建筑機(jī)器人批量進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)：“中國(guó)智造”進(jìn)入實(shí)踐普及期
2021-12-15 11:17:32 點(diǎn)擊：
在房地產(chǎn)行業(yè)普遍進(jìn)入管理紅利階段的背景下，建筑流程的精細(xì)化管理作為全流程中的關(guān)鍵因素，就愈發(fā)重要起來。
尤其是要平衡建筑成本和效率，同時(shí)保障安全的前提下，加之政策對(duì)裝配式建筑和BIM逐漸普及的支持，引入科技手段成為一條必經(jīng)的優(yōu)化之路。
這是建筑機(jī)器人這些年間受關(guān)注度越來越高的原因所在。僅2020年內(nèi)，國(guó)家多部委就陸續(xù)發(fā)布文件，大力推動(dòng)著建筑機(jī)器人、人工智能為代表的數(shù)字化技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用，希冀以“中國(guó)智造”推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
具體場(chǎng)景中的應(yīng)用探索已經(jīng)在展開。今年2月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳發(fā)布《關(guān)于同意開展智能建造試點(diǎn)的函》，確認(rèn)在上海市、重慶、廣東三地的7個(gè)項(xiàng)目開展智能建造試點(diǎn)工作，其中，佛山順德鳳桐花園項(xiàng)目是唯一一個(gè)將建筑機(jī)器人批量實(shí)際應(yīng)用于工程建造過程的住建部試點(diǎn)項(xiàng)目，這背后是碧桂園旗下博智林機(jī)器人公司在智能建造道路上的探索積累和自主核心技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵實(shí)踐。
當(dāng)然，總體來說，我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化和智能化水平還處在探索階段，目前已經(jīng)有各類型企業(yè)參與實(shí)踐，而其中最為關(guān)鍵的，就是同時(shí)需要傳統(tǒng)建造經(jīng)驗(yàn)和智能化建造體系的匹配，在技術(shù)和場(chǎng)景的不斷磨合過程中，推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)逐步走向綠色、節(jié)能和高效發(fā)展階段。
建筑機(jī)器人漸成剛需
作為產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈接屬性強(qiáng)大的房地產(chǎn)建筑業(yè)，多年來雖然規(guī)模龐大，但真正的數(shù)字化甚至自動(dòng)化程度整體還處在偏弱的階段。
在外部環(huán)境支持和房企內(nèi)生訴求之下，加上這兩年間加劇出現(xiàn)建筑工地的用工荒和招工難等問題，建筑機(jī)器人助力傳統(tǒng)建筑業(yè)，提升作業(yè)效率正日益重要起來。
目前，全球范圍內(nèi)的建筑機(jī)器人雖然呈現(xiàn)出多點(diǎn)開花的情形，但真正能夠?qū)⒀邪l(fā)和復(fù)雜工地的場(chǎng)景深度融合、且走規(guī)�；l(fā)展路線的案例并不多。
具體來說，在海外主要有三種類型的企業(yè)介入建筑機(jī)器人市場(chǎng)，包括小型機(jī)器人企業(yè)（含傳統(tǒng)機(jī)械無(wú)人化改造類）如Built Robotics、自產(chǎn)自用為主的大型施工總包企業(yè)以及傳統(tǒng)建筑機(jī)械或者工具廠商的跨界競(jìng)爭(zhēng)。
國(guó)內(nèi)則主要有四大類型企業(yè)參與，包括創(chuàng)業(yè)型建筑機(jī)器人公司、施工類相關(guān)企業(yè)、設(shè)備制造生產(chǎn)類企業(yè)以及房地產(chǎn)企業(yè)的自研。
但總體來看，目前國(guó)內(nèi)外在建筑機(jī)器人領(lǐng)域有所探索的企業(yè)，多是單款或幾款針對(duì)個(gè)別工序進(jìn)行針對(duì)性的研發(fā)，尚未形成一定的規(guī)�；蝮w系化成果，且更大部分還處在內(nèi)部使用或?qū)嶒?yàn)開發(fā)階段，正式推出面向商用市場(chǎng)產(chǎn)品的案例還很少。
背后有其成因，畢竟建造樓宇涉及的工序過于復(fù)雜，且多年來這都是一個(gè)強(qiáng)依賴人力的領(lǐng)域，這必然會(huì)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，同時(shí)也考驗(yàn)著不同廠商推出建筑機(jī)器人的動(dòng)因和推動(dòng)力有多大。
