20多款建筑機器人亮相 碧桂園智能建造工地首度開放
http://www.moduwu.com 2021-03-10 09:36 來源：時代周報
3月4日，位于廣東順德的碧桂園鳳桐花園項目正在熱火朝天地建設中。和其他工地不同的是，這里許多繁重、危險的工作，都是由機器人來完成。
從AI測量到樓層清潔，從地坪研磨到外墻噴涂，從地庫抹光到室內噴涂……20多款建筑機器人及智能產品在工地各司其職。一套流程下來，建筑機器人施工不僅可以極大地提高生產效率和質量，同時保障施工過程的安全性，達到綠色、安全、環保、優質的綜合效果。
不可否認的是，當前傳統建筑行業正面臨施工安全風險大、生產效率低、建設成本高、科技含量少等諸多制約。在產業數字化的時代背景下，以建筑機器人為代表的智能建造被認為是行業發展的方向。
今年兩會期間，多位全國人大代表和政協委員也紛紛為智能建造長遠發展獻計獻策。山東省住房和城鄉建設廳廳長王玉志建議加快推進新型建筑工業化和智能建造；中南集團董事局主席陳錦石建議大力推行預制裝配式建筑；上海建工集團股份有限公司副總工程師王美華建議加快推動建筑行業大數據應用與發展。
碧桂園集團董事會主席楊國強在一份《關于加快研發應用智能建造產品技術推動建筑業數字化轉型的提案》中建議，應大力支持建筑機器人及智能施工設備研發應用，同時加快推進以BIM數字化技術為基礎的產業互聯網平臺建設，以及研究建立和完善智能建造標準體系及評價體系。
“很多人不相信建筑機器人能成功”
今年2月初，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》，確定上海市、重慶、廣東三地的7個項目將開展智能建造試點工作，要求圍繞建筑業高質量發展，以數字化、智能化升級為動力，創新突破相關核心技術，加大智能建造在工程建設各環節應用，提升工程質量安全、效益和品質，盡快探索出一套可復制可推廣的智能建造發展模式和實施經驗。
作為全國7個智能建造試點之一，鳳桐花園項目不僅是廣東博智林機器人有限公司（系碧桂園集團全資子公司，以下簡稱“博智林”）首個商業應用項目，也是目前國內唯一真正引入建筑機器人且批量應用于工程建造過程的試點項目。
3月4日，時代周報記者和多家媒體首次走進鳳桐花園項目施工現場，實探“機器人如何建房子”。
區別于塵土飛揚、雜亂無章的傳統施工現場，鳳桐花園給人的第一感覺是整潔有序。現場工作人員告訴記者，這得益于“樓層清潔機器人”、“地坪研磨機器人”等智能產品的規模應用。
“樓層清潔機器人主要用于施工現場小石塊與灰塵清理工作，清掃效率較人工提升3倍，重點解決了保潔行業人力資源緊張、成本上漲、清潔效率低下問題。”上述工作人員告訴記者，公司研發的清潔機器人具備在建筑場景下自主路徑規劃，自主導航，自主清掃與自動倒垃圾的功能，在全球首次實現了雙濾芯抑塵清掃機器人的技術突破。
“地坪研磨機器人主要用于去除混凝土表面浮漿，可有效解決現有的作業模式研磨揚塵大、施工現場環境惡劣、勞動強度高、質量和效率低下、研磨作業完成后還需要人工清掃灰塵等痛點問題，整體工效約為人工作業的2倍。”上述工作人員續稱。
繼續深入工地腹地，更多款式各異的建筑機器人輪番登場。
測量機器人采用先進的AI測量算法處理技術，在保證測量結果客觀準確的同時，效率也較人工提升2到3倍；智能隨動布料機可根據操作人員發出的運動方向指令，自動控制布料機的大、小臂聯合運動，使傳統3人的工作量，如今只需1人即可完成；外墻噴涂機器人大大降低了高空作業墜落的安全隱患。截至2021年2月，博智林已有28款建筑機器人及智能產品在工地測試，并有18款機器人在鳳桐花園等15個項目中開展商業化試點應用，累計應用施工達80萬㎡。
“一開始，很多人都不相信建筑機器人能成功，認為建筑工地的活太精細、人工環節復雜，但我們還是辦到了。”博智林測量機器人產品線負責人陳剛表示。
從零起步，做到國際領先
正如陳剛所講，在碧桂園宣布進軍機器人領域的時候，不少人是持保留態度的。
