近年來，隨著建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，“智能建造”成為熱詞，建筑機(jī)器人開始從概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，并逐漸商用，在全國各地建筑工地顯“身手”。
建筑機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用情況如何？能否進(jìn)行大范圍推廣應(yīng)用？近日，中國建設(shè)報記者赴上海、河南、重慶、黑龍江、廣西等多地進(jìn)行調(diào)研。
國家鼓勵建筑機(jī)器人研發(fā)和應(yīng)用
早在2020年7月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等13部門印發(fā)了《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》，多次提到推進(jìn)建筑機(jī)器人應(yīng)用。建筑機(jī)器人真正登上建筑工地舞臺則是在2021年。2021年2月初，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于同意開展智能建造試點(diǎn)的函》，確定全國7個項(xiàng)目開展智能建造試點(diǎn)工作。
今年年初發(fā)布的《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，加強(qiáng)新型傳感、智能控制和優(yōu)化、多機(jī)協(xié)同、人機(jī)協(xié)作等建筑機(jī)器人核心技術(shù)研究，研究編制關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成一批建筑機(jī)器人標(biāo)志性產(chǎn)品。積極推進(jìn)建筑機(jī)器人在生產(chǎn)、施工、維保等環(huán)節(jié)的典型應(yīng)用，重點(diǎn)推進(jìn)與裝配式建筑相配套的建筑機(jī)器人應(yīng)用，輔助和替代“危、繁、臟、重”施工作業(yè)。
5月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公開征集遴選智能建造試點(diǎn)城市，試點(diǎn)城市重點(diǎn)開展的工作之一就是培育智能建造產(chǎn)業(yè)，發(fā)展建筑機(jī)器人等新產(chǎn)業(yè)，打造智能建造產(chǎn)業(yè)集群。
今年早些時候，南寧空港GTC項(xiàng)目探索應(yīng)用找平機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)。相比于傳統(tǒng)人工找平，找平機(jī)器人的施工效率更高，質(zhì)量更好，能顯著提高地面的平整度，減少大量施工縫，不易出現(xiàn)裂縫，平整度誤差更小，提升了工作效率，降低施工成本，工程實(shí)體質(zhì)量也獲得了顯著提升。
圖為南寧空港GTC項(xiàng)目探索應(yīng)用找平機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)。
據(jù)施工企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，找平機(jī)器人體積小、重量輕，操作簡單，只需要5人即可組成施工組，每天可輕松整平3000平方米，是普通人工整平的8-10倍。南寧空港GTC項(xiàng)目應(yīng)用找平機(jī)器人累計(jì)施工260922平方米，對比人工施工節(jié)約成本70余萬元。
據(jù)了解，除了專門的機(jī)器人研發(fā)機(jī)構(gòu)外，近年來，國內(nèi)個別大型房地產(chǎn)企業(yè)和龍頭施工企業(yè)也投身建筑機(jī)器人研發(fā)和應(yīng)用，并已在部分項(xiàng)目“試水”使用，正在醞釀進(jìn)一步推廣使用。
建筑機(jī)器人尚未大規(guī)模應(yīng)用
安裝好“激光導(dǎo)航”——智能離線規(guī)劃器、“能源站”——智能供料系統(tǒng)、“精準(zhǔn)操作魔法”——智能升降機(jī)械臂，砂漿準(zhǔn)備、自檢就位后，操作人員按下遙控器，“新工友”按照一次0.9米的寬度，從下至上將水泥抹上墻，完成后繼續(xù