機器人批量走入建築工地：探路房地産業“中國智造”正當時

　　來源：21世紀經濟報道

　　建築工地智慧化是一個遠比看起來更考驗整體研發和落地能力，需要長期投入的事業。加快推廣應用建築機器人，不僅可以提升建築業勞動生産率和建造品質，也有助於促進農民工向技術工人轉型。

　　工業自動化的時代過程，經濟體量巨大的住房建築行業也正積極擁抱。只是囿于這一行業的場景複雜性和流程碎片化，目前仍處在相對初級階段。

　　政策層面在加速推動落地進程。據國盛證券統計，僅2020年間，住建部聯合多個部門多次發文，大力推動著建築機器人、人工智慧為代表的數字化技術在工程建設領域應用，進而帶來“中國建造”之於産業的轉型升級。

　　國內龍頭房企已經在此領域深潛多年。近日，21世紀經濟報道記者走進佛山順德發現，碧桂園集團于2018年7月成立的全資子公司廣東博智林機器人有限公司(下稱“博智林”)如今已經完成諸多場景的建築工地自動化落地。

　　據介紹，截至今年2月26日，博智林在研建築機器人及智慧産品近50款，並已有18款機器人在機器人谷中的首開區和鳳桐花園等超過15個項目中開展試點應用，累計應用施工面積達80萬平方米。

　　“機器人正在積蓄澎湃的力量，未來的發展潛力不可想像，”建築工人出身的碧桂園董事會主席楊國強在不同場合表示，希望建房過程中繁重、重復、危險的部分工作能夠由機器人來完成，“首先是符合我們對零傷亡和安全的追求，第二能使我們的品質提升，第三能使我們的效率提升。我們要像生産汽車一樣在工地生産我們的房子。”

　　不再“灰頭土臉”的建築工地

　　“我國建築業創造了諸多世界第一，同時也面臨著産品性能欠佳、資源浪費巨大、安全問題突出、環境污染嚴重、生産效益低下等問題。”中國工程院院士丁烈雲表示。當前，我國建築行業大而不優，多數企業還停留在“搬磚頭、扎鋼筋、澆混凝土、裝模板”的水準，先進水準的工藝技術和工程技術整體應用程度偏低。

　　現實生活中，改變已經悄然發生。今年2月初，住房和城鄉建設部發佈《關於同意開展智慧建造試點的函》，確定上海、重慶、廣東三地的7個項目將開展智慧建造試點工作，要求以數字化、智慧化升級為動力，創新突破相關核心技術，加大智慧建造在工程建設各環節應用，提升工程品質安全、效益和品質，儘快探索出一套可複製可推廣的智慧建造發展模式和實施經驗。

　　佛山順德鳳桐花園項目正位列其中。這是博智林建築機器人首個商業應用項目，也是目前國內唯一真正引入建築機器人且批量應用於工程建造過程的試點項目。

　　在機器人谷的多個建築工地中，傳統場景隨處可見的灰濛濛揚塵不再，取而代之是迴圈遊走于各個角落的樓層清潔機器人；通常在高空外墻作業的人工也換成了機器人；在室內精準實現抹膩子和噴塗的人工轉而成為了發出指令者，他們不用再承受長期抬頭作業的疲累。

　　“我們發現在室內，工人特別喜歡這些進行天花打磨和膩子打磨的機器人。”博智林助理總裁王克成向記者介紹，機器人進駐工地帶來的直接好處就是，能夠把傳統工人的工作職能從繁複且沒有太多技術含量的工作中解放出來，轉身成為技術操作人員；“體驗更好、勞動強度降低，對環境也有了顛覆性變革。”他續稱。

　　更重要的是用工荒問題也在此過程中得到緩解。我國建築業持續穩定增長，但與之不平衡的狀態是，農民工群體已處於持續老齡化中。

　　據統計，2020年中國建築業新簽合同額為325174億元，同比增長12.4%。但國家統計局發佈的《2019年農民工監測調查報告》顯示，年內50歲以上農民工所佔比重為24.6%，比上年提高2.2個百分點，近五年來佔比逐年提高。

　　長期以來，我國建築工人整體工作環境差、勞動強度高、流動性大，整體職業化程度偏低。加快推廣應用建築機器人，不僅可以提升建築業勞動生産率和建造品質，也有助於促進農民工向技術工人轉型。在這方面，博智林積極與國內職業技術院校合作，提供系統化職業技能培訓，使大量建築工人從“農民工兄弟”變為高素質的“現代産業工人”。

　　基於機器人在不同場景的智慧化應用，博智林也進而搭建起整個項目的BIM數字化系統應用，在項目智慧指揮中心還能對所有場景的施工進度和狀態全程掌控。

　　建築工地智慧化不只是政策指引，也是更多同業共同在尋求的未來建築方式。王克成向記者表示，目前已有諸多公司在與博智林保持聯絡溝通，對後期的商業化引入表達了強烈的興趣。“現階段，博智林在全球有十多個項目在使用這些建築類機器人，在集團內大批使用後，接下來就必然會向外拓展。”

