行業(yè)革新求變之路，碧桂園迎來智能建造新時代

2021年11月17日

測量機器人作業(yè)

山東濟南碧桂園鳳凰壹品項目的施工現(xiàn)場，項目工程經(jīng)理趙忠佳正在操控著由碧桂園全資子公司博智林自主研發(fā)的測量機器人，精準定位、施工質(zhì)量檢測都是它的拿手絕活。

趙忠佳邊操作控制面板邊給工友們講解：“別看這臺機器人只有筆記本大小，但本事可不小，它采用了先進的AI測量算法處理技術，可以通過模擬人工測量規(guī)則，使用虛擬靠尺、角尺完成實測實量，在2分鐘內(nèi)它能完成單個房間實測作業(yè)，測量效率較人工提升2到3倍，測量的3D數(shù)據(jù)也更科學、精準、全面。”一旁的工友們聽后連連感嘆：“以前單個房間的施工質(zhì)量檢測都是需要三四個人拿著靠尺一點點測量，至少要耗費一個小時，測量過程既繁瑣又費時，現(xiàn)在機器人技術的應用不僅提高了項目的勞動生產(chǎn)率、節(jié)約大量成本，還讓咱們的施工建造更有科技含量咧！”

降本增效，智能建造新答卷

碧桂園集團創(chuàng)始人、董事會主席楊國強曾表示：“過去是工人在工地走來走去，未來是機器人在工地走來走去，我們像生產(chǎn)汽車一樣在工地生產(chǎn)我們的房子。”

如今在碧桂園的工地上，機器人建房正逐步實現(xiàn)。據(jù)悉，截至2021年9月，碧桂園集團全資子公司博智林機器人公司已有18款建筑機器人投入商業(yè)化應用，服務覆蓋18個省份近120個項目，累計交付臺數(shù)超400臺，累計施工面積超400萬平。在濟南，除碧桂園鳳凰壹品項目外，碧桂園鳳凰源著也應用了測量機器人，它裹著紫荊粉的外衣，在工程師的一鍵操控下，分步驟完成施工任務，據(jù)項目工程經(jīng)理葛建新介紹，鳳凰源著項目后期還將陸續(xù)引進樓層清潔機器人、抹灰機器人、地坪研磨機器人等12款具有不同功能性的建筑機器人，將有效緩解用工缺口、用工成本上升、用工安全等問題。

據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2020年全國農(nóng)民工總量同比進一步下降1.8%至28560萬人，而與之相對的則是持續(xù)增長的建筑規(guī)模。相關報道指出，如果建筑行業(yè)生存環(huán)境遲遲得不到改善，在不久的將來種種問題將會制約行業(yè)的發(fā)展。在今年3月，全國人大代表、山東省住房和城鄉(xiāng)建設廳廳長王玉志也曾在采訪中表示，長期以來，建筑業(yè)發(fā)展主要依賴資源要素投入、大規(guī)模投資拉動，建筑工業(yè)化、信息化水平較低，生產(chǎn)方式粗放、科技創(chuàng)新能力不足等問題突出，迫切需要走出一條內(nèi)涵集約式高質(zhì)量發(fā)展新路子。

在建筑工地這樣多樣化的場景下，要實現(xiàn)智能化、數(shù)字化并不容易，其中涉及了復雜且多變的現(xiàn)場環(huán)境，五花八門的建筑材料等。經(jīng)過反復調(diào)試、場景應用，博智林工程應用測試數(shù)據(jù)顯示，其研發(fā)的建筑機器人能長時間連續(xù)作業(yè)，施工質(zhì)量更好、效率更高、成本更低，同時大大降低了高空作業(yè)墜落、建材對工人健康損傷等隱患。

外墻噴涂機器人

“平時需七八個人干一天的活，項目引進機器人后，在保質(zhì)保量的前提下，可以僅憑一人的力量高效完成。舉個例子，清潔機器人可以24小時清潔場地內(nèi)的小石塊與灰塵，能爬坡，能越溝，能定點傾倒垃圾，可以讓工地告別灰塵彌漫；外立面的抹灰和面漆，一般是從樓頂?shù)跻粋€簡陋的工作臺，兩個工人站在工作臺上完成數(shù)十層樓的外立面工序，效率低且危險，而智能機器人在安全作業(yè)的同時，最大噴涂效率可達300㎡每小時。通過標準化施工，不僅可以提高施工效率和質(zhì)量，同時還能保障施工過程的安全性，達到綠色、安全、環(huán)保、優(yōu)質(zhì)的綜合效果。”談論起機器人，不善言辭的工程經(jīng)理葛建新侃侃而談，字字可以看出他對機器人建房充滿信心，更對項目應用機器人充滿期待。

迭代升級，精耕探索新高度

智能建造是傳統(tǒng)建造技術與人工智能技術高度融合的建造方法，其綜合性和創(chuàng)新性極強，困難程度非同一般。但對于碧桂園旗下全資子公司博智林來說，將人工智能技術運用于建筑制造行業(yè)，它在國內(nèi)是走在前列的。“為了更好實現(xiàn)建筑機器人在建筑工地智能化的應用，博智林在諸多核心零部件領域通過自主研發(fā)完成技術升級和突破，包括控制器、伺服器、驅(qū)動器、傳感器等”，博智林機器人有限公司基礎技術研究院院長嚴啟凡曾在采訪中提到。

