助力“碳中和”,碧桂园智能建造再进阶

原创 <{$news["createtime"]|date_format:"%Y-%m-%d %H:%M"}>  乐居财经 李奕和 8.8w阅读 2022-01-20 11:17

  文/乐居财经 李奕和

  由于作业场景差异性大、施工面复杂多变等,建筑行业一直以来相较其他行业的智能化、数字化水平都较低。

  近年来,随着人口老龄化的趋势逐渐加快,用机器人盖房子,成为行业的急切期盼。不少企业近年也在该领域投入重金研发,寻求突破。

  碧桂园集团旗下全资子公司广东博智林机器人有限公司(以下简称“博智林”)是其中较有影响力的一家。从目前可见的成果看,其正在让“机器人造房”的梦想一步步照进现实。

  近日,博智林在汕头金平项目首次完成“BIM+FMS+WMS+建筑机器人”多机施工系统的验收。项目建筑工地上,8款施工机器人、6款运输及上料机器人、5款集中工作站开展多机联动作业,跑通了端到端智能建造生态实验,形成了完整的全周期闭环。

  从企业到行业,随着智能建造领域更多瓶颈得以突破,建筑机器人的商业化,或就在不久的将来。而高效解决建筑业老龄化、用工荒等问题,甚至助力“碳达峰”“碳中和”目标的实现,智能建造将作为重要角色登上历史舞台。

 智能建造进阶:从单机硬件,到系统软件

  建筑机器人的多机联动作业得以实现,关键在博智林自主研发的“BIM、FMS、WMS”三大平台系统。这三大系统通过紧密联系,从前期的智能施工规划,到现场施工的指挥,再到所需物料的运送保障,为各场景环节的机器人装上了“大脑”和“眼睛”。

  BIM又称“建筑信息模型”,简单来说,它就像一个功能强大的智能施工任务规划中心。在机器人开始工作前,BIM会结合项目数据生成模型地图,规划出机器人施工路径。

  同时,它会根据施工计划算出所需的材料用量,最终形成机器人施工工单,下发至FMS系统。由此完成了智能建造的第一步——智能规划布局。

  FMS,则更像多机施工系统的“首席指挥官”。接收工单后,“指挥官”开始按照工单指派相应的机器人到所需的岗位进行施工。这个过程,FMS还会同步派发工单给WMS系统,以进行物料调配,满足机器人施工的用料需求。

  最后,作为物料和后勤保障的主要部分,WMS可以被看作是这套系统的“物料管理大师”。它可轻松实现对物流类机器人、智能电梯的全自动调度和控制;实时监测机器人的物料消耗,保证施工用料的及时调配和供给。在WMS的智能调度下,物流机器人即便批量出动,也能有序运行,不会“堵车”,并做到自主搭乘智能升降梯前往指定楼层和自动返回。

  可以看出,这个基于建筑机器人、BIM技术、人工智能技术的多机施工系统,将原本独立的单机设备通过集成调度,首次实现了装修阶段的多机协同施工,初步构建了智能建造的完整闭环。

  整个施工过程,智能建造产业技师只需做一些简单的辅助和调度,如通过手中的平板电脑一键下发指令,建筑机器人便开始高效作业,完成后,还可以同步反馈作业完成进度。

  “多机协同作业”的成功验收,表明博智林通过自主研发的“BIM、FMS、WMS”三大平台系统,可以让建筑机器人做到轻松应付建筑施工过程中的各种复杂场景,并自主“判断”和“选择”,做到像工业机器人一样流水线作业。

  自2018年成立以来,博智林从最初阶段的建造设计建筑机器人单品,是硬件技术的突破;到现阶段开始设计系统,造机器人的“大脑”和“眼睛”,是软件系统的突破。意味着博智林建筑机器人已进入多机协同系统化应用的全新阶段。这也将突破建筑机器人一直来不能普及和商业化的瓶颈,加速智能建造时代的到来。

 解决行业痛点,建筑机器人大有可为

  2020年7月,住建部、国家发改委、科技部等13部门联合印发了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,明确指出要加大智能建造在工程建设各环节的应用。

  2021年2月,住建部发布《关于同意开展智能建造试点的函》,确定全国七个项目开展智能建造试点工作,其中,博智林建筑机器人首个商业应用项目——佛山顺德碧桂园凤桐花园位列其中,也是目前国内唯一真正引入建筑机器人且批量应用于工程建造过程的试点项目。7月,《智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验做法清单(第一批)》印发,提出要推动智能建造与新型建筑工业化协同发展。

