3月4日，位于廣東順德的碧桂園鳳桐花園項(xiàng)目正在熱火朝天地建設(shè)中。和其他工地不同的是，這里許多繁重、危險(xiǎn)的工作，都是由機(jī)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(nèi)噴涂……20多款建筑機(jī)器人及智能產(chǎn)品在工地各司其職。一套流程下來，建筑機(jī)器人施工不僅可以極大地提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)保障施工過程的安全性，達(dá)到綠色、安全、環(huán)保、優(yōu)質(zhì)的綜合效果。

不可否認(rèn)的是，當(dāng)前傳統(tǒng)建筑行業(yè)正面臨施工安全風(fēng)險(xiǎn)大、生產(chǎn)效率低、建設(shè)成本高、科技含量少等諸多制約。在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的時(shí)代背景下，以建筑機(jī)器人為代表的智能建造被認(rèn)為是行業(yè)發(fā)展的方向。

今年兩會(huì)期間，多位全國人大代表和政協(xié)委員也紛紛為智能建造長遠(yuǎn)發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳廳長王玉志建議加快推進(jìn)新型建筑工業(yè)化和智能建造；中南集團(tuán)董事局主席陳錦石建議大力推行預(yù)制裝配式建筑；上海建工集團(tuán)股份有限公司副總工程師王美華建議加快推動(dòng)建筑行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用與發(fā)展。

碧桂園集團(tuán)董事會(huì)主席楊國強(qiáng)在一份《關(guān)于加快研發(fā)應(yīng)用智能建造產(chǎn)品技術(shù)推動(dòng)建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的提案》中建議，應(yīng)大力支持建筑機(jī)器人及智能施工設(shè)備研發(fā)應(yīng)用，同時(shí)加快推進(jìn)以BIM數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)，以及研究建立和完善智能建造標(biāo)準(zhǔn)體系及評(píng)價(jià)體系。

“很多人不相信建筑機(jī)器人能成功”

今年2月初，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳發(fā)布《關(guān)于同意開展智能建造試點(diǎn)的函》，確定上海市、重慶、廣東三地的7個(gè)項(xiàng)目將開展智能建造試點(diǎn)工作，要求圍繞建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，以數(shù)字化、智能化升級(jí)為動(dòng)力，創(chuàng)新突破相關(guān)核心技術(shù)，加大智能建造在工程建設(shè)各環(huán)節(jié)應(yīng)用，提升工程質(zhì)量安全、效益和品質(zhì)，盡快探索出一套可復(fù)制可推廣的智能建造發(fā)展模式和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。

作為全國7個(gè)智能建造試點(diǎn)之一，鳳桐花園項(xiàng)目不僅是廣東博智林機(jī)器人有限公司（系碧桂園集團(tuán)全資子公司，以下簡稱“博智林”）首個(gè)商業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目，也是目前國內(nèi)唯一真正引入建筑機(jī)器人且批量應(yīng)用于工程建造過程的試點(diǎn)項(xiàng)目。

3月4日，時(shí)代周報(bào)記者和多家媒體首次走進(jìn)鳳桐花園項(xiàng)目施工現(xiàn)場，實(shí)探“機(jī)器人如何建房子”。

區(qū)別于塵土飛揚(yáng)、雜亂無章的傳統(tǒng)施工現(xiàn)場，鳳桐花園給人的第一感覺是整潔有序。現(xiàn)場工作人員告訴記者，這得益于“樓層清潔機(jī)器人”“地坪研磨機(jī)器人”等智能產(chǎn)品的規(guī)模應(yīng)用。

“樓層清潔機(jī)器人主要用于施工現(xiàn)場小石塊與灰塵清理工作，清掃效率較人工提升3倍，重點(diǎn)解決了保潔行業(yè)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(fā)的清潔機(jī)器人具備在建筑場景下自主路徑規(guī)劃，自主導(dǎo)航，自主清掃與自動(dòng)倒垃圾的功能，在全球首次實(shí)現(xiàn)了雙濾芯抑塵清掃機(jī)器人的技術(shù)突破。

