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40多種機器人上崗,建築工地來了“新魯班”

三維鐳射掃描機器人,讓歷史碰觸當下,幀幀光影留存古建築的數字生命;遠端控制基坑挖掘機器人,不捨晝夜、勤奮挖土,能勝任隧道、城市管廊、管道泄漏搶險、城市路面坍塌搶險等施工作業……城市施工圍墻之內,不乏硬核實力。建築機器人,讓這條專業賽道跑出“加速度”。

作為中國建築行業的先行者和排頭兵,上海建工集團研發和應用的建築機器人已達40多種。集團負責人表示,堅持獨立自主研發,堅持“産學研用”融合發展,未來上海建工將擁有超過50個機器人組成的産品方陣。貼近市場和科技前沿,在全産業鏈、全生命週期研發應用上,讓建築機器人適配更廣泛的應用場景,更好為工程建設賦能。

“第一實驗室”就在施工現場

機器人的背後,是一群來自上海建工研發中心的智慧建造工程師:他們有的聚焦機器人軟體生態研發,讓機器人按照指令自動作業;有的排除、解決機器人施工場景中的不確定性和隨機性;有的遠端操控機器人,減少高空人工作業的安全隱患……通過技術創新與模式創新,提升施工智慧化水準,推動建築業轉型升級。

建築機器人發展的生命力在於實踐應用,持續創新力也來自實踐應用。上海建工的建築機器人並不過度追求“人形”,而是更加注重在新型傳感、智慧控制、多機協同、人機協作上形成整體解決方案,以執行取代協助為重點,同時,也更加注重在高風險、高強度、高重復應用場景中的使用,並向工具化、標準化、小型化方向延伸。還有一個更關鍵的技術邏輯是,要在機器人自學能力上下功夫、持續提升,讓其真真正正成為一個“聰明的機器”。

一台臺建築機器人從圖紙變成實體,經歷著複雜且精密的工業流程。産品開發前期,工程師們測試樣機、驗證産品、程式調試,再經過實驗室檢測、運作、應用測試等階段。這些重要關卡都順利通過後,機器人樣機就算生産完畢,設計可以固化下來,進入到一線操作以及量産階段。因為,與其他行業的智慧機器人有所差別,建築機器人的“第一實驗室”就是施工現場。

上海建工打造的“建築機器人系列”,有3個關鍵詞——獨創、賦能、系列。一位工程師感慨,起初他們也不知道智慧機器人、裝備研發的方向在哪,但現階段看到了希望,那就是“項目需要什麼,我們就做什麼”。不僅要注重應用場景,還要契合建設需求,因為建設需求更著眼于未來。

增添解放雙手的新力量

數字化、智慧化轉型,對於很多行業來説,是決定未來發展的關鍵。建築業有著相當漫長的産業鏈,以建築的全生命週期來看,從前期的設計、材料加工生産,到現場施工建造,再到建成後的運維,最後到拆除與廢料處理,都是建築行業的覆蓋範圍。

在智慧建造工程師看來,建築機器人這一産品本身有著多重含義。當下大眾通常談到的建築機器人,主要是指在建造現場施工與運維中發揮作用的機器人,例如放樣機器人、砌磚機器人、噴塗機器人等。這類建築機器人早已被業內視為未來賽道的明星。

上海建工研發的智慧管片抹平機器人,用“巧手加工”使地鐵管片混凝土外觀更加光滑平整,可以節省一半的勞動力成本,讓流水線生産效率提高10%。上海軌道交通14號線、18號線都用到了經過這個機器人加工的管片。 ▼下轉第六版(上接第一版)

國內首臺具有實用性的地下連續墻鋼筋籠焊接機器人,像是一台小型龍門架,可以自動橫向、豎向移動定位焊點。在機場聯絡線三林南站和浦東機場南區地下工程成功上崗,焊接效率提高30%。

超大墻面板塊半自動安裝機器人,走步、托舉、調向、定位、安裝一氣呵成,大型墻面板塊的安裝效率提高60%。除了室內裝飾作業外,機器人還可以在外幕墻安裝工程中一展身手。

地鐵維保界“焊接小能手”是一款自動焊接機器人,用鐳射自動尋位系統,全斷面焊接隧道內鋼環加固橫縫,達到治理隧道收斂變形的效果。它在上海軌道交通6號線隧道結構整治工程上崗期間,使焊接時間縮短25%,運維效率顯著提升。

由此可見,建築行業的內生需求以及機器人技術的發展規律,共同決定了建築機器人的應用趨勢,它以潤物細無聲的姿態,實現傳統工地的技術進化。

為産業發展築牢“護城河”“防火牆”

有了技術的加持,建築機器人、智慧工地迭代升級,一個個傳統的“施工現場”變身為充滿智慧科技的“建造工廠”。

業內專家談及該話題,感受到了“3個變”:第一變,是生産關係的變,過去的建設者在機器人的協同下變成了“監工”,能夠更加輕鬆、快捷地完成後續工作;第二變,是技術邏輯的變,建築機器人完成了建築業底層基礎設施的數字化轉型;第三變,是生産模式的變,影響了建築業本身的業務模式創新和産業生態蛻變,成為建築業創新的驅動力。

建築業是國民經濟支柱産業。2022年住房和城鄉建設部出臺的《“十四五”建築業發展規劃》強調,要加強新型傳感、智慧控制和優化、多機協同、人機協作等建築機器人核心技術研究,研究編制關鍵技術標準,形成一批建築機器人標誌性産品。積極推進建築機器人在生産、施工、維保等環節的典型應用,重點推進與裝配式建築相配套的建築機器人應用,輔助和替代“危、繁、臟、重”施工作業。

通過科技力量為社會創造美好生活和價值,智慧建造客觀上也起到了價值重新發現的效果,這將成為上海建工的第二增長曲線。通過獨創性研發、開放合作理念,上海建工的建築機器人系列有望成為建築行業的撒手锏,為産業發展築牢“護城河”“防火牆”。

來源:文匯報  責任編輯:石進玉

(原標題:40多種機器人上崗,建築工地來了“新魯班”)