建筑机器人批量进入施工现场：“中国智造”进入实践普及期
2021-12-15 11:17:32 点击：
在房地产行业普遍进入管理红利阶段的背景下，建筑流程的精细化管理作为全流程中的关键因素，就愈发重要起来。
尤其是要平衡建筑成本和效率，同时保障安全的前提下，加之政策对装配式建筑和BIM逐渐普及的支持，引入科技手段成为一条必经的优化之路。
这是建筑机器人这些年间受关注度越来越高的原因所在。仅2020年内，国家多部委就陆续发布文件，大力推动着建筑机器人、人工智能为代表的数字化技术在工程建设领域应用，希冀以“中国智造”推动建筑产业转型升级。
具体场景中的应用探索已经在展开。今年2月，住房和城乡建设部办公厅发布《关于同意开展智能建造试点的函》，确认在上海市、重庆、广东三地的7个项目开展智能建造试点工作，其中，佛山顺德凤桐花园项目是唯一一个将建筑机器人批量实际应用于工程建造过程的住建部试点项目，这背后是碧桂园旗下博智林机器人公司在智能建造道路上的探索积累和自主核心技术研发的关键实践。
当然，总体来说，我国建筑产业的数字化和智能化水平还处在探索阶段，目前已经有各类型企业参与实践，而其中最为关键的，就是同时需要传统建造经验和智能化建造体系的匹配，在技术和场景的不断磨合过程中，推动建筑产业逐步走向绿色、节能和高效发展阶段。
建筑机器人渐成刚需
作为产业生态链接属性强大的房地产建筑业，多年来虽然规模庞大，但真正的数字化甚至自动化程度整体还处在偏弱的阶段。
在外部环境支持和房企内生诉求之下，加上这两年间加剧出现建筑工地的用工荒和招工难等问题，建筑机器人助力传统建筑业，提升作业效率正日益重要起来。
目前，全球范围内的建筑机器人虽然呈现出多点开花的情形，但真正能够将研发和复杂工地的场景深度融合、且走规模化发展路线的案例并不多。
具体来说，在海外主要有三种类型的企业介入建筑机器人市场，包括小型机器人企业（含传统机械无人化改造类）如Built Robotics、自产自用为主的大型施工总包企业以及传统建筑机械或者工具厂商的跨界竞争。
国内则主要有四大类型企业参与，包括创业型建筑机器人公司、施工类相关企业、设备制造生产类企业以及房地产企业的自研。
但总体来看，目前国内外在建筑机器人领域有所探索的企业，多是单款或几款针对个别工序进行针对性的研发，尚未形成一定的规模化或体系化成果，且更大部分还处在内部使用或实验开发阶段，正式推出面向商用市场产品的案例还很少。
背后有其成因，毕竟建造楼宇涉及的工序过于复杂，且多年来这都是一个强依赖人力的领域，这必然会是一个循序渐进的过程，同时也考验着不同厂商推出建筑机器人的动因和推动力有多大。
目前来看，碧桂园旗下机器人公司博智林是为数不多成体系对此进行投入、形成规模化研发的公司，尤为重要的是，博智林对此构建了较为扎实的应用积累。结合碧桂园在房地产市场多年来的深耕，其对于流程管控本身有扎实的经验积累，因而得以在一些核心领域实现了较快的落地商用进程。
博智林相关负责人分析道，“像房屋的结构、装修，包括绿化、管线的安装等，建造房子涉及到的工序有很多，我们现在只能通过机器人先把对工人来说最繁重、最劳累的工作取代；以及那些污染比较严重的，比如乳胶漆、腻子的刷涂等，因为它本身对人体有一定危害，而且喷出去之后整个室内都充满着这种漆，灰尘也很大。所以我们当前会优先解决这种最重要的需求。”
经过三年多左右时间积累和实践，博智林机器人正在为碧桂园的业务发展带来更多协同效用。
今年的中期业绩会期间，碧桂园集团总裁莫斌曾介绍道，紧跟国家政策方向，碧桂园重点布局了高科技地产生态链，在地产开发方面，通过博智林机器人进行智慧施工，打造智能建造体系；借助现代筑美做装修及室内家居，形成完善的上下游产业链。
目前，博智林在研建筑机器人46款，其中大多数机器人通用于现浇混凝土工艺与装配式建筑施工。已形成混凝土施工、混凝土修整、砌砖抹灰、内墙装饰等12个建筑机器人产品线，覆盖了大多数施工工序。
