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    機器人+建筑,生產、作業都在用?行業風口已來
    來源:互聯網   發布日期:2022-04-07 22:02:25   瀏覽:3781次  

    導讀:今年全國兩會期間,機器人成為代表委員建言的高頻詞。 建筑、農業、教育、養老、生物醫療等領域的代表委員紛紛呼吁,要推進服務應用型機器人發展,使其在工業生產和社會生活中發揮更大作用。 作為國民經濟支柱產業之一,也是以終端需求直接驅動的產業,飽受...

    今年全國兩會期間,“機器人”成為代表委員建言的高頻詞。

    建筑、農業、教育、養老、生物醫療等領域的代表委員紛紛呼吁,要推進服務應用型機器人發展,使其在工業生產和社會生活中發揮更大作用。

    作為國民經濟支柱產業之一,也是以終端需求直接驅動的產業,飽受關注的建筑業變革已經在所難免。

    而房地產向新發展模式轉型的配套措施,發展建筑機器人首當其沖成為引領這次科技變革潮流的排頭兵。

    建筑行業的涵蓋面非常廣泛,變革所需的時間相當漫長、難度也巨大。

    從細分領域來看,建筑業主要由基礎設施建設、房屋建設、裝飾裝修和園林工程四大需求板塊直接推動。

    當前談到建筑業的機器人變革,目前主要方向是針對基礎設施建設和房屋建設兩大塊,通過技術升級從而實現規范化管理是國家政策對建筑業的主要引導方向。

    建筑行業變革從何開始?

    中國未來需要什么樣的建筑?建筑機器人在哪些環節可以深入應用?

    就目前來看,建筑機器人分別會在建筑行業上游的生產流程和下游建設流程中優先得到快速應用。

    建筑行業最上游的生產流程應用建筑機器人,起源于我國對于裝配式建筑的需求。

    近30年時間隨著時代快速發展,由于設計建筑速度落后于時代發展速度,很多高低矮舊的現澆施工傳統建筑難以跟上快速發展的潮流。

    這讓建筑行業不僅需要立足當下需求,也需要站在更長遠的角度上思考。

    裝配式建筑的需求由此陡然增長,相關文件從2015年以來就開始密集出臺。

    例如住建部出臺的《建筑產業現代化發展綱要》、國務院出臺《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》等,都對于裝配式建筑的比例提出了具體要求。

    但直到近5年建筑行業尤其房地產產業開啟硬著陸才真正得到重視。

    機器人+建筑,生產、作業都在用?行業風口已來

    什么是裝配式建筑?

    顧名思義,就是能現場裝配起來的建筑,例如本次抗疫中人們可以看到的方艙醫院,就是裝配式建筑的一種典型代表形式。

    當時該類建筑4小時之內即可完成一套產品安裝,能夠滿足快速、大規模、標準化的建設需求。

    從更上游來看,裝配式建筑是指通過標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、信息化管理、智能化應用,把傳統建造方式中的大量現場作業工作轉移到工廠進行。

    簡單來說也就是首先設計、計算完成建筑的樣式,再去生產如樓板、墻板、樓梯、陽臺等對應的房屋構件,最后運輸到建筑施工現場像搭積木一樣拼裝搭建。

    但由于建造產品的唯一性、建造過程的不可重復性、建造環節的碎片性以及現場環境的復雜動態性,導致裝配式建筑在落地過程中仍面臨諸多困境。

    因此,作為一種新的建筑形式,裝配式建筑對于從上游生產流程自動化和標準化提出了非常高的需求,需要從設計到管理首先實現標準化、信息化。

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    構件越標準,生產效率越高,相應的構件成本就會下降,配合工廠的數字化管理,整個裝配式建筑的性價比會越來越高。

    這種從建筑行業上游衍生出的更強烈標準化制造需求,對機器人等有助于標準化制造的專業設備更多要求。

    建筑自動化企業有哪些?

