建筑機器人批量進入施工現場：“中國智造”進入實踐普及期
2021-12-15 11:17:32 點擊：
在房地產行業普遍進入管理紅利階段的背景下，建筑流程的精細化管理作為全流程中的關鍵因素，就愈發重要起來。
尤其是要平衡建筑成本和效率，同時保障安全的前提下，加之政策對裝配式建筑和BIM逐漸普及的支持，引入科技手段成為一條必經的優化之路。
這是建筑機器人這些年間受關注度越來越高的原因所在。僅2020年內，國家多部委就陸續發布文件，大力推動著建筑機器人、人工智能為代表的數字化技術在工程建設領域應用，希冀以“中國智造”推動建筑產業轉型升級。
具體場景中的應用探索已經在展開。今年2月，住房和城鄉建設部辦公廳發布《關于同意開展智能建造試點的函》，確認在上海市、重慶、廣東三地的7個項目開展智能建造試點工作，其中，佛山順德鳳桐花園項目是唯一一個將建筑機器人批量實際應用于工程建造過程的住建部試點項目，這背后是碧桂園旗下博智林機器人公司在智能建造道路上的探索積累和自主核心技術研發的關鍵實踐。
當然，總體來說，我國建筑產業的數字化和智能化水平還處在探索階段，目前已經有各類型企業參與實踐，而其中最為關鍵的，就是同時需要傳統建造經驗和智能化建造體系的匹配，在技術和場景的不斷磨合過程中，推動建筑產業逐步走向綠色、節能和高效發展階段。
建筑機器人漸成剛需
作為產業生態鏈接屬性強大的房地產建筑業，多年來雖然規模龐大，但真正的數字化甚至自動化程度整體還處在偏弱的階段。
在外部環境支持和房企內生訴求之下，加上這兩年間加劇出現建筑工地的用工荒和招工難等問題，建筑機器人助力傳統建筑業，提升作業效率正日益重要起來。
目前，全球范圍內的建筑機器人雖然呈現出多點開花的情形，但真正能夠將研發和復雜工地的場景深度融合、且走規模化發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介入建筑機器人市場，包括小型機器人企業（含傳統機械無人化改造類）如Built Robotics、自產自用為主的大型施工總包企業以及傳統建筑機械或者工具廠商的跨界競爭。
國內則主要有四大類型企業參與，包括創業型建筑機器人公司、施工類相關企業、設備制造生產類企業以及房地產企業的自研。
但總體來看，目前國內外在建筑機器人領域有所探索的企業，多是單款或幾款針對個別工序進行針對性的研發，尚未形成一定的規模化或體系化成果，且更大部分還處在內部使用或實驗開發階段，正式推出面向商用市場產品的案例還很少。
背后有其成因，畢竟建造樓宇涉及的工序過于復雜，且多年來這都是一個強依賴人力的領域，這必然會是一個循序漸進的過程，同時也考驗著不同廠商推出建筑機器人的動因和推動力有多大。
目前來看，碧桂園旗下機器人公司博智林是為數不多成體系對此進行投入、形成規模化研發的公司，尤為重要的是，博智林對此構建了較為扎實的應用積累。結合碧桂園在房地產市場多年來的深耕，其對于流程管控本身有扎實的經驗積累，因而得以在一些核心領域實現了較快的落地商用進程。
博智林相關負責人分析道，“像房屋的結構、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，我們現在只能通過機器人先把對工人來說最繁重、最勞累的工作取代；以及那些污染比較嚴重的，比如乳膠漆、膩子的刷涂等，因為它本身對人體有一定危害，而且噴出去之后整個室內都充滿著這種漆，灰塵也很大。所以我們當前會優先解決這種最重要的需求。”
經過三年多左右時間積累和實踐，博智林機器人正在為碧桂園的業務發展帶來更多協同效用。
今年的中期業績會期間，碧桂園集團總裁莫斌曾介紹道，緊跟國家政策方向，碧桂園重點布局了高科技地產生態鏈，在地產開發方面，通過博智林機器人進行智慧施工，打造智能建造體系；借助現代筑美做裝修及室內家居，形成完善的上下游產業鏈。
目前，博智林在研建筑機器人46款，其中大多數機器人通用于現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、內墻裝飾等12個建筑機器人產品線，覆蓋了大多數施工工序。
