chính xác một quy trình trên hàng nghìn công trình khác nhau.

Vineet Kamat, giáo sư tại Đại học Michigan chuyên nghiên cứu robot xây dựng, cho rằng những kết quả rõ ràng nhất hiện nay xuất hiện ở các nhiệm vụ có tính lặp lại cao và được cấu trúc tốt.

Đó có thể là bố trí mặt bằng, khoan, bắt vít, xử lý vật liệu hoặc các công đoạn được chuyển vào nhà máy.

Điểm quan trọng là robot không nhất thiết phải thay thế một công nhân để tạo ra giá trị.

Nó có thể giúp người công nhân làm việc nhanh hơn, chính xác hơn và giảm số lần phải sửa lại.

Từ một sai sót trong phòng tắm đến robot bố trí cả công trường

Một ví dụ tiêu biểu đến từ Dusty Robotics.

Ý tưởng của Tessa Lau xuất phát từ chính trải nghiệm sửa chữa căn nhà của mình.

Trong một trường hợp, một thợ sửa ống nước lắp đặt sai thiết bị trong hai phòng tắm. Sai sót chỉ được phát hiện sau khi phần gạch đã hoàn thiện.

Để sửa lại, công nhân phải đục gạch, tháo thiết bị, lắp đặt lại và sau đó hoàn thiện lại phòng tắm.

Vấn đề không hẳn nằm ở năng lực của người thợ.

Nó nằm ở việc thông tin từ bản vẽ đến công trường không được truyền đạt chính xác.

Từ đó, Dusty Robotics phát triển FieldPrinter, một hệ thống có thể lấy dữ liệu từ bản vẽ kỹ thuật số và in trực tiếp thông tin lên sàn nhà.

Hệ thống có thể đánh dấu vị trí tường, đường ống nước, hệ thống điện, cơ khí, văn bản, hình ảnh và mã QR.

Thay vì mỗi đội thi công phải diễn giải thông tin từ bản vẽ theo cách riêng, các bên có thể dựa trên cùng một hệ thống đánh dấu tại công trường.

Đây là một ví dụ cho thấy robot xây dựng không nhất thiết phải “làm thay” con người.

Giá trị của robot đôi khi nằm ở việc giúp con người không làm sai.

Robot có thể giảm đáng kể công việc làm lại

Dusty Robotics cho biết một người vận hành có thể triển khai khoảng 10.000-15.000 feet vuông mỗi ngày, nhanh hơn nhiều lần so với phương pháp truyền thống.

Một trong những ví dụ được nhắc đến là Skanska.

Sau khi sử dụng hệ thống bố trí đa ngành của Dusty, Skanska báo cáo số lượng công việc phải làm lại giảm khoảng 75%, trong khi thời gian thực hiện công tác bố trí mặt bằng giảm khoảng 35%.

Nếu những hiệu quả này được duy trì trên quy mô lớn, tác động kinh tế có thể đáng kể.

Trong xây dựng, một sai sót nhỏ ở giai đoạn đầu có thể tạo ra chuỗi chi phí ở các giai đoạn sau.

Một vị trí đường ống sai có thể ảnh hưởng đến tường.

Một vị trí tường sai có thể ảnh hưởng đến cửa.

Một thay đổi ở cửa có thể tác động đến nội thất và hệ thống điện.

Vì vậy, việc ngăn lỗi ngay từ đầu đôi khi có giá trị lớn hơn việc chỉ tăng tốc một công đoạn.

Tương lai có thể không phải robot hình người

Hình ảnh robot hình người đi trên công trường, tự lắp vách thạch cao, sơn tường và hoàn thiện căn nhà rất hấp dẫn về mặt truyền thông.

Nhưng ngành xây dựng thực tế còn cách hình ảnh đó khá xa.

Patrick Murphy cho rằng đây là một trong những hiểu lầm phổ biến nhất về robot xây dựng.

Robot hình người có thể xuất hiện trong tương lai, nhưng để chúng có thể làm việc ổn định trong một công trường thực tế cần giải quyết rất nhiều vấn đề.

Robot phải nhận biết môi trường.

Phải di chuyển an toàn.

Phải xử lý các vật liệu có kích thước và trọng lượng khác nhau.

Phải phối hợp với công nhân.

Phải thích ứng với thiết kế thay đổi.

Và quan trọng nhất, tất cả những điều đó phải được thực hiện với chi phí đủ thấp để doanh nghiệp có thể thu hồi vốn.

Vì vậy, robot chuyên dụng cho một nhiệm vụ cụ thể có thể sẽ phát triển nhanh hơn robot hình người đa năng.