从自主研发、小批量生产到工程测试、工程服务及批量化商用等进程，博智林建筑机器人进行了全面的端到端的规划及实践，构建了完整的全周期闭环。
截至2021年11月底，已有18款建筑机器人投入商业化应用，服务覆盖25个省份（直辖市、自治区）超280个项目；累计交付超600台，累计应用施工面积超550万平米。
据悉，博智林也在进行“拆解一栋楼”的内部应用测试，主要目标是希望通过科学铺排施工工序让建筑机器人像流水线生产一样施工作业。
构建软硬件一体生态
不止如此，就像手机不只是单纯的硬件产品，其背后还需要厂商根据不同的操作系统适配不同品牌独特的软件生态能力一样，建筑机器人也需要构建自身的软件生态能力，才能够更好实现落地实践，并最终完成走向智能化的发展进程。
据了解，博智林正结合建筑机器人、BIM数字化和新型建筑工业化等产品打造全周期的智能建造体系。
总体来看，在硬件方面，博智林已经形成了多项核心技术的自主能力掌控，涵盖建筑机器人伺服、传感器、导航、视觉、软件等八大核心系统，其中30款关键零部件已实现量产；其还在参与各层级的标准制定，主导编制了《智能施工升降机》《外墙喷涂机器人》等团体标准并发布，参编2个国家级标准，推进多个省、部级科技专项；软件生态方面，其完成了从机器人实时操作系统、到施工仿真系统、再到机器人调度系统的全自主开发。其中已接入30余款机器人，累计在BIS机器人仿真平台仿真6000多小时。
尤其是BIM在近些年来正成为政策力推的发展方向，借助建筑机器人的智能化作业应用，将更好助推该项能力的真正落地。
据悉，博智林的BIM数字化产品正逐步上市应用；截至2021年8月，已有数字勘察系统、BIM集成设计系统、BIM成本算量系统、BIM材料用量系统、BIM智慧运维系统等一系列产品在项目勘察设计阶段、施工策划阶段、施工管理阶段、运维阶段试点应用。
通过BIM技术将装配式设计、铝模、爬架工艺设计等内容前置，可以完成全产业链标准化集成设计；为建筑机器人提供路径导航、仿真模拟等基础数据模型，自动生成工序任务，实现人机协同。
由此搭建的软硬件生态能力匹配，构成了博智林独有的核心技术优势。
当然，实际的场景应用落地会加速这种软硬件一体生态效应的完善和成熟。据悉，前面提到的建筑机器人首个商业应用项目凤桐花园位于佛山顺德机器人谷，总建筑面积13余万平方米，已开展机器人应用的多项试点，包括完成机器人参与建设示范区、首次建立机器人调度中心、首次跑通修整类机器人多机联合施工模式等。
博智林方面介绍，建筑机器人在商业化应用过程中，会提供全套的机器人应用培训，包括施工工艺、工序、机器人操作理论和维护维保培训等，并提供充分的工地实践机会，同时有经验丰富的施工管理人员、施工生产人员一同协作。举例来说，机器人操作中的平板电脑使用就很简单，有的生产人员半天就能学会。
中国科学院院士、清华大学人工智能研究院院长张钹教授认为：“碧桂园集团在短短近三年时间里，针对BIM、装配式建筑和建筑机器人领域投入了大量的研发资源和人才，开展全面的研发，目前已经交付了大批量的机器人，已走在了全国乃至世界智慧建造和建筑机器人领域的前列。”
博智林方面介绍，公司后续将继续以系统性数字化解决方案覆盖勘察、设计、生产、施工、运维全生命周期，赋能成本、采购、运营等房地产业务主线，通过自主研发的建筑机器人、BIM软件及基础技术平台，为建筑全产业链提供智能建造整体解决方案，助力建筑行业转型升级。
在2020年，建筑业约占我国GDP份额的26%左右。长期来看，只要“住有所居”的刚需一直存在，建筑业本身将会一直存在，其依然是我国国民经济的支柱产业。
随着我国产业结构调整的深入推进，建筑业向高质量、高科技方向发展是行业必然的趋势，而建筑机器人是助推这个趋势的重要力量。即便在全球市场的视野来看，这种趋势也将持续下去。面对这个庞大的市场，博智林凭借自主化的软硬件配套能力和深厚的实践场景，必将成为行业发展的核心力量。
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