當(dāng)前傳統(tǒng)建筑業(yè)正面臨諸多制約,在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化時(shí)代背景下,亟需進(jìn)行一場(chǎng)深刻變革。在科技迅猛發(fā)展的當(dāng)下,機(jī)器人被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”,其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。無(wú)論是考慮建筑效率、質(zhì)量、安全性還是成本,機(jī)器人的應(yīng)用成為實(shí)現(xiàn)智能建造的關(guān)鍵。
中華全國(guó)工商業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的2022中國(guó)民營(yíng)企業(yè)500強(qiáng)報(bào)告顯示,80%以上的企業(yè)已從不同層面實(shí)施或計(jì)劃實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型,還有79.2%的企業(yè)采取多種措施實(shí)施綠色低碳發(fā)展。碧桂園集團(tuán)提前洞察時(shí)代趨勢(shì),旗下全資子公司廣東博智林機(jī)器人有限公司(簡(jiǎn)稱“博智林”)聚焦建筑機(jī)器人、建筑信息模型(BIM)數(shù)字化、新型建筑工業(yè)化等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用,探索行業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展新路徑。
機(jī)器人引領(lǐng)建筑業(yè)“智造”潮流
清掃、打磨、噴涂……這些傳統(tǒng)建筑行業(yè)充滿粉塵飛揚(yáng)的場(chǎng)景,在碧桂園汕頭金平項(xiàng)目卻并未存在。通過(guò)6款運(yùn)輸及上料機(jī)器人、5款集中工作站開(kāi)展多機(jī)協(xié)同裝修施工作業(yè),博智林首次跑通了裝修階段端到端的智能建造生態(tài)實(shí)踐,初步構(gòu)建了完整的全周期施工閉環(huán)。這也意味著,博智林已經(jīng)能夠在特定施工階段通過(guò)科學(xué)鋪排施工工序,讓多臺(tái)建筑機(jī)器人像流水線一樣進(jìn)行自主施工作業(yè)。
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中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)人工智能研究院院長(zhǎng)張堯?qū)W教授表示,博智林通過(guò)BIM數(shù)字化、建筑機(jī)器人、新型建筑工業(yè)化等技術(shù)創(chuàng)新,在多個(gè)復(fù)雜的施工場(chǎng)景上成功實(shí)現(xiàn)多機(jī)協(xié)同施工,在國(guó)內(nèi)智能建造領(lǐng)域?qū)儆谑讋?chuàng),對(duì)中國(guó)乃至世界建筑行業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。
作為建筑機(jī)器人領(lǐng)域的“領(lǐng)頭羊”,博智林機(jī)器人的應(yīng)用并非個(gè)例。此前在廣州白云站綜合交通樞紐的施工現(xiàn)場(chǎng),博智林完成了首次面向外部單位中鐵建工廣州白云站項(xiàng)目的混凝土產(chǎn)品線機(jī)器人施工應(yīng)用。博智林4款建筑機(jī)器人——智能隨動(dòng)式布料機(jī)、地面整平機(jī)器人、地面抹平機(jī)器人及地庫(kù)抹光機(jī)器人施工完成后,項(xiàng)目部進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),測(cè)量結(jié)果皆符合質(zhì)量要求。
博智林智能隨動(dòng)式布料機(jī)。 資料照片
“有了機(jī)器人,我一個(gè)人就能操控智能隨動(dòng)式布料機(jī)進(jìn)行布料作業(yè)。”該項(xiàng)目勞務(wù)工人表示,博智林機(jī)器人易用性強(qiáng)、操作輕松,讓布料施工更精準(zhǔn)高效的同時(shí)還能減少操作人員體力消耗。
不難看出,與傳統(tǒng)建筑方式相比,建筑機(jī)器人優(yōu)勢(shì)明顯,如能保障施工安全、提升施工質(zhì)量、提高施工效率,同時(shí)提升建筑施工綜合效益。
