20世紀(jì)80年代初，中國引入智能建造理念，至今40年間可謂高速發(fā)展。截止2021年底，中國智能建筑專利申請量已占全球智能建筑專利總申請量的34.1%，美國、韓國智能建筑專利申請量占比分別為28.2%、24.6%，位列第二和第三位（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)）。

（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院：全球智能建筑行業(yè)技術(shù)專利申請分布情況）

而就在2010-2021年的十年間，中國誕生了大量研發(fā)和服務(wù)建筑智能化的公司，并有不少實(shí)現(xiàn)了上市，例如服務(wù)軌交和建筑智能化系統(tǒng)的賽為智能、主攻節(jié)能建筑和智慧園區(qū)解決方案的金智科技、提供智能建筑集成管控平臺的海峽創(chuàng)新、主業(yè)智能建筑電器設(shè)備的泰豪科技等。

也有部分房地產(chǎn)企業(yè)設(shè)立科技子公司開展智能建造研究，例如碧桂園全資子公司博智林機(jī)器人有限公司，主攻建筑機(jī)器人、BIM、智能工程設(shè)備和新型建筑工業(yè)化產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)與應(yīng)用，其申請和已獲授權(quán)專利數(shù)截止2022年8月分別達(dá)到3700項(xiàng)和2000余項(xiàng)，已經(jīng)成為行業(yè)領(lǐng)先的智能建造解決方案提供商之一。

又如金茂集團(tuán)成立金茂綠建科技，聚焦智慧能源系統(tǒng)、區(qū)域和綜合能源服、數(shù)據(jù)中心和建筑科技等業(yè)務(wù)；金地集團(tuán)成立金地科技，研究全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化賦能；中建集團(tuán)成立中建科技開展技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐，孵化了一批“專精特新”中小企業(yè)。

中國建筑業(yè)協(xié)會智能建筑分會會長黃久松指出，我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品如雨后春筍，有些智能建筑子系統(tǒng)已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)，大型建筑中的智能化系統(tǒng)也越來越多使用國貨，“中國造”的市場占有率已經(jīng)超過50%。

其直言，以前我國智能建筑應(yīng)用產(chǎn)品依靠進(jìn)口，無形中增加了智能建筑的成本，也阻礙了智能建筑的發(fā)展。“中國造”的興起無疑是我國智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的正確方向和有效成果。

專利發(fā)展“樹典型”

博智林牽頭建筑機(jī)器人領(lǐng)域

據(jù)中國建設(shè)報報道，截止2018年中國智能建筑行業(yè)的市場規(guī)模已達(dá)1000億元，從業(yè)企業(yè)增至3000家以上。在這些企業(yè)的努力下，2020年中國智能建筑專利申請量2350項(xiàng)，美國則為845項(xiàng)，規(guī)模上已多年保持優(yōu)勢。

就城市來看，我國當(dāng)前申請智能建筑專利數(shù)量最多的省份是廣東省，截止2021年10月底累計(jì)智能建筑專利申請數(shù)量高達(dá)1452項(xiàng)，其次是江蘇、浙江、北京、上海、山東、安徽、四川、湖北和天津。

這得益于這些省份與城市對企業(yè)智能研發(fā)提供政策傾斜，例如廣東以省住建廳牽頭每年會評選智能建造優(yōu)秀案例，響應(yīng)國家住建部通知評選可復(fù)制經(jīng)驗(yàn)做法清單、開展智能建造試點(diǎn)等。

在政策的鼓勵下，涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀的智能建造企業(yè)。同時入選國家住建部上述兩份“示范名單”的企業(yè)就有博智林，其在佛山順德兩個碧桂園項(xiàng)目開展的建筑機(jī)器人實(shí)踐受到住建部推薦，另有3個應(yīng)用優(yōu)秀場景得到工信部認(rèn)證。

據(jù)了解，博智林目前有在研機(jī)器人近50款、已投入商用建筑機(jī)器人31款，大多數(shù)機(jī)器人適用于全周期智能建造工序，而機(jī)器人的核心零部件、檢測、算法等核心技術(shù)都由博智林公司自主研發(fā)，目前博智林的在研機(jī)器人關(guān)鍵零部件和基礎(chǔ)共享技術(shù)已近50款，覆蓋了建筑機(jī)器人軟硬件核心模塊：伺服系統(tǒng)、傳感器、控制器、輪系單元、機(jī)器視覺、機(jī)器人管理軟件。

這些也使博智林能夠填補(bǔ)多項(xiàng)世界機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)空白，尤其博智林在今年8月“2022世界機(jī)器人大會”上亮相的測量機(jī)器人、地磚鋪貼機(jī)器人、室外噴涂機(jī)器人等多款產(chǎn)品，都獲得了國際領(lǐng)先技術(shù)殊榮。

“這些成績離不開公司的大力投入和一線研發(fā)人員的心血。”正如博智林研發(fā)人員所言，數(shù)據(jù)顯示，碧桂園在研發(fā)方面的投入至2021年已高達(dá)33.08億元，是房地產(chǎn)領(lǐng)域投研支出最高的企業(yè)。