目前來看，碧桂園旗下機(jī)器人公司博智林是為數(shù)不多成體系對(duì)此進(jìn)行投入、形成規(guī)�；邪l(fā)的公司，尤為重要的是，博智林對(duì)此構(gòu)建了較為扎實(shí)的應(yīng)用積累。結(jié)合碧桂園在房地產(chǎn)市場(chǎng)多年來的深耕，其對(duì)于流程管控本身有扎實(shí)的經(jīng)驗(yàn)積累，因而得以在一些核心領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了較快的落地商用進(jìn)程。
博智林相關(guān)負(fù)責(zé)人分析道，“像房屋的結(jié)構(gòu)、裝修，包括綠化、管線的安裝等，建造房子涉及到的工序有很多，我們現(xiàn)在只能通過機(jī)器人先把對(duì)工人來說最繁重、最勞累的工作取代；以及那些污染比較嚴(yán)重的，比如乳膠漆、膩?zhàn)拥乃⑼康�，因�(yàn)樗旧韺?duì)人體有一定危害，而且噴出去之后整個(gè)室內(nèi)都充滿著這種漆，灰塵也很大。所以我們當(dāng)前會(huì)優(yōu)先解決這種最重要的需求。”
經(jīng)過三年多左右時(shí)間積累和實(shí)踐，博智林機(jī)器人正在為碧桂園的業(yè)務(wù)發(fā)展帶來更多協(xié)同效用。
今年的中期業(yè)績(jī)會(huì)期間，碧桂園集團(tuán)總裁莫斌曾介紹道，緊跟國(guó)家政策方向，碧桂園重點(diǎn)布局了高科技地產(chǎn)生態(tài)鏈，在地產(chǎn)開發(fā)方面，通過博智林機(jī)器人進(jìn)行智慧施工，打造智能建造體系；借助現(xiàn)代筑美做裝修及室內(nèi)家居，形成完善的上下游產(chǎn)業(yè)鏈。
目前，博智林在研建筑機(jī)器人46款，其中大多數(shù)機(jī)器人通用于現(xiàn)澆混凝土工藝與裝配式建筑施工。已形成混凝土施工、混凝土修整、砌磚抹灰、內(nèi)墻裝飾等12個(gè)建筑機(jī)器人產(chǎn)品線，覆蓋了大多數(shù)施工工序。
從自主研發(fā)、小批量生產(chǎn)到工程測(cè)試、工程服務(wù)及批量化商用等進(jìn)程，博智林建筑機(jī)器人進(jìn)行了全面的端到端的規(guī)劃及實(shí)踐，構(gòu)建了完整的全周期閉環(huán)。
截至2021年11月底，已有18款建筑機(jī)器人投入商業(yè)化應(yīng)用，服務(wù)覆蓋25個(gè)省份（直轄市、自治區(qū)）超280個(gè)項(xiàng)目；累計(jì)交付超600臺(tái)，累計(jì)應(yīng)用施工面積超550萬(wàn)平米。
據(jù)悉，博智林也在進(jìn)行“拆解一棟樓”的內(nèi)部應(yīng)用測(cè)試，主要目標(biāo)是希望通過科學(xué)鋪排施工工序讓建筑機(jī)器人像流水線生產(chǎn)一樣施工作業(yè)。
構(gòu)建軟硬件一體生態(tài)
不止如此，就像手機(jī)不只是單純的硬件產(chǎn)品，其背后還需要廠商根據(jù)不同的操作系統(tǒng)適配不同品牌獨(dú)特的軟件生態(tài)能力一樣，建筑機(jī)器人也需要構(gòu)建自身的軟件生態(tài)能力，才能夠更好實(shí)現(xiàn)落地實(shí)踐，并最終完成走向智能化的發(fā)展進(jìn)程。
據(jù)了解，博智林正結(jié)合建筑機(jī)器人、BIM數(shù)字化和新型建筑工業(yè)化等產(chǎn)品打造全周期的智能建造體系。
總體來看，在硬件方面，博智林已經(jīng)形成了多項(xiàng)核心技術(shù)的自主能力掌控，涵蓋建筑機(jī)器人伺服、傳感器、導(dǎo)航、視覺、軟件等八大核心系統(tǒng)，其中30款關(guān)鍵零部件已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；其還在參與各層級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)制定，主導(dǎo)編制了《智能施工升降機(jī)》《外墻噴涂機(jī)器人》等團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)并發(fā)布，參編2個(gè)國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)多個(gè)省、部級(jí)科技專項(xiàng)；軟件生態(tài)方面，其完成了從機(jī)器人實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、到施工仿真系統(tǒng)、再到機(jī)器人調(diào)度系統(tǒng)的全自主開發(fā)。其中已接入30余款機(jī)器人，累計(jì)在BIS機(jī)器人仿真平臺(tái)仿真6000多小時(shí)。
尤其是BIM在近些年來正成為政策力推的發(fā)展方向，借助建筑機(jī)器人的智能化作業(yè)應(yīng)用，將更好助推該項(xiàng)能力的真正落地。