  无论企业投入还是政策推动,国内智能建造领域有了明显加快。其背后,是建筑行业人口老龄化、用工荒等问题的加剧和“碳达峰”和“碳中和”目标的推动。

  国家统计局数据显示,2020年我国农民工共28560万人,较2019年减少517万人,下降1.8%。农民工平均年龄41.4岁,比上年再提高0.6岁。当中,50岁以上的农民工占比高达26.4%,较2016年的19.1%上升7.3个百分点。

  与此同时,自2015年以来,国内建筑业从业人员增长速度连年下滑并出现负增长。2020年,我国建筑业从业人数5367万人,同比下降1.1%。从业人员逐年下降、老龄化、用工荒,成为建筑行业的普遍痛点。

  以大数据、BIM等技术为基础,智能建造被视为解决这一系列问题的最佳途径。但目前而言,建筑业的智能化、数字化水平仍在初期阶段。据中国建筑业协会2018年统计的一项数据,我国建筑信息化占总产值的比例为0.1%,而在美国等发达国家投入可达1%。

  这个层面看,碧桂园旗下的博智林比行业看得更远。成立近四年,博智林聚焦建筑机器人、BIM数字化、新型建筑工业化等产品的研发、生产与应用,目前在研建筑机器人46款,已有18款建筑机器人投入商业化应用。

  这些已投入使用的建筑机器人,可轻松完成多个作业场景的施工,将有效缓解建筑业面临的劳动力逐年紧缺和老龄化的压力。

  此外,通过建筑机器人完成危险系数较高、操作繁重、作业环境恶劣的工序,也能为有效保障安全质量,降低职业病的风险。而且相比人工,机器人的效率更高。

  以博智林外墙喷涂机器人为例,不仅能在危险的高空作业,施工效率更可达人工作业的3-5倍。其室内喷涂机器人,能有效减少粉尘、油漆等对于工人健康的伤害,同时最大综合工效也达人工辊涂的4倍,自动作业覆盖率可达90%-100%,施工质量甚至优于人工。

  截至2021年底,博智林建筑机器人已在全国各地开启智能化作业,服务覆盖超25个省份(直辖市、自治区),超350个项目;累计交付超730台,累计应用施工面积超700万平米。多个项目实现了少人化或智能化施工作业。

 助力“碳中和”,智能建造蓄势待发

  推动和助力“碳达峰”、“碳中和”目标的实现,是智能建造背后更深远的社会议题和使命要求。

  数据显示,建筑业作为全球最大的原材料和能源消耗产业,目前全球建筑运营能耗已占到总能耗的30%以上,若加上建设过程中的能耗更接近50%。而我国传统的粗放型建造,更造成资源消耗大、浪费严重及环境污染问题。

  通过提升大数据、人工智能、物联网等技术在建筑业的使用和普及,可以助力建筑业转型升级,有效减少建设过程的资源能耗,降低碳排放,甚至实现零排放。

  如在上述博智林的多机施工系统中,“BIM、FMS、WMS”通过对建筑前期施工规划、现场施工指挥以及后勤物料的保障,全链条、全周期紧密协作,实现对建筑机器人的精准调度,高效节能、清洁环保。

  整个施工过程的管理、用料,通过数字化技术进行监测、计算均能做到精准控制,精益施工,大大降低了施工过程的能耗,减少资源浪费。

  不仅如此,在资源循环利用方面,博智林已研制了一款“建筑废弃物再利用流动制砖车”,可对工地建筑废弃物进行加工,并转化为各类市政道路用砖。在解决建筑垃圾污染的同时,更实现了建筑废弃物的回收利用。

  从各个方面看,建筑机器人的使用更安全、高效、环保,对于助力“双碳”目标更具长远意义。此外,放到更广阔的背景下,我国作为基建大国,建筑机器人应用前景不可限量。

  住建部建筑市场监管司副司长廖玉平在接受媒体采访时表示,加大建筑机器人研发应用,有效进行安全、高效、精确的建筑部品部件生产和施工作业,已经成为全球建筑业的关注热点。我国在构配件生产、现场施工等方面的建筑机器人应用尚处于起步阶段,未来应用前景广阔、市场巨大。

  根据国家统计局数据,2020年我国建筑行业总产值达26.4万亿元,同比增长6.2%。预计2024年建筑行业总产值将进一步达到34万亿元。数据显示,目前中国智慧建筑市场产值已超过千亿元,并且正以每年20%至30%的速度增长,未来市场可达数万亿元。

  碧桂园集团董事会主席杨国强此前曾表示,机器人会颠覆传统的地产行业和建筑行业,未来一定会给行业和社会带来巨大价值。

来源:乐居财经

作者:李奕和

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