Lợi ích lớn hơn có thể đến từ việc phối hợp nhiều công đoạn

Aaron Love, Chủ tịch kiêm CEO của Oh Snap Layout, cho rằng chỉ thay thế một công nhân kẻ đường bằng phấn bằng robot chưa thể khai thác hết tiềm năng của tự động hóa.

Lợi ích lớn hơn có thể xuất hiện khi toàn bộ quy trình được phối hợp.

Thợ đóng khung, thợ điện, thợ ống nước và nhà thầu HVAC có thể cùng dựa trên một bố cục chính xác.

Điều này giúp giảm sự chồng chéo, hạn chế việc phải quay lại công trường và giảm những thay đổi phát sinh do thông tin không đồng nhất.

Đây chính là điểm mà tự động hóa xây dựng có thể tạo ra sự thay đổi lớn hơn: không chỉ thay thế một thao tác, mà chuẩn hóa toàn bộ quy trình.

Nhà máy lắp ghép có thể là bước tiến lớn hơn robot tại công trường

Trong khi robot ngoài công trường vẫn đang ở giai đoạn tương đối sớm, một xu hướng khác đang phát triển nhanh hơn: đưa quá trình xây dựng vào nhà máy.

Nhật Bản là một ví dụ đáng chú ý.

Đối mặt với lực lượng lao động già hóa và thiếu nhân công, các nhà phát triển nhà ở Nhật Bản đã đầu tư mạnh vào tự động hóa nhà máy.

Thay vì xây dựng toàn bộ căn nhà trên công trường, một phần lớn cấu kiện được sản xuất trong môi trường được kiểm soát trước khi đưa đến địa điểm xây dựng.

Các tập đoàn như Sekisui Heim sử dụng tự động hóa trong những công đoạn như hàn, dựng khung và xử lý vật liệu.

Theo Kawasaki Robotics, tại một nhà máy của Sekisui Heim, robot công nghiệp đã giúp tăng sản lượng từ khoảng 55 lên 65 căn nhà mỗi ngày, đồng thời giảm số lượng công nhân vận hành xuống khoảng 20 người.

Sekisui Heim ước tính khoản đầu tư vào robot có thể được thu hồi trong khoảng ba năm.

Mô hình này cho thấy một hướng đi quan trọng: không nhất thiết phải đưa robot vào một môi trường xây dựng hỗn loạn; có thể đưa nhiều phần của quá trình xây dựng vào môi trường mà robot hoạt động tốt nhất.

Mỹ có thể học gì từ mô hình Nhật Bản?

Patrick Murphy cho rằng tự động hóa nhà máy có thể ít hấp dẫn hơn hình ảnh robot hình người, nhưng lại đang tạo ra những bước tiến đáng kể.

Các hệ thống tường được sản xuất trong nhà máy, mô-đun phòng tắm, nhà bếp và phòng giặt lắp ghép sẵn có thể rút ngắn đáng kể thời gian thi công tại công trường.

Renco USA là một ví dụ khác.

Công ty sử dụng hệ thống kết cấu composite với các thành phần được sản xuất tại cơ sở tự động hóa ở Florida.

Theo Murphy, cơ sở này có khả năng sản xuất đủ vật liệu cho khoảng 7.000 ngôi nhà mỗi năm.

Các công trình sử dụng hệ thống Renco có thể được dựng lên nhanh hơn đáng kể so với phương pháp truyền thống bằng khung gỗ, bê tông hoặc kim loại, trong khi tổng thời gian xây dựng có thể giảm khoảng 30%-40%.

Lợi ích không chỉ nằm ở việc một cấu kiện được sản xuất nhanh hơn.

Khi kích thước căn phòng được chuẩn hóa, cửa sổ, cửa ra vào, tủ, gạch và nhiều bộ phận khác có thể được sản xuất trước.

Điều này giúp giảm thời gian chờ đợi và hạn chế những công việc phát sinh tại công trường.

“Thời gian là tiền bạc” trong xây dựng nhà ở

Một công trình hoàn thành sớm hơn không chỉ giúp chủ đầu tư nhận nhà sớm.

Nó còn có thể làm giảm chi phí tài chính.

Một dự án kéo dài đồng nghĩa với việc doanh nghiệp phải tiếp tục chi trả cho nhân công, thiết bị, bảo vệ công trường, quản lý dự án, bảo hiểm và nhiều khoản chi phí khác.

Nếu thời gian xây dựng giảm, tổng chi phí vốn cũng có thể giảm.

Đó là lý do tự động hóa có thể tác động gián tiếp đến khả năng chi trả nhà ở.

Nếu công nghệ giúp xây dựng nhanh hơn, giảm lỗi và giảm chi phí, một phần lợi ích cuối cùng có thể được phản ánh vào giá thành.

Tuy nhiên, không nên kỳ vọng robot ngay lập tức khiến giá nhà Mỹ giảm mạnh.

