第A05版:建筑产业现代化

智能建造技术迎来发展“黄金期”

建筑机器人推动产业加速转型升级

2022世界机器人大会日前在北京闭幕,大会聚集全球专家智慧,集结中外企业展示最新成果,成为观察机器人产业发展的重要窗口。特别是首次推出的“机器人+应用场景”展示模式,实现了机器人与千行百业的深入融合。其中,在“机器人+建筑”专区,建筑施工及运维机器人、墙面处理机器人、喷漆机器人、铺装机器人、砌墙机器人、建筑机器人打印机等组成了一支全部由机器人组成的“施工队”,颠覆了人们对传统建造的认知。

建筑机器人炫出“十八般武艺”

“我们的5G远程操控挖掘机由远程操控中心、5G网络、车载终端三部分组成,利用了4G/5G及云计算平台,通过融合通讯技术(ICT)和人工智能算法,实现了远程遥控驾驶功能,您可以上来体验一下。”在“机器人+建筑”应用场景中,中铁十九局展区的5G远程操控挖掘机吸引了一大批参观者争相“试驾”。

据介绍,基于5G+数字化技术,中铁十九局建立了拥有自主知识产权的“智慧矿山一体化智控中心”,率先突破传统采矿行业脏乱差的工作环境,变革了施工安全隐患大的现状,实现可以西装革履、全机械化地完成采矿。该中心具体由数字地形、三维地质2组模型和控制爆破、精准筛分、智能配矿、微震监测4套系统组成。

此外,在跃龙门隧道实景搭建区域,“智慧隧眼”和“三维激光点云处理系统”也同样吸引了诸多参观者驻足。中铁十九局围绕隧道动态施工组织、质量、安全、成本管控四个模块搭建的信息化管控系统,将各施工工序、材料、设备等建立起“互联”“共享”的“智能物联”关系,提供一套以“智慧建造”为核心的全施工周期解决方案,并开发完成了“智慧隧眼”“智隧三维激光点云处理分析”“隧道智慧交通调度”“智慧隧道通风”等多个系统。目前,“隧道智慧建造”已经在成兰铁路跃龙门隧道长达十年的建造周期实现了高效应用。

全自动快速铺砖的地砖机器人,高效运转的测量机器人,高悬半空的外墙喷涂机器人……碧桂园旗下的广东博智林机器人有限公司以“建筑·探索·科技力”为主题,携多款粉色机器人出现在“机器人+建筑”应用场景。这一“粉色+建筑机器人”的新潮组合也吸引了众多现场观众。

据介绍,这些产品可应用到建筑全周期的7大工序,包括混凝土主体结构、二次结构、室内精装修、地坪施工、外墙施工、辅助测量施工及废弃物处理的环保施工。

博智林副总裁刘震介绍,喷涂机器人可以实现建筑外墙的无人化施工;测量机器人的测量精度在1毫米内,工效为人工的2.5倍以上。“一些‘危繁脏重’工地活可以交给机器人,减轻人工作业的负担和风险。”

现场围观最多的是地砖铺贴机器人展位。刘震介绍,“砖缝可以控制在2毫米,正负0.5毫米,整个房间瓷砖的高低差也可以控制在0.5毫米之内,机器人实现的质量比传统人工铺贴还是要高很多的。”

智能建造技术不仅能帮助施工,还能直接“打印”一个想象中的家。在一造科技展台,一台泛着金属光泽的银灰色舱体十分显眼。“这台元宇宙打印机以回收塑料为主要原材料,是面向元宇宙建筑艺术作品定制化生产的建筑机器人移动打印产品。”工作人员介绍,这台打印机大大提高了大尺度3D打印的交付速度,1~3米级尺寸产品的打印时间只需要3~8个小时。未来,不仅可以打印小尺度的器物、家具、装饰面板,大尺度的艺术装置、替代传统材料的工程应用都可以建造。

一造科技CEO韩力表示,针对现场建造与预制装配两大场景,公司已展开研发实践,通过设计数据的整合,从软件平台到硬件工艺,直接实现建筑建造生产。“AI设计与建筑机器人作为建筑产业升级的重点方向之一,为整个行业提供了升级赋能的新机遇。”韩力说。

机器人助力建筑业转型升级

建筑数字化、智能化、信息化已经成为建筑行业转型的重要驱动力。其中,建筑机器作为智能建造的细分领域之一,已成为整个建筑行业关注的前沿热点,也被认为是行业创新的突破口。

早在2020年,住建部等部门相继出台了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》,鼓励应用建筑机器人、工业机器人。

今年2月24日,国新办就推动住房和城乡建设高质量发展举行发布会。住房和城乡建设部副部长张小宏表示,下一步将推进建筑机器人典型应用。研发关键技术,编制相关标准,形成一批标志性建筑机器人产品,辅助和替代“危、繁、脏、重”的人工作业,提高工程建设机械化、智能化水平。

今年全国两会期间,全国政协委员、碧桂园董事会主席杨国强围绕“智能建造”,提交了《关于加快应用智能建造产品技术、助力“双碳”目标、推动建筑业高质量发展》的提案。在该份提案中,他指出,传统建筑业因劳动强度大、工作环境差、安全风险高等特点对年轻人吸引力持续下降,建筑行业“招工难”“用工荒”现象不断加剧。

“随着人工智能、机器人、5G、新材料等技术与建筑业的融合,智能建造的时代正在到来。”据杨国强介绍,目前国内已经可以实现建筑机器人、建筑信息模型(BIM)、新型装配式建筑等产品和技术在工程项目的协同作业,应用于勘察、规划与设计、生产、施工、监管与验收、运维与管理等建筑施工环节,能够很好地提高建筑工程的安全、质量和效率,也能够大幅减少工地上的建筑垃圾和废弃物,减少碳排放,助力国家实现“双碳”目标。

对此,杨国强建议大力支持建筑机器人及智能施工设备推广应用。鼓励行业重点企业以建筑场景需求为牵引,针对生产、建造环节的应用场景,推广建筑机器人及智能施工设备的应用。在现有智能建造试点示范的成功经验基础上,拓展试点范围,推动建筑机器人及智能施工设备投入工程项目建设,提升工程施工智能化水平。

值得欣慰的是,除了在世界机器人大会上展出的机器人“施工队”,目前,建筑机器人已经在一些地方的工地上纷纷投入使用。刘震介绍,截至今年7月底,已有30款博智林研发的建筑机器人投入商业化应用,服务覆盖超28个省市区超550个项目;累计交付超1200台,累计应用施工面积超1000万平方米。

此外,今年6月,工信部等国家四部门还联合发布《关于农业、建筑、医疗、矿山领域机器人应用优秀场景名单的公示》。其中,建筑领域公示了11个机器人应用优秀场景,具体包括建筑施工及运输机器人、建筑构件生产机器人、建筑物检测机器人等三大方向。业内人士表示,在一系列政策措施推动下,凭借规模优势和大力投入,预计未来几年,以建筑机器人为代表的智能建造技术在我国将迎来快速发展的黄金时期。 (本报综合报道)

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