    目前在應用于建筑上游生產流程領域的機器人企業,較為知名的有大界機器人、一造科技等。

    以大界機器人為例,該企業立足于其ROBIM平臺這一核心技術,致力于通過工業化、智能化、柔性化、數字化使建筑行業從設計、生產到建造過程都更高效。

    目前ROBIM是國內首款連接建筑BIM 數據與機器人運動控制的平臺,覆蓋了建筑領域多樣化工藝的強大算法庫,能實現動態識別建筑三維數據,根據設計模型一鍵生成機器人系統加工指令,在工廠完成預制裝配式建筑的大規模定制。

    ROBIM平臺也使得大界的解決方案具有非常強的場景適應性。

    目前大界也已為百家上游的建筑工廠賦能,提供不限于木材、金屬、玻璃、纖維或復合新材料的智能生產解決方案,希望提升建筑生產企業的自動化水平,保證建筑預制構件的質量、精度和效率,拓寬生產端對復雜造型的加工能力。為此大界也在年初與德國卡巴赫達成戰略合作,推進鋼結構制造升級。

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    大界也嘗試在聯手這些合作的生產工廠,從整體出發,為政府、地產商、建筑設計師提供整體的優質智能建造解決方案,實現建筑產業D to M(設計到制造)的數字化智造。

    資本市場對大界這種建筑傳統建造方式的革新充滿期待。2021年,大界機器人已完成B+輪融資,股東包含高瓴創投、貝塔斯曼、比亞迪、保利地產、新世界地產、線性資本等。

    而另外一家建筑機器人企業一造科技則更強調整體解決方案和制造整合。

    該企業聚焦在生產流程和裝配式建筑中發力,通過結合人工智能算法、算力與算量,全面提升設計決策與流程構型能力,整合開發了建筑機器人磚構、木構、3D 打英纖維編織等數十種工藝,希望AI貫通設計和建造環節,最終實現工藝融合的定制化智能設計+機器人綜合建造。

    機器人+建筑,生產、作業都在用?行業風口已來

    在實證性的研發與實踐一體化過程中,一造科技也在不斷驗證和升級自身軟硬件一體化SAAS+PAAS解決方案。落地了烏鎮互聯網之光博覽中心、江蘇南京歡樂谷等多個國內外知名項目。該企業2022年2月21日還獲得千萬美元級天使輪融資。

    對比兩家企業,大界機器人已經通過開發平臺化軟件技術,開始關注行業上游,希望幫助上游客戶不斷實現智能化升級和改造,從而更容易完成標準化建設,最終實現下游中大型裝配式建筑需求的匹配。

    而一造科技則以設計+施工綜合角度切入,通過在建筑產業上下游選擇并建設生態合作伙伴機制,同時完善3D打英機器人等實際建造技術,加大對工藝的整合落地,自上而下的反向整合著建筑全產業鏈。

    建筑施工機器人趨勢漸成

    除了裝配式建筑,另一條路線則是應用于建筑施工現場的工程機器人。該類機器人偏重機器代替人的工程現場場景,這部分和傳統工程機械有一定重合,但成本更低,數字化程度更高。

    作為企業未來5年的發展風向標,2021年《“十四五”建筑業發展規劃》(以下簡稱“規劃”)為建筑行業的機器人發展吹響了進攻號角。在《規劃》中,除了再次強調大力發展裝配式建筑,提出整體構建裝配式建筑標準化設計和生產體系,還首次寫入推動生產和施工方式實現智能化升級。

    住建部副部長張小宏在國新辦發布會上表示,下一步推進建筑機器人典型應用,將重點放在研發關鍵技術,編制相關標準,形成一批標志性建筑機器人產品,輔助和替代“危、繁、臟、重”的人工作業,提高工程建設機械化、智能化水平。

    在這波浪潮中得到最多關注的無疑是碧桂園。

    碧桂園于2018年7月設立了一家叫做博智林機器人的企業,最初主要專注建筑機器人、醫療機器人兩大產品線,重點聚焦建筑機器人研發、制造與應用,搭建系統化研發體系。

    機器人+建筑,生產、作業都在用?行業風口已來

    關于楊國強造建筑機器人的初衷,坊間有種說法,除了順應政策,最為直接的原因可能也是過去幾年間碧桂園工地事故不斷、人員傷亡不少,令楊國強背負著不良開發商的罵名。

    不僅碧桂園,鑒于建筑工地是超齡農民工安全事故高發、易發的區域,再考慮建筑施工高處和露天作業多、手工及繁重作業多、外墻涂刷和混凝土澆筑等高危特點,在過去一段時間,有多地發布建筑業清退令,進一步規范建筑施工企業用工年齡管理。