Giá nhà còn phụ thuộc vào giá đất, lãi suất, quy định pháp lý, vật liệu, bảo hiểm, thuế, tài chính và cung cầu tại từng địa phương.

Thiết kế càng lặp lại, tự động hóa càng có lợi

Một trong những giới hạn lớn nhất của xây dựng bằng robot là thiết kế thay đổi.

Nếu chủ đầu tư thay đổi kích thước phòng, cửa sổ, thiết bị hoặc vật liệu hoàn thiện sau khi hệ thống nhà máy đã được lập trình, doanh nghiệp có thể phải thiết kế lại và điều chỉnh dây chuyền.

Khi đó, lợi thế của sản xuất hàng loạt giảm xuống.

Đây là lý do nhà ở xây sẵn, khu căn hộ nhiều tầng hoặc những dự án có thiết kế lặp lại có thể là nhóm hưởng lợi đầu tiên từ tự động hóa quy mô lớn.

Ngược lại, những căn nhà đơn chiếc, thiết kế đặc biệt và liên tục thay đổi có thể khó đạt hiệu quả tự động hóa tương tự.

Robot sẽ không khiến công nhân xây dựng biến mất

Một trong những kết luận đáng chú ý nhất từ xu hướng này là robot có thể không loại bỏ nhu cầu về công nhân xây dựng.

Ngược lại, nó có thể làm thay đổi vai trò của họ.

Thợ điện, thợ ống nước, thợ hàn, thợ HVAC và những công nhân có kỹ năng chuyên môn vẫn cần thiết.

Robot có thể đảm nhận những phần việc nặng, lặp lại hoặc cần độ chính xác cao, trong khi con người tập trung vào các công việc cần phán đoán, xử lý ngoại lệ và kỹ năng chuyên môn.

Patrick Murphy cho rằng những người lao động trực tiếp trong ngành xây dựng vẫn sẽ có nhu cầu lớn trong thời gian dài.

Điều này đặc biệt quan trọng khi Mỹ đang thiếu hàng trăm nghìn lao động xây dựng.

Nếu tự động hóa giúp một công nhân tạo ra sản lượng lớn hơn, ngành xây dựng có thể vừa giảm áp lực thiếu nhân lực vừa tăng số lượng nhà hoàn thành.

Robot có thể giúp giải bài toán nhà ở Mỹ như thế nào?

Câu trả lời có thể không nằm ở một robot duy nhất.

Thay vào đó, ngành xây dựng có thể hình thành một hệ sinh thái tự động hóa gồm nhiều công nghệ.

Robot bố trí mặt bằng giúp giảm sai sót.

Robot khoan và bắt vít giúp tăng năng suất.

Hệ thống xử lý vật liệu giảm công việc nặng.

Nhà máy lắp ghép chuẩn hóa cấu kiện.

Phần mềm xây dựng giúp các ngành nghề chia sẻ cùng một dữ liệu.

Công nghệ thiết kế kỹ thuật số giúp chuyển bản vẽ thành dữ liệu sản xuất.

Khi những công nghệ này kết hợp với nhau, hiệu quả có thể lớn hơn rất nhiều so với việc chỉ đưa một robot vào công trường.

5-10 năm tới có thể là giai đoạn quan trọng

Vineet Kamat dự đoán robot có thể giúp tăng sản lượng nhà ở Mỹ trong vòng 5-10 năm tới.

Nhưng sự thay đổi có nhiều khả năng diễn ra từng bước thay vì một cuộc cách mạng tức thời.

Tự động hóa nhà máy, nhà lắp ghép và robot bố trí mặt bằng có thể phát triển trước.

Sau đó, robot tại công trường có thể được ứng dụng rộng rãi hơn trong những nhiệm vụ lặp lại, nặng hoặc yêu cầu độ chính xác cao.

Robot hình người đa năng có thể vẫn cần nhiều thời gian hơn.

Điều đó cũng phù hợp với thực tế của ngành xây dựng: không phải công việc nào cũng cần robot hình người.

Một máy chuyên dụng có thể rẻ hơn, nhanh hơn và đáng tin cậy hơn một robot có khả năng làm quá nhiều thứ.

Robot có giúp Mỹ giải quyết thiếu nhà ở không?

Có thể, nhưng robot chỉ là một phần của bài toán.

Ngay cả khi tự động hóa giúp tăng năng suất, Mỹ vẫn phải giải quyết nhiều hạn chế khác như nguồn cung đất, quy định xây dựng, thủ tục pháp lý, chi phí vật liệu, lãi suất, tài chính và sự thiếu hụt lao động chuyên môn.

Do đó, không thể kỳ vọng robot một mình giải quyết khoảng cách thiếu hàng triệu căn nhà.