“地坪研磨機(jī)器人主要用于去除混凝土表面浮漿，可有效解決現(xiàn)有的作業(yè)模式研磨揚(yáng)塵大、施工現(xiàn)場環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度高、質(zhì)量和效率低下、研磨作業(yè)完成后還需要人工清掃灰塵等痛點(diǎn)問題，整體工效約為人工作業(yè)的2倍。”上述工作人員續(xù)稱。

繼續(xù)深入工地腹地，更多款式各異的建筑機(jī)器人輪番登場。

測量機(jī)器人采用先進(jìn)的AI測量算法處理技術(shù)，在保證測量結(jié)果客觀準(zhǔn)確的同時(shí)，效率也較人工提升2到3倍；智能隨動(dòng)布料機(jī)可根據(jù)操作人員發(fā)出的運(yùn)動(dòng)方向指令，自動(dòng)控制布料機(jī)的大、小臂聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，使傳統(tǒng)3人的工作量，如今只需1人即可完成；外墻噴涂機(jī)器人大大降低了高空作業(yè)墜落的安全隱患。截至2021年2月，博智林已有28款建筑機(jī)器人及智能產(chǎn)品在工地測試，并有18款機(jī)器人在鳳桐花園等15個(gè)項(xiàng)目中開展商業(yè)化試點(diǎn)應(yīng)用，累計(jì)應(yīng)用施工達(dá)80萬㎡。

“一開始，很多人都不相信建筑機(jī)器人能成功，認(rèn)為建筑工地的活太精細(xì)、人工環(huán)節(jié)復(fù)雜，但我們還是辦到了。”博智林測量機(jī)器人研發(fā)負(fù)責(zé)人陳剛表示。

從零起步，做到國際領(lǐng)先

正如陳剛所講，在碧桂園宣布進(jìn)軍機(jī)器人領(lǐng)域的時(shí)候，不少人持保留態(tài)度。

在公司內(nèi)部，流傳著這樣一個(gè)真實(shí)故事。在提出做地磚鋪裝機(jī)器人的時(shí)候，一名同事直接說，“我爸就是鋪地磚的，這是一個(gè)工藝，機(jī)器人肯定做不成。”事實(shí)證明這款機(jī)器人已經(jīng)量產(chǎn)了。

實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的不僅僅是地磚鋪裝機(jī)器人。自2018年7月成立以來，博智林僅用了兩年半的時(shí)間，就實(shí)現(xiàn)了建筑機(jī)器人從自主研發(fā)、小批量生產(chǎn)到工程測試、工程服務(wù)及批量化商用，并進(jìn)行了全面的端到端規(guī)劃及實(shí)踐，構(gòu)建了完整的全周期閉環(huán)。

截至2021年2月26日，博智林在研建筑機(jī)器人及智能產(chǎn)品近50款，已遞交專利有效申請(qǐng)3042項(xiàng)，其中發(fā)明專利2161項(xiàng)；已獲專利授權(quán)984項(xiàng)，其中發(fā)明專利262項(xiàng)，在關(guān)鍵領(lǐng)域擁有一批自主核心技術(shù)。目前博智林已形成混凝土施工、混凝土修整、砌磚抹灰、內(nèi)墻裝飾等12個(gè)建筑機(jī)器人產(chǎn)品線，其中絕大多數(shù)機(jī)器人可同時(shí)適用于現(xiàn)澆混凝土工藝與裝配式建筑施工。

2020年11月，博智林7項(xiàng)產(chǎn)品獲中國設(shè)計(jì)紅星獎(jiǎng)。紅星獎(jiǎng)是目前國內(nèi)最權(quán)威、影響力最大的設(shè)計(jì)獎(jiǎng)項(xiàng)，被譽(yù)為“中國唯一具有國際影響力的設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”。此前，博智林還斬獲了1項(xiàng)德國IF獎(jiǎng)、14項(xiàng)省長杯獎(jiǎng)、4項(xiàng)市長杯獎(jiǎng)和1項(xiàng)金蘆葦獎(jiǎng)，受到業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可。