    大幅提高安全性和施工效率,而且操作更規范標準、精準度更高,建筑質量更好的建筑機器人成了一種更好的解決方案。“未來20年,50%的工作會被機器人取代,用最快的速度,在建筑行業把工人數量減少50%,這樣建筑工地的人員傷亡就會大大減少。”楊國強由此產生了用建筑機器人代替建筑工人的想法。

    從籌建到具體執行,兩年間“圈地炒概念”傳言不斷,但在碧桂園2019年報中顯示,2019年博智林機器人項目就已經招募了3256名研發人才,嘗試研發建筑機器人50款,其中32款已投放工地測試;累計遞交專利申請1843項,獲授權327項。

    無論當時是假戲還是真做,博智林機器人板塊確實在集中開展重點產品研發、關鍵技術攻關,同步實施系統化產業布局。

    隨著國內地產行業風向轉變,機器人在2021年明確成為了碧桂園科技的一張新名片。

    博智林機器人主要應用于勘察、規劃與設計、生產、施工、監管與驗收、運維與管理等建筑施工環節。

    截至2022年2月,博智林已有21款建筑機器人投入商業化應用,服務覆蓋25個省份超350個項目;累計交付超750臺,累計應用施工超700萬平方米。截至2022年1月,博智林已遞交專利有效申請3523項,獲授權1749項。

    而另外一家企業蔚建科技則相對而言起步稍晚。

    蔚建科技主要從事建筑機器人的生產、制造、研發等業務,現在主要產品較為聚焦,一個是抹灰機器人,另外一個是鋼筋智能化產線。

    機器人+建筑,生產、作業都在用?行業風口已來

    蔚建科技的抹灰機器人最大優勢不只是效率問題還有質量的提升,工作效率和空鼓率都非常不錯,這為蔚建科技開拓客戶打好了基矗

    雖然成立一年多的蔚建科技起步較晚,但相較博智林由于其性質更為中立,給了客戶更多的選擇,企業依然有極強的成長性。

    11月15日,專注于研發建筑類智能機器人的蔚建科技宣布日前完成 A 輪、 A+ 輪共億元融資,融資有望助推蔚建科技的抹灰及鋼筋機器人的研發、產品化和市場推廣。

    結語與展望

    從短期而言,建筑業對年輕人吸引力下降,已經影響了建筑行業的整體發展速度。初步搭建建筑信息模型(BIM),用建筑機器人協助部分人工,在工程項目上通過協同作業,已經能夠一定程度上提高建筑工程的安全、質量和效率,也能夠減少工地上的建筑垃圾和廢棄物,助力國家實現“雙碳”目標。

    但從更長遠的未來看,可拆卸的裝配式建筑無疑更具有競爭力,但這一目標的前提是,需要整個建筑行業從上游原材料和加工工藝,首先實現規范化和數字化的變革,從而才能借助信息化和自動化,更好完成裝配式建筑的發展要求。

    張小宏透露,當前,建筑行業的內容核心從四個方面出發,包括實施智能建造試點示范創建、加快推廣建筑信息模型技術、大力發展裝配式建筑、打造建筑產業互聯網平臺。

    為了實現到2025年,新建裝配式建筑占比達到30%以上。這就需要建立以標準部品部件為基礎的專業化、規;、數字化生產體系,推動形成完整產業鏈,提升建筑工業化水平。

    這不僅要求從產業鏈上游大力構建數字設計體系,提高建筑方案創作水平和施工圖設計精細化水平,還需要打造建筑產業互聯網平臺等關鍵基礎設施,加強信息共享和供需協調,提升建筑產業鏈整體效能。

    建筑行業的建設周期很長,變革可能仍然需要5-10年,這段時間出現的每個變革者,都在一點點解決建筑行業的細分問題,他們的創新值得期待。

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