據(jù)悉，博智林的BIM數(shù)字化產(chǎn)品正逐步上市應(yīng)用；截至2021年8月，已有數(shù)字勘察系統(tǒng)、BIM集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)、BIM成本算量系統(tǒng)、BIM材料用量系統(tǒng)、BIM智慧運(yùn)維系統(tǒng)等一系列產(chǎn)品在項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)階段、施工策劃階段、施工管理階段、運(yùn)維階段試點(diǎn)應(yīng)用。
通過BIM技術(shù)將裝配式設(shè)計(jì)、鋁模、爬架工藝設(shè)計(jì)等內(nèi)容前置，可以完成全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)化集成設(shè)計(jì)；為建筑機(jī)器人提供路徑導(dǎo)航、仿真模擬等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，自動(dòng)生成工序任務(wù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同。
由此搭建的軟硬件生態(tài)能力匹配，構(gòu)成了博智林獨(dú)有的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)然，實(shí)際的場(chǎng)景應(yīng)用落地會(huì)加速這種軟硬件一體生態(tài)效應(yīng)的完善和成熟。據(jù)悉，前面提到的建筑機(jī)器人首個(gè)商業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目鳳桐花園位于佛山順德機(jī)器人谷，總建筑面積13余萬(wàn)平方米，已開展機(jī)器人應(yīng)用的多項(xiàng)試點(diǎn)，包括完成機(jī)器人參與建設(shè)示范區(qū)、首次建立機(jī)器人調(diào)度中心、首次跑通修整類機(jī)器人多機(jī)聯(lián)合施工模式等。
博智林方面介紹，建筑機(jī)器人在商業(yè)化應(yīng)用過程中，會(huì)提供全套的機(jī)器人應(yīng)用培訓(xùn)，包括施工工藝、工序、機(jī)器人操作理論和維護(hù)維保培訓(xùn)等，并提供充分的工地實(shí)踐機(jī)會(huì)，同時(shí)有經(jīng)驗(yàn)豐富的施工管理人員、施工生產(chǎn)人員一同協(xié)作。舉例來說，機(jī)器人操作中的平板電腦使用就很簡(jiǎn)單，有的生產(chǎn)人員半天就能學(xué)會(huì)。
中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)人工智能研究院院長(zhǎng)張鈸教授認(rèn)為：“碧桂園集團(tuán)在短短近三年時(shí)間里，針對(duì)BIM、裝配式建筑和建筑機(jī)器人領(lǐng)域投入了大量的研發(fā)資源和人才，開展全面的研發(fā)，目前已經(jīng)交付了大批量的機(jī)器人，已走在了全國(guó)乃至世界智慧建造和建筑機(jī)器人領(lǐng)域的前列�！�
博智林方面介紹，公司后續(xù)將繼續(xù)以系統(tǒng)性數(shù)字化解決方案覆蓋勘察、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維全生命周期，賦能成本、采購(gòu)、運(yùn)營(yíng)等房地產(chǎn)業(yè)務(wù)主線，通過自主研發(fā)的建筑機(jī)器人、BIM軟件及基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)，為建筑全產(chǎn)業(yè)鏈提供智能建造整體解決方案，助力建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
在2020年，建筑業(yè)約占我國(guó)GDP份額的26%左右。長(zhǎng)期來看，只要“住有所居”的剛需一直存在，建筑業(yè)本身將會(huì)一直存在，其依然是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。
隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的深入推進(jìn)，建筑業(yè)向高質(zhì)量、高科技方向發(fā)展是行業(yè)必然的趨勢(shì)，而建筑機(jī)器人是助推這個(gè)趨勢(shì)的重要力量。即便在全球市場(chǎng)的視野來看，這種趨勢(shì)也將持續(xù)下去。面對(duì)這個(gè)龐大的市場(chǎng)，博智林憑借自主化的軟硬件配套能力和深厚的實(shí)踐場(chǎng)景，必將成為行業(yè)發(fā)展的核心力量。
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