“碧桂園集團(tuán)在短短近三年時(shí)間里，針對(duì)BIM、裝配式建筑和建筑機(jī)器人領(lǐng)域投入了大量的研發(fā)資源和人才，開展全面的研發(fā)，目前已經(jīng)交付了大批量的機(jī)器人，已走在了全國乃至世界智慧建造和建筑機(jī)器人領(lǐng)域的前列。”中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)人工智能研究院院長張鈸教授表示。

作為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，機(jī)器人的研發(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。博智林能取得如此成就，背后是7000多名員工的拼搏與堅(jiān)守。

據(jù)陳剛回憶，在攻堅(jiān)“實(shí)測實(shí)量機(jī)器人”期間，自己和團(tuán)隊(duì)研發(fā)人員有2/3的時(shí)間都在工地上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。“我們要對(duì)工地每個(gè)細(xì)節(jié)都有所了解，要一次次校驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，讓機(jī)器人測量的精度越來越高。比如一層樓，我們測量校驗(yàn)平整度的數(shù)據(jù)，半天就達(dá)到600多尺。”陳剛介紹稱，當(dāng)前，“實(shí)測實(shí)量機(jī)器人”可使用虛擬靠尺、角尺等完成實(shí)測實(shí)量工藝，測量速度為傳統(tǒng)人工的2-3倍，普通工人培訓(xùn)1.5個(gè)小時(shí)即可上崗。

回憶起“混凝土施工機(jī)器人”的研發(fā)過程，畢業(yè)于日本東京大學(xué)機(jī)械工學(xué)專業(yè)，現(xiàn)任博智林機(jī)器人與智能產(chǎn)品研究院副院長的曲強(qiáng)同樣感慨良多。“當(dāng)時(shí)我和團(tuán)隊(duì)進(jìn)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(diǎn)。”曲強(qiáng)說，當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)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(qiáng)和團(tuán)隊(duì)的研發(fā)人員將工地當(dāng)成了第一“實(shí)驗(yàn)室”，夜以繼日地呆在混凝土施工現(xiàn)場，實(shí)行“三班倒”機(jī)制，趁著施工的間隙就抓緊進(jìn)行試驗(yàn)，記錄每個(gè)數(shù)據(jù)。建筑工地上的混凝土施工時(shí)間不定，有時(shí)候在半夜，團(tuán)隊(duì)成員在工地等著等著就睡著了。有時(shí)接到通知說有了作業(yè)面，團(tuán)隊(duì)成員就馬上進(jìn)工地去測試，干著干著天就亮了。

即使在如此艱苦的環(huán)境下，曲強(qiáng)和他的團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)用了3個(gè)月去改良機(jī)器人，幾乎每個(gè)功能模塊都有了迭代，終于將單次作業(yè)面積從10平方米/次，提升至連續(xù)作業(yè)2小時(shí)以上，完成100平方米以上整平工作。”每每談及此事，曲強(qiáng)臉上都會(huì)浮現(xiàn)一絲欣慰的神情。

“過去是工人在地盤走來走去，未來是機(jī)器人在地盤走來走去，我們像生產(chǎn)汽車一樣在工地生產(chǎn)我們的房子。”這是楊國強(qiáng)對(duì)于建筑這個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)最大的期許。如今，在科技創(chuàng)新的助力下，這一夢(mèng)想正逐漸成為現(xiàn)實(shí)。

博智林機(jī)器人副總裁劉震表示，目前國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)研發(fā)建筑機(jī)器人均以少數(shù)產(chǎn)品的研發(fā)和試用為主，是內(nèi)部使用或試驗(yàn)階段，尚未形成一定規(guī)模和體系化，對(duì)外推出的產(chǎn)品很少。相較之下，博智林目前產(chǎn)品數(shù)量遠(yuǎn)大于國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)，產(chǎn)品覆蓋建筑工序，并已初步具備規(guī)模商業(yè)應(yīng)用條件和產(chǎn)生實(shí)際價(jià)值。
編輯：lyn