　　他續稱，碧桂園每年新增建築面積大約1億平方米左右，去年實現了80萬平方米的應用，應該説還處在逐漸發展期；但隨著目前進入商業化驗證階段，今年應該是博智林的爆發期。“未來會有更多類型的機器人進入這個階段，進行産業化轉型、提供升級服務。”

　　本質上來説，建築工地智慧化是一個遠比看起來更考驗整體研發和落地能力，需要長期投入的事業。

　　在今年全國兩會期間，碧桂園董事會主席楊國強的提案談到了該方面。他建議，要大力支援建築機器人及智慧施工設備研發應用，鼓勵行業重點企業加大建築機器人及智慧施工設備研發力度，支援相關核心零部件和關鍵技術的重點攻關。

　　同時要加快推動BIM技術在建築全生命週期的一體化整合應用，實現設計、採購、生産、建造、交付、運作維護等階段的資訊共用。推廣BIM報建審批和施工圖BIM審圖模式；並融合應用大數據、雲計算技術，設立建築業大數據創新中心，實現行業數字化賦能。

　　他還提出要研究建立和完善智慧建造標準體系及評價體系。由行業權威機構或龍頭企業牽頭，聯合行業研究團隊、專家學者、骨幹企業等力量，研究建立與智慧建造相匹配的産品標準、施工標準、設計標準、BIM整合設計標準、裝配式部品部件標準、新型建造工藝工法標準、驗收標準等標準體系，為推進智慧建造提供全面的技術支撐。

　　建築施工智慧化暢想

　　與家用或者工業等通用型場景不同，建築工地場景極其複雜和碎片化，匹配細分領域機器人進駐的背後，其實涉及到博智林對機器人産業鏈以及建築材料等方面的體系化搭建。

　　博智林基礎技術研究院院長嚴啟凡向21世紀經濟報道記者表示，建築實際上是對精度要求較高的行業，很難從目前已經商用化的其他機器人産業鏈找到可以直接引入建築工地的機器人零配件和材料等。

　　“我們聯絡了很多産業鏈環節，比如導航類公司、建築材料公司等，但發現在建築場景中跑不起來。”他續稱，由於建築型機器人需要充分適配，“舉例來説，常規建築材料在機器人運轉時可能會被堵塞，這些都需要我們自己投入研發進行改良。”

　　嚴啟凡介紹，為了實現如今在建築工地智慧化的落地，博智林在諸多核心零部件領域都由自主研發完成，包括控制器、伺服器、驅動器、感測器等，涉及底層開發框架和演算法的軟體層面則幾乎可以説100%為自主搭建。“核心價值部分都秉持著自主研發的路線。”

　　資料顯示，截至2021年2月26日，博智林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。

　　其中，對建築機器人五大核心繫統全自主研發，包括自動導航系統、面向建築場景的視覺演算法、自研鐳射雷達等多項産品和技術的先進性得到實際應用驗證，導航融合模組、鐳射位移感測器、智慧視覺感測器等填補了世界建築機器人領域的空白。

　　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個建築機器人産品線，其中絕大多數機器人可同時適用於現澆混凝土工藝與裝配式建築施工。

　　僅用兩年半時間，博智林實現了建築機器人從自主研發、小批量生産到工程測試、工程服務及批量化商用，並進行了全面的端到端規劃及實踐，構建了完整的全週期閉環。

　　中國科學院院士、清華大學人工智慧研究院院長張鈸教授表示：“碧桂園集團針對BIM、裝配式建築和建築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築機器人領域的前列。”

　　之所以這麼説，是因為目前行業間在建築場景中遠遠沒有實現智慧化改造，放眼全球同樣如此。

　　根據克而瑞數據，目前國內房地産企業將智慧建造深度應用於測繪環節、設計環節、施工環節、大型複雜工程設計環節的佔比分別約為10%、8%、4%、26%。

　　雖然日本、澳大利亞、南韓、美國等發達國家在建築機器人方面取得了部分成果，但均未實現建築全週期、系統化應用的目標，目前仍以單點研發和小批量試用為主。

　　住建部建築市場監管司副司長廖玉平表示，我國在通用施工機械和架橋機、造樓機等智慧化施工裝備研發應用方面取得了顯著進展，但在構配件生産、現場施工等方面，建築機器人應用尚處於起步階段，還沒實現大規模應用。

　　“數字化轉型是推動建築産業高品質發展的重要途徑，從‘中國建造’走向‘中國智造’是我國建築業發展的大勢所趨。”中國建築業協會副會長劉錦章指出。當下，新基建加速數字化、智慧化與建築施工現場深度融合，促進傳統建造方式升級，提高項目管理和生産效率，將助推我國建築産業現代化進入“快車道”。

　　“我們研判當下是一個很合適的時機。”嚴啟凡表示，隨著當前數字化和人工智慧等技術在各行各業興起，自動化技術相對成熟，急需變革的建築行業由此迎來契機。

　　“未來我們想像中的建築場景，首先是建築機器人幫助工地實現自動化建造，對標工業流程的自動化和半自動化；其次是打造BIM數字化系統，進行數字和資訊的可視化有效傳遞，在此基礎上逐漸向智慧化方向發展；此後，是實現對建築工序、人員等細節領域的統籌管理。”王克成向記者指出，最終是走向智慧化運作的終極目標。