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當(dāng)機器人成為建筑工

2023年12月04日

打印0條評論來源：澎湃新聞

說起建筑施工現(xiàn)場，我們會想到什么？臟亂的環(huán)境、高危的工種，抑或是在烈日下粉塵里勞累的工人？

事實上，現(xiàn)在的建筑工地正在擺脫這些固有印象。11月27日，澎湃新聞記者在上海的一個建筑工地上遇到了外形像蝎子的機器人、長得方方正正的機器人……

自行式智能鋼筋綁扎機器人在工作中澎湃新聞記者蔣樂來圖

鋼筋綁扎機器人：外形像蝎子，善于“夜視”

鋼筋綁扎機器人的外形像一只蝎子，底盤配有內(nèi)置電池，可自行橫豎行走，綁扎工藝則通過一支長長的機械臂完成。而要控制它，只需要一個應(yīng)用程序，可以通過電腦、平板，甚至手機。

11月27日，在中節(jié)能·上海首座項目一座塔樓的高層，這只體型小巧靈活的“蝎子”正在用鐵絲綁扎樓板的鋼筋交叉節(jié)點。

中建八局工程研究院建筑結(jié)構(gòu)與防災(zāi)研究所所長楊燕表示，在單個節(jié)點的綁扎速度上，機器人與人工接近且有質(zhì)量保證，但機器人在鋼筋網(wǎng)上的移動需要更多的時間，因此單點綁扎的綜合用時在八九秒左右。而它更大的優(yōu)勢在于能夠長時間甚至24小時工作（需更換備用電池），且機器人的視覺識別在夜間效果更好。

在傳統(tǒng)人工的鋼筋綁扎操作中，幾千平方米的鋼筋網(wǎng)上可能有數(shù)十人同時作業(yè)，宛如農(nóng)忙時節(jié)的稻田插秧。而等到鋼筋綁扎機器人規(guī)模化投用時，或許一個人拿著手機在旁監(jiān)督，就能夠完成所有工作。

目前，鋼筋綁扎機器人還在實測階段，仍會進一步完善工藝，也會持續(xù)探索梁柱鋼筋綁扎的場景應(yīng)用。“預(yù)計明年能夠成熟應(yīng)用，到時鋼筋綁扎機器人可能質(zhì)量會更輕一些，數(shù)量會更多一些。”楊燕說。

抹灰機器人在工作中中建八局供圖

抹灰機器人：保證墻面無空鼓

在上述項目的地下室施工現(xiàn)場，一臺抹灰機器人正在默默完成自己的工作。

砂漿由泵機泵入，機器人再根據(jù)所接收的脈沖信號在墻面上進行抹灰，除了垂直涂抹之外，它也能根據(jù)工作目標自主進行水平移動。方方正正的外表下，它所能實現(xiàn)的功能和效率經(jīng)過多次迭代升級。

身高一米八的它最高能夠涂抹到高5.5米的墻面，這已經(jīng)遠遠超過了工人所能達到的高度。在實際施工過程中，這也就避免了現(xiàn)場搭建操作架的麻煩以及工人在高處施工的危險。此外，機器人涂抹的砂漿厚度可以達到2.5cm，這對于人力來說需要多次重復(fù)作業(yè)才能實現(xiàn)，并且機器人作業(yè)能夠保證墻面無空鼓。

抹灰機器人的綜合工作效率預(yù)計可以達到300㎡/天，是人工抹灰的6-8倍，且能穩(wěn)定保持施工工藝質(zhì)量，大幅節(jié)省人力。項目綜合工程師花磊介紹說，目前這一機器人更適用于大面積的工作場景。在一些貼邊處、轉(zhuǎn)角處，還需要人工進行適當(dāng)?shù)难a充。

鋼筋集中加工生產(chǎn)線澎湃新聞記者蔣樂來圖

鋼筋智能化加工系統(tǒng)：能同時為多個工程現(xiàn)場供應(yīng)成品鋼筋

項目工地上還有一臺規(guī)模碩大的設(shè)備，這是鋼筋智能化加工系統(tǒng)2.0。據(jù)花磊介紹，這一系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)鋼筋排產(chǎn)、加工、綁扎、堆放的全過程無人化及柱成型鋼筋骨架的全自動化加工。