“不過這些也只是博智林在建筑機(jī)器人這個細(xì)分賽道做出的努力，還有更多賽道中的企業(yè)在奮斗，我相信大家的初衷都是希望改變我們建筑行業(yè)技術(shù)落后、安全系數(shù)和自動化程度偏低的痛點(diǎn)，共同推動中國建筑升級發(fā)展。”上述研發(fā)人員表示。

系統(tǒng)為主攻克難題

研發(fā)打開智能建造圖景

在建筑發(fā)展智能化的同時，有一點(diǎn)不容忽視——建造智能化并非單點(diǎn)智能、重在系統(tǒng)性；工程竣工不代表一勞永逸，貴在建筑長期運(yùn)營維護(hù)。

黃久松指出，智能建筑工程復(fù)雜、子系統(tǒng)眾多、交叉作業(yè)多，而且界面劃分容易不清晰，所以智能建筑的系統(tǒng)化、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同和技術(shù)含量同樣關(guān)鍵。

“我國的智能建筑雖然專利技術(shù)發(fā)展迅速，但還處于發(fā)展階段，因?yàn)橐环矫嬷悄芙ㄖこ掏顿Y在建筑工程總投資的占比僅在5%-15%，一方面工程建設(shè)水平和質(zhì)量還很難令人滿意，不過這也說明我們還有很大空間。”黃久松認(rèn)為。

實(shí)際上，目前不少企業(yè)已經(jīng)關(guān)注到了針對系統(tǒng)的研發(fā)，并且產(chǎn)生了可觀的市場效果。

例如亞廈股份收購的萬安智能，經(jīng)過十二余年發(fā)展，其逐漸從家居智能化延申至建筑智能化系統(tǒng)集成、建筑智能化專項(xiàng)設(shè)計(jì)咨詢和銷售，發(fā)展成為韓國三星、松下、美國賽萬特等公司的供應(yīng)商與戰(zhàn)略合作方，也取得了持續(xù)增長的業(yè)績成果。

以建筑機(jī)器人起家的博智林，也已經(jīng)將觸角伸入BIM系統(tǒng)、智能工程集成系統(tǒng)等產(chǎn)品，例如博智林自主研發(fā)的BIM+FMS+WMS多機(jī)協(xié)同施工系統(tǒng)，已經(jīng)在2021年底于碧桂園汕頭金平項(xiàng)目二期完成了開發(fā)驗(yàn)證，8款施工機(jī)器人、6款運(yùn)輸及上料機(jī)器人、5款集中工作站同時調(diào)度，開創(chuàng)了國內(nèi)智能建造多機(jī)協(xié)作的新模式。

在智能建造領(lǐng)域，“多機(jī)協(xié)同”是一項(xiàng)技術(shù)難題，因?yàn)槟壳皣鴥?nèi)外大多數(shù)建筑企業(yè)的研發(fā)以單款或幾款產(chǎn)品試研為主，尚未形成一定規(guī)模的體系化效果也極少開展多機(jī)協(xié)同研究的，博智林基于擁有更大的產(chǎn)品數(shù)量和建筑工序產(chǎn)品覆蓋度，能率先對“若干臺各類功能的機(jī)器人組合作業(yè)”開展研發(fā)應(yīng)用，也相應(yīng)推進(jìn)了資源的合理化配置和效率提升。

（博智林BIM+FMS+WMS+建筑機(jī)器人多機(jī)施工系統(tǒng)完成驗(yàn)收）

另據(jù)了解，博智林在近期完成了BIM系統(tǒng)的一個“卡脖子”問題——BIM圖形引擎（BIMBrain）的自主研發(fā)，以便更好通過BIM數(shù)字化手段對所有施工進(jìn)度和狀態(tài)全程掌控，夯實(shí)智慧工地的指揮中心。

作為BIM應(yīng)用軟件的核心技術(shù)，BIM圖形引擎技術(shù)直接決定了BIM系統(tǒng)的應(yīng)用成本和效果。因?yàn)镃AD圖紙、圖形可視化、數(shù)據(jù)解析都離不開這一技術(shù)的支持，而采用國外企業(yè)的圖形引擎采購成本高、維護(hù)成本高且存在不穩(wěn)定因素，并不利于保障智能建造體系順暢運(yùn)轉(zhuǎn)，因此這類系統(tǒng)工具的自研能力和專利水平，對我國智能建筑發(fā)展而言，屬實(shí)意義重大。

（博智林BIMBrian對圖紙及模型進(jìn)行在線解析）

的確，雖然近年我國智能建造科研專利大幅增加，但在國際競爭中依然面臨不少挑戰(zhàn)，尤其是在工程系統(tǒng)層面，我們的建筑行業(yè)需要更多以自主研發(fā)為核心驅(qū)動力的創(chuàng)新企業(yè)，切實(shí)帶來中國智能建造高質(zhì)發(fā)展的美好前景。

（責(zé)任編輯：何雯麗）

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