如果說機器人是建筑環(huán)節(jié)的左膀右臂，那么一個成熟的數(shù)字化應用系統(tǒng)就是那個“最強大腦”。如何合理、科學以及高調(diào)地調(diào)配具備不同功能的機器人，讓他們在整個建筑環(huán)節(jié)最大化發(fā)揮作用，成為了關鍵。針對建筑機器人伺服、傳感器、導航、視覺、軟件五大核心系統(tǒng)，博智林投入了人力物力實現(xiàn)了全覆蓋自主研發(fā)，其中基于模糊自適應的運動控制算法、智能視覺傳感器、機器人集群作業(yè)規(guī)劃與調(diào)度系統(tǒng)、建筑機器人作業(yè)仿真系統(tǒng)等填補了世界建筑機器人領域的空白。

佛山順德機器人谷示范區(qū)

此外，博智林更是依托于碧桂園全國106個區(qū)域，布局的3000余個項目，為建筑機器人的研發(fā)和應用提供了豐富的落地試驗應用場景，從預研設計、樣機測試到小批量生產(chǎn)、工程測試、工程服務、智能建造與建筑工業(yè)化整體解決方案等的及時驗證和應用，一次次的數(shù)據(jù)反饋，都有力地助推博智林機器人的產(chǎn)品迭代和智能建造解決方案的完善升級。

碧桂園山東區(qū)域濟南城市公司總經(jīng)理雷廣峰在采訪中說：“隨著建筑機器人的廣泛應用，機器人將滲透進入山東區(qū)域項目工地各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而圍繞應用場景需求研發(fā)的機器人也將更貼合實際的行業(yè)發(fā)展。機器人普遍化應用后，部分工人將成為管理者，一個人可以同時操作三、四臺機器人，完成不同類型的作業(yè)，進而實現(xiàn)安全、優(yōu)質(zhì)、高效的智慧建造。”

通過機器人的迭代升級，利用信息化、數(shù)字化技術將不同的建筑機器人與施工環(huán)節(jié)一一匹配，并且系統(tǒng)整合起來完成整棟樓的施工任務，是智能建造的新高度。項目以BIM數(shù)字化技術為基礎，實現(xiàn)建造方案可視化、項目管理數(shù)字化，任一樓棟的工程細節(jié)都能以平面或三維視圖直觀呈現(xiàn)在數(shù)字化屏幕上，并能遠程監(jiān)控工地上每個建筑機器人的實時狀態(tài)，讓機器人像人類一樣智慧地工作。

革新蓄勢，行業(yè)發(fā)展新坐標

“機器人建房子”引領的建筑行業(yè)革命已然到來，除碧桂園在外的一些企業(yè)也正在進行積極探索，身處工業(yè)4.0時代，科技絕對是第一生產(chǎn)力。“機器人建房是公司的核心競爭力。”在碧桂園總裁莫斌看來，碧桂園的智能建造是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢，行業(yè)革新求變更是勢在必行。

而現(xiàn)階段我國智能建造尚處于起步階段，相關領域沒有可供借鑒的經(jīng)驗，與之相匹配的產(chǎn)品、施工、設計和驗收等標準體系還比較欠缺。如何實現(xiàn)從“數(shù)量取勝”轉向“質(zhì)量取勝”、從“粗放式經(jīng)營”轉向“精細化管理”、從“經(jīng)濟效益優(yōu)先”轉向“綠色發(fā)展優(yōu)先”、從“要素驅(qū)動”轉向“創(chuàng)新驅(qū)動”，已經(jīng)成為建筑業(yè)尋求發(fā)展的共識。

早在2019年初，碧桂園就積極響應科技興國的政策號召，確立了地產(chǎn)+機器人+農(nóng)業(yè)“三駕馬車”業(yè)務架構，于地產(chǎn)主業(yè)外，對科技創(chuàng)新領域進行多元化布局。在面對機器人這一高精尖領域，碧桂園在科技人才和資源整合上更是不遺余力。資料顯示，博智林現(xiàn)有核心研發(fā)人才超2000人，平均年齡30.6歲，團隊包含人工智能、數(shù)字化、機器人、建筑學、土木工程等各領域優(yōu)秀人才，并開展清華大學-博智林機器人聯(lián)合研究院、香港科技大學-博智林聯(lián)合研究院、西湖大學-博智林機器人智能機器人聯(lián)合研究院、東北大學佛山機器人學院等產(chǎn)學研一體化合作。

智能制造工廠自動化生產(chǎn)線

中國科學院院士、清華大學人工智能研究院院長張鈸教授認為：“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(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。”從2018年7月到2021年10月，從自主研發(fā)到應用全產(chǎn)業(yè)鏈，博智林已然構建出了完整的全周期閉環(huán)。對于建筑施工智能化的愿景，雷廣峰格外向往，并表示智能建造的終極目標是逐漸實現(xiàn)施工現(xiàn)場少人化，直至無人化施工。在山東智能建造的政策扶持下，碧桂園山東區(qū)域?qū)⒃鷮嵵粕綎|建筑業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，在現(xiàn)有的基礎上持續(xù)探索人工智能建筑機器人的更多可能性。

在楊國強的規(guī)劃下，不久的將來，智能建造工廠將按需生產(chǎn)機器人“工人”，通過科學謀劃，實現(xiàn)機器人有序進入工地完成作業(yè)施工，產(chǎn)業(yè)工人借助智慧科技軟件操作并檢測施工各個環(huán)節(jié)，徹底革新建筑行業(yè)的生產(chǎn)方式，加快建筑業(yè)轉型升級，逐步實現(xiàn)建筑業(yè)現(xiàn)代化。