科技賦能建筑業(yè) 博智林開拓“建筑機(jī)器人”應(yīng)用藍(lán)海

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)國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。無論是考慮建筑效率、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。

　　中華全國工商業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的2022中國民營企業(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，旗下全資子公司廣東博智林機(jī)器人有限公司（簡稱“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)的場景，在碧桂園汕頭金平項(xiàng)目卻并未存在。通過6款運(yùn)輸及上料機(jī)器人、5款集中工作站開展多機(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科學(xué)鋪排施工工序，讓多臺建筑機(jī)器人像流水線一樣進(jìn)行自主施工作業(yè)。

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　　中國工程院院士、清華大學(xué)人工智能研究院院長張堯?qū)W教授表示，博智林通過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)雜的施工場景上成功實(shí)現(xiàn)多機(jī)協(xié)同施工，在國內(nèi)智能建造領(lǐng)域?qū)儆谑讋?chuàng)，對中國乃至世界建筑行業(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，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——智能隨動式布料機(jī)、地面整平機(jī)器人、地面抹平機(jī)器人及地庫抹光機(jī)器人施工完成后，項(xiàng)目部進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)測，測量結(jié)果皆符合質(zhì)量要求。

博智林智能隨動式布料機(jī)。 資料照片

　　“有了機(jī)器人，我一個(gè)人就能操控智能隨動式布料機(jī)進(jìn)行布料作業(yè)?！痹擁?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，累計(jì)應(yīng)用施工超1000萬平方米。目前，博智林已遞交專利有效申請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)已在國家科技成果鑒定中獲得五項(xiàng)國際領(lǐng)先、一項(xiàng)國際先進(jìn)的綜合評價(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)器人通過自主路徑規(guī)劃，可以實(shí)現(xiàn)建筑外墻涂裝的全自動、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)品的效率對比人工有較大提升。例如測量機(jī)器人，根據(jù)工程應(yīng)用測試工效為人工的2至3倍以上，測量精度在±1mm內(nèi)，作業(yè)效率與測量準(zhǔn)確率優(yōu)于人工。建筑清掃機(jī)器人產(chǎn)品可長時(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強(qiáng)度。混凝土澆筑作為工地最臟最累的工序之一，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)品線由智能隨動式布料機(jī)及地面整平、地面抹平、地庫抹光機(jī)器人組合而成，通過聯(lián)動施工，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)自動布料、自動振搗、自動找平、自動抹平等工序，而且通過多機(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)用的背后離不開博智林對于研發(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、機(jī)器人管理軟件，其中導(dǎo)航、視覺、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題；機(jī)器視覺作為建筑機(jī)器人的“眼睛”，提供定位、檢測、測量與識別等功能，進(jìn)而保障建筑機(jī)器人的自動化、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)用場景廣闊，而且核心技術(shù)自主可控，突破了我國激光雷達(dá)領(lǐng)域“卡脖子”的瓶頸技術(shù)，處于國內(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、用工難等問題，建筑機(jī)器人通過數(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)始人楊國強(qiáng)表示，將建筑建造過程與物聯(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，提高建造過程的安全性以及建筑的經(jīng)濟(jì)性、可靠性。

　　中國工程院院士、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，智能建造將推動建筑產(chǎn)業(yè)變革升級，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)營理念向服務(wù)化轉(zhuǎn)變，市場形態(tài)向平臺化轉(zhuǎn)變，行業(yè)管理向治理現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變，開啟建筑產(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。（記者 向家瑩 北京報(bào)道）