伴隨相關(guān)政策利好持續(xù)釋放,建筑機(jī)器人將迎來(lái)風(fēng)口期。住建部日前印發(fā)了《關(guān)于征集遴選智能建造試點(diǎn)城市的通知》,其中提到,在培育智能建造產(chǎn)業(yè)方面,重點(diǎn)是建設(shè)智能建造產(chǎn)業(yè)基地,完善產(chǎn)業(yè)鏈,培育一批具有智能建造系統(tǒng)解決方案能力的工程總承包企業(yè)以及建筑施工、勘察設(shè)計(jì)、裝備制造、信息技術(shù)等配套企業(yè),發(fā)展數(shù)字設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能施工、智慧運(yùn)維、建筑機(jī)器人、建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新產(chǎn)業(yè),打造智能建造產(chǎn)業(yè)集群。
今年6月,工信部等四部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于農(nóng)業(yè)、建筑、醫(yī)療、礦山領(lǐng)域機(jī)器人應(yīng)用優(yōu)秀場(chǎng)景名單的公示》中,博智林機(jī)器人有限公司獲批外墻噴涂、室內(nèi)噴涂、地磚鋪貼三個(gè)建筑領(lǐng)域機(jī)器人應(yīng)用優(yōu)秀場(chǎng)景。
截至2022年9月,博智林已有32款建筑機(jī)器人投入商業(yè)化應(yīng)用,服務(wù)覆蓋30個(gè)省份超600個(gè)項(xiàng)目;累計(jì)交付超1600臺(tái),累計(jì)應(yīng)用施工超1000萬(wàn)平方米。目前,博智林已遞交專利有效申請(qǐng)3700多項(xiàng),獲授權(quán)超2100項(xiàng);相關(guān)研發(fā)產(chǎn)品相繼斬獲中國(guó)專利獎(jiǎng)、IF設(shè)計(jì)獎(jiǎng)、紅點(diǎn)獎(jiǎng)、IDEA獎(jiǎng)、紅星獎(jiǎng)、金蘆葦獎(jiǎng)等眾多獎(jiǎng)項(xiàng);相關(guān)機(jī)器人技術(shù)已在國(guó)家科技成果鑒定中獲得五項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先、一項(xiàng)國(guó)際先進(jìn)的綜合評(píng)價(jià)。
多管齊下 博智林助力建筑施工提質(zhì)增效
圍繞建筑領(lǐng)域保障施工安全、提升施工質(zhì)量、提高施工效率等核心要素,建筑機(jī)器人進(jìn)一步提升了建筑施工綜合效益。當(dāng)前,博智林已經(jīng)推出多款建筑機(jī)器人產(chǎn)品開(kāi)啟商業(yè)化應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了建筑機(jī)器人建房的技術(shù)突破。
在保障施工安全性方面,博智林建筑機(jī)器人可自主作業(yè)完成體力繁重或者有危險(xiǎn)性的施工工序,從而增加工人作業(yè)的安全性。外墻噴涂機(jī)器人通過(guò)自主路徑規(guī)劃,可以實(shí)現(xiàn)建筑外墻涂裝的全自動(dòng)、全方位噴涂。相較于傳統(tǒng)人工施工,從根本上杜絕了工人因高空作業(yè)帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn),有著更穩(wěn)定的施工質(zhì)量和更高的施工效率,而且噴涂質(zhì)量完全符合國(guó)家建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
在提高施工質(zhì)量和效率方面,博智林各款機(jī)器人產(chǎn)品的效率對(duì)比人工有較大提升。例如測(cè)量機(jī)器人,根據(jù)工程應(yīng)用測(cè)試工效為人工的2至3倍以上,測(cè)量精度在±1mm內(nèi),作業(yè)效率與測(cè)量準(zhǔn)確率優(yōu)于人工。建筑清掃機(jī)器人產(chǎn)品可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)作業(yè),直接節(jié)省清潔的人工成本,且清掃能實(shí)現(xiàn)無(wú)積塵,清潔效果比人工清掃更明顯,整體工效為傳統(tǒng)人工的3倍。
博智林測(cè)量機(jī)器人。資料照片
此外,博智林機(jī)器人還大幅降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度?;炷翝仓鳛楣さ刈钆K最累的工序之一,為保證施工進(jìn)度,以往經(jīng)常需要人從晚上到早上連續(xù)作業(yè)12小時(shí)以上。而博智林混凝土施工機(jī)器人產(chǎn)品線由智能隨動(dòng)式布料機(jī)及地面整平、地面抹平、地庫(kù)抹光機(jī)器人組合而成,通過(guò)聯(lián)動(dòng)施工,整個(gè)混凝土施工班組人員可由傳統(tǒng)的12人減少至8人,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)布料、自動(dòng)振搗、自動(dòng)找平、自動(dòng)抹平等工序,而且通過(guò)多機(jī)同時(shí)施工極大地提高了效率。