在公司內部，流傳著這樣一個真實故事。在提出做地磚鋪裝機器人的時候，一名同事直接說，“我爸就是鋪地磚的，這是一個工藝，機器人肯定做不成。”事實證明，這款機器人已經量產了。
實現量產的不僅僅是地磚鋪裝機器人。自2018年7月成立以來，博智林僅用了兩年半的時間，就實現了建筑機器人從自主研發、小批量生產到工程測試、工程服務及批量化商用，并進行了全面的端到端規劃及實踐，構建了完整的全周期閉環。
截至2021年2月26日，博智林在研建筑機器人及智能產品近50款，已遞交專利有效申請3042項，其中發明專利2161項；已獲專利授權984項，其中發明專利262項，在關鍵領域擁有一批自主核心技術。目前博智林已形成混凝土施工、混凝土修整、砌磚抹灰、內墻裝飾等12個建筑機器人產品線，其中絕大多數機器人可同時適用于現澆混凝土工藝與裝配式建筑施工。
2020年11月，博智林7項產品獲中國設計紅星獎。紅星獎是目前國內最權威、影響力最大的設計獎項，被譽為“中國唯一具有國際影響力的設計獎”。此前，博智林還斬獲了1項德國IF獎、14項省長杯獎、4項市長杯獎和1項金蘆葦獎,受到業內廣泛認可。
“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。”中國科學院院士、清華大學人工智能研究院院長張鈸教授表示。
作為“制造業皇冠頂端的明珠”，機器人的研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志。博智林能取得如此成就，背后是7000多名員工的拼搏與堅守。
據陳剛回憶，在攻堅“實測實量機器人”期間，自己和團隊研發人員有2/3的時間都在工地上進行實驗。“我們要對工地每個細節都有所了解，要一次次校驗數據的準確度，讓機器人測量的精度越來越高。比如一層樓，我們測量校驗平整度的數據，半天就達到600多尺。”陳剛介紹稱，當前，“實測實量機器人”可使用虛擬靠尺、角尺等完成實測實量工藝，測量速度為傳統人工的2-3倍，普通工人培訓1.5個小時即可上崗。
回憶起“混凝土施工機器人”的研發過程，畢業于日本東京大學機械工學專業，現任博智林機器人與智能產品研究院副院長的曲強同樣感慨良多。“當時我和團隊進到建筑工地，看到有十幾名工人在工作面上手持不同的工具忙忙碌碌，衣服、鞋子、帽子上到處是混凝土泥點。”曲強說，當時團隊共同的感受是：這么艱苦的工作，如果是我或者我的父母在這里做事，我能為他們做什么？
為此，曲強和團隊的研發人員將工地當成了第一“實驗室”，夜以繼日地呆在混凝土施工現場，實行“三班倒”機制，趁著施工的間隙就抓緊進行試驗，記錄每個數據。建筑工地上的混凝土施工時間不定，有時候在半夜，團隊成員在工地等著等著就睡著了。有時接到通知說有了作業面，團隊成員就馬上進工地去測試，干著干著天就亮了。
即使在如此艱苦的環境下，曲強和他的團隊沒有任何抱怨和退縮，一門心思要弄清楚所有施工步驟及其背后的物理原理。“從2019年3月到6月，團隊用了3個月去改良機器人，幾乎每個功能模塊都有了迭代，終于將單次作業面積從10平方米/次，提升至連續作業2小時以上，完成100平方米以上整平工作。”每每談及此事，曲強臉上都會浮現一絲欣慰的神情。
“過去是工人在地盤走來走去，未來是機器人在地盤走來走去，我們像生產汽車一樣在工地生產我們的房子。”這是楊國強對于建筑這個傳統行業最大的期許。如今，在科技創新的助力下，這一夢想正逐漸成為現實。
博智林機器人副總裁劉震表示，目前國內外相關企業研發建筑機器人均以少數產品的研發和試用為主，是內部使用或試驗階段，尚未形成一定規模和體系化，對外推出的產品很少。相較之下，博智林目前產品數量遠大于國內外相關企業，產品覆蓋建筑工序，并已初步具備規模商業應用條件和產生實際價值。
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