將不同尺寸的原始鋼筋成捆放入設(shè)備中，加工系統(tǒng)便能夠根據(jù)所設(shè)定的生產(chǎn)目標自動完成對鋼筋的切割、彎曲，并按照特定建筑構(gòu)件對鋼筋的需求進行分揀和堆放。工人只需將分揀好的成堆鋼筋運往相應(yīng)的構(gòu)件處便可以直接使用。

相較于傳統(tǒng)的人力鋼筋加工，系統(tǒng)把所有環(huán)節(jié)一體化完成，縮減了每個環(huán)節(jié)所需的人力成本，同時避免了人力難以高效配置鋼筋材料造成的材料損耗和施工效率受限。

在建筑行業(yè)整體鋼筋現(xiàn)場加工智能化程度低、鋼筋費用投入量大、加工成本逐年上升、集中加工配送率低的情況下，這一自動化設(shè)備有效解決了一系列現(xiàn)實問題。在保證運輸效率的理想情況下，這一系統(tǒng)能夠同時為周邊多個工程現(xiàn)場供應(yīng)成品鋼筋。

當(dāng)前，這一設(shè)備只需三個人便可實現(xiàn)運轉(zhuǎn)，作業(yè)工效可達每小時3.5噸。據(jù)測算，扣除初期成本投入之后，這一加工方式與同鋼筋量的人力加工對比，5年可以節(jié)約成本千萬元。

鋼筋的排產(chǎn)、加工、分揀、綁扎在建筑工地上是為數(shù)不多的標準化操作流程。面對這樣的場景，機械化作業(yè)已經(jīng)能夠基本覆蓋全流程，這也為建筑工業(yè)化和智能建造提供了一個樣本。

專家：建筑工人的工作或成操控機器人

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮之下，工廠、港口都已經(jīng)逐步邁向了無人化的道路，那么建筑工地呢？

從當(dāng)前的智能設(shè)備應(yīng)用情況來看，機器人更多是服務(wù)于建筑施工過程中的某些特定工藝和施工環(huán)節(jié)。除了上述幾種機器人外，還有測量機器人、收光整平機器人、焊接機器人等等。對于某個特定場景或局部施工流程的包辦，也只有鋼筋智能化加工系統(tǒng)可以算作嘗試。

楊燕告訴澎湃新聞記者，當(dāng)下業(yè)內(nèi)比較主流的看法是人機協(xié)同，短期內(nèi)在建筑施工全場景實現(xiàn)類似工廠的無人化模式還比較困難。因為工廠的生產(chǎn)線是很標準的，但是建筑行業(yè)每一個項目的造型、材料、體量等方面都有所不同。不是所有工作都能夠標準化，必然有一部分需要人工完成。

而同無人化生產(chǎn)推進過程中引發(fā)的爭議一樣，越來越多的機器人會不會影響工人就業(yè)呢？

事實上，當(dāng)前人力資源短缺是整個建筑行業(yè)的痛點，也正在倒逼行業(yè)朝智能建造的方向發(fā)展。工地上的操作工人越來越不好招，年輕人則更少。比起在工地上班，更多人選擇做快遞或者外賣。

此外，工地對于工人的年齡上限有嚴格的把控。而現(xiàn)實情況用業(yè)內(nèi)半開玩笑的話來說就是，每過一年，整個行業(yè)建筑工人的平均年齡就漲一歲。這或許并非精確的數(shù)據(jù)，但也道出了建筑工人隊伍后繼乏力的窘境。

隨著智能化設(shè)備越來越多，楊燕認為往后對于工人的要求也會發(fā)生轉(zhuǎn)變。或許工人不會在傳統(tǒng)施工操作技能上面對過高的要求，而是需要懂得更多機械設(shè)備、自動化設(shè)備操作及維護的相關(guān)知識。同時，她也希望這樣的發(fā)展能夠修正年輕群體對于建筑工地的固有印象。“如果大家發(fā)現(xiàn)從事這個行業(yè)變成了操控機器人，那是不是會感覺更具有科技感，更愿意加入呢？”

智能建造的未來前景將非常廣闊，智能裝備、建筑機器人也將極大地改變傳統(tǒng)建筑行業(yè)的模式，在土建、安裝、裝飾裝修等方面均有很大的發(fā)展?jié)摿Α钛啾硎荆诮粌赡陜?nèi)，有望在部分細分場景率先取得突破性進展。

（責(zé)任編輯：何雯麗）