Điều robot có thể làm tốt hơn là tăng sản lượng trên mỗi lao động, giảm sai sót, rút ngắn thời gian thi công và giúp ngành xây dựng sử dụng nguồn nhân lực khan hiếm hiệu quả hơn.

Nếu những cải tiến này được triển khai trên quy mô lớn, tác động đến nguồn cung nhà ở có thể trở nên đáng kể.

Tương lai của robot xây dựng có thể ít “hình người” hơn chúng ta tưởng

Cuộc cách mạng robot trong xây dựng nhà ở Mỹ có thể đang diễn ra, nhưng nó không giống những gì nhiều người hình dung.

Thay vì những robot hình người đi khắp công trường và xây dựng hoàn chỉnh một căn nhà, sự thay đổi trước mắt có thể đến từ những công nghệ ít hào nhoáng hơn nhưng thực tế hơn.

Một robot bố trí chính xác trên sàn.

Một hệ thống tự động khoan và bắt vít.

Một nhà máy sản xuất tường và mô-đun phòng tắm.

Một phần mềm giúp thợ điện, thợ nước và thợ HVAC cùng sử dụng một dữ liệu thiết kế.

Một dây chuyền tự động hóa giúp sản xuất nhiều cấu kiện hơn với ít lao động hơn.

Những công nghệ này có thể không tạo ra hình ảnh hấp dẫn như robot hình người, nhưng lại có khả năng tạo ra tác động kinh tế thực tế hơn.

Trong bối cảnh Mỹ thiếu khoảng 1,2 triệu căn nhà và hàng trăm nghìn lao động xây dựng, mục tiêu quan trọng nhất không nhất thiết là thay thế con người bằng máy móc.

Mục tiêu có thể đơn giản hơn: giúp mỗi công nhân xây được nhiều nhà hơn, nhanh hơn và với ít sai sót hơn.

Nếu tự động hóa nhà máy, xây dựng lắp ghép và robot chuyên dụng tiếp tục phát triển trong 5-10 năm tới, chúng có thể trở thành một trong những công cụ giúp Mỹ mở rộng nguồn cung nhà ở.

Nhưng để giải quyết tận gốc cuộc khủng hoảng nhà ở, robot vẫn cần đi cùng những thay đổi lớn hơn về đất đai, quy hoạch, thủ tục cấp phép, nguồn vốn, vật liệu và chính sách nhà ở.

Câu hỏi về công nghệ xây dựng nhà ở Tại Mỹ

1. Mỹ đang thiếu bao nhiêu căn nhà?

Theo số liệu được nội dung nguồn dẫn từ NAHB, Mỹ đang thiếu khoảng 1,2 triệu căn nhà. Đây là một trong những nguyên nhân khiến vấn đề khả năng chi trả nhà ở tiếp tục gây áp lực lên thị trường.

2. Mỹ đang thiếu bao nhiêu lao động xây dựng?

Gần 300.000 vị trí việc làm xây dựng còn bỏ trống vào cuối năm 2025. NAHB cũng ước tính ngành cần thu hút khoảng 740.000 lao động mỗi năm để bù đắp tăng trưởng, nghỉ hưu và lượng người rời ngành.

3. Robot có thể thay thế công nhân xây dựng không?

Trong tương lai gần, khả năng này rất thấp. Robot có xu hướng hỗ trợ những nhiệm vụ lặp lại, nặng hoặc cần độ chính xác cao, trong khi các công việc chuyên môn như điện, nước, HVAC và xử lý tình huống tại công trường vẫn cần con người.

4. Vì sao robot dễ hoạt động trong nhà máy hơn công trường?

Nhà máy có môi trường ổn định và quy trình lặp lại. Công trường thay đổi liên tục về thiết kế, vật liệu, điều kiện mặt bằng, thời tiết và các nhóm nhà thầu. Vì vậy, robot khó duy trì cùng một quy trình trên nhiều dự án khác nhau.

5. Nhật Bản đang sử dụng robot xây nhà như thế nào?

Nhật Bản tập trung mạnh vào tự động hóa trong nhà máy. Nhiều cấu kiện được sản xuất trong môi trường được kiểm soát trước khi đưa đến công trường để lắp ráp. Cách tiếp cận này giúp robot hoạt động trong điều kiện phù hợp hơn.

6. Robot có thể khiến giá nhà Mỹ giảm không?

Robot có thể giúp giảm một số chi phí và rút ngắn thời gian xây dựng, nhưng không đồng nghĩa giá nhà sẽ tự động giảm. Giá bất động sản còn phụ thuộc vào đất đai, lãi suất, vật liệu, pháp lý, thuế, bảo hiểm và cung cầu từng khu vực.