先進(jìn)技術(shù)快速發(fā)展和應(yīng)用的背后離不開(kāi)博智林對(duì)于研發(fā)的投入。據(jù)了解,博智林在研的機(jī)器人關(guān)鍵零部件和基礎(chǔ)共享技術(shù)近50款,覆蓋了建筑機(jī)器人軟硬件八大核心模塊:伺服系統(tǒng)、傳感器、控制器、輪系單元、AI路徑規(guī)劃、導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器人管理軟件,其中導(dǎo)航、視覺(jué)、多機(jī)調(diào)度等技術(shù)填補(bǔ)了建筑機(jī)器人領(lǐng)域的空白。
以軟件生態(tài)為例,博智林自研導(dǎo)航系統(tǒng)可為建筑機(jī)器人解決在極為復(fù)雜多變的建筑環(huán)境中定位感知及行走的問(wèn)題;機(jī)器視覺(jué)作為建筑機(jī)器人的“眼睛”,提供定位、檢測(cè)、測(cè)量與識(shí)別等功能,進(jìn)而保障建筑機(jī)器人的自動(dòng)化、高精度、柔性、有序作業(yè)。
浙江大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院教授車雙良表示,博智林研發(fā)的激光雷達(dá)能夠在霧氣、粉塵污染等復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高精度的點(diǎn)云采集,應(yīng)用場(chǎng)景廣闊,而且核心技術(shù)自主可控,突破了我國(guó)激光雷達(dá)領(lǐng)域“卡脖子”的瓶頸技術(shù),處于國(guó)內(nèi)二維激光雷達(dá)行業(yè)技術(shù)的領(lǐng)先地位。
建筑機(jī)器人市場(chǎng)前景可期
當(dāng)前,以機(jī)器人應(yīng)用為代表的智能建造正逐步改變建筑行業(yè),在提高效率、降低成本等方面,發(fā)揮更為重要的作用。這也有效解決了國(guó)家“雙碳”背景下,傳統(tǒng)建筑行業(yè)材料浪費(fèi)、碳排放量大、用工難等問(wèn)題,建筑機(jī)器人通過(guò)數(shù)字化、智能化系統(tǒng)管理和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),可顯著提高作業(yè)質(zhì)量和效率,在有效減少建材浪費(fèi)和碳排放的同時(shí)實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效。
碧桂園創(chuàng)始人楊國(guó)強(qiáng)表示,將建筑建造過(guò)程與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)結(jié)合,運(yùn)用建筑機(jī)器人、建筑信息模型(BIM)等產(chǎn)品技術(shù),可實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目全生命周期智能化和信息化,提高建造過(guò)程的安全性以及建筑的經(jīng)濟(jì)性、可靠性。
中國(guó)工程院院士、華中科技大學(xué)教授丁烈云在接受媒體采訪時(shí)也認(rèn)為,智能建造將推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)變革升級(jí),建筑產(chǎn)品向數(shù)字化轉(zhuǎn)變,建造模式向工業(yè)化轉(zhuǎn)變,經(jīng)營(yíng)理念向服務(wù)化轉(zhuǎn)變,市場(chǎng)形態(tài)向平臺(tái)化轉(zhuǎn)變,行業(yè)管理向治理現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變,開(kāi)啟建筑產(chǎn)業(yè)新紀(jì)元。
建筑業(yè)智能化的浪潮不可逆轉(zhuǎn)。博智林正在探索以系統(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,通過(guò)自主研發(fā)的BIM系統(tǒng),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)。(記者 向家瑩 北京報(bào)道)
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