從自主研發、小批量生產到工程測試、工程服務及批量化商用等進程，博智林建筑機器人進行了全面的端到端的規劃及實踐，構建了完整的全周期閉環。
截至2021年11月底，已有18款建筑機器人投入商業化應用，服務覆蓋25個省份（直轄市、自治區）超280個項目；累計交付超600臺，累計應用施工面積超550萬平米。
據悉，博智林也在進行“拆解一棟樓”的內部應用測試，主要目標是希望通過科學鋪排施工工序讓建筑機器人像流水線生產一樣施工作業。
構建軟硬件一體生態
不止如此，就像手機不只是單純的硬件產品，其背后還需要廠商根據不同的操作系統適配不同品牌獨特的軟件生態能力一樣，建筑機器人也需要構建自身的軟件生態能力，才能夠更好實現落地實踐，并最終完成走向智能化的發展進程。
據了解，博智林正結合建筑機器人、BIM數字化和新型建筑工業化等產品打造全周期的智能建造體系。
總體來看，在硬件方面，博智林已經形成了多項核心技術的自主能力掌控，涵蓋建筑機器人伺服、傳感器、導航、視覺、軟件等八大核心系統，其中30款關鍵零部件已實現量產；其還在參與各層級的標準制定，主導編制了《智能施工升降機》《外墻噴涂機器人》等團體標準并發布，參編2個國家級標準，推進多個省、部級科技專項；軟件生態方面，其完成了從機器人實時操作系統、到施工仿真系統、再到機器人調度系統的全自主開發。其中已接入30余款機器人，累計在BIS機器人仿真平臺仿真6000多小時。
尤其是BIM在近些年來正成為政策力推的發展方向，借助建筑機器人的智能化作業應用，將更好助推該項能力的真正落地。
據悉，博智林的BIM數字化產品正逐步上市應用；截至2021年8月，已有數字勘察系統、BIM集成設計系統、BIM成本算量系統、BIM材料用量系統、BIM智慧運維系統等一系列產品在項目勘察設計階段、施工策劃階段、施工管理階段、運維階段試點應用。
通過BIM技術將裝配式設計、鋁模、爬架工藝設計等內容前置，可以完成全產業鏈標準化集成設計；為建筑機器人提供路徑導航、仿真模擬等基礎數據模型，自動生成工序任務，實現人機協同。
由此搭建的軟硬件生態能力匹配，構成了博智林獨有的核心技術優勢。
當然，實際的場景應用落地會加速這種軟硬件一體生態效應的完善和成熟。據悉，前面提到的建筑機器人首個商業應用項目鳳桐花園位于佛山順德機器人谷，總建筑面積13余萬平方米，已開展機器人應用的多項試點，包括完成機器人參與建設示范區、首次建立機器人調度中心、首次跑通修整類機器人多機聯合施工模式等。
博智林方面介紹，建筑機器人在商業化應用過程中，會提供全套的機器人應用培訓，包括施工工藝、工序、機器人操作理論和維護維保培訓等，并提供充分的工地實踐機會，同時有經驗豐富的施工管理人員、施工生產人員一同協作。舉例來說，機器人操作中的平板電腦使用就很簡單，有的生產人員半天就能學會。
中國科學院院士、清華大學人工智能研究院院長張鈸教授認為：“碧桂園集團在短短近三年時間里，針對BIM、裝配式建筑和建筑機器人領域投入了大量的研發資源和人才，開展全面的研發，目前已經交付了大批量的機器人，已走在了全國乃至世界智慧建造和建筑機器人領域的前列。”
博智林方面介紹，公司后續將繼續以系統性數字化解決方案覆蓋勘察、設計、生產、施工、運維全生命周期，賦能成本、采購、運營等房地產業務主線，通過自主研發的建筑機器人、BIM軟件及基礎技術平臺，為建筑全產業鏈提供智能建造整體解決方案，助力建筑行業轉型升級。
在2020年，建筑業約占我國GDP份額的26%左右。長期來看，只要“住有所居”的剛需一直存在，建筑業本身將會一直存在，其依然是我國國民經濟的支柱產業。
隨著我國產業結構調整的深入推進，建筑業向高質量、高科技方向發展是行業必然的趨勢，而建筑機器人是助推這個趨勢的重要力量。即便在全球市場的視野來看，這種趨勢也將持續下去。面對這個龐大的市場，博智林憑借自主化的軟硬件配套能力和深厚的實踐場景，必將成為行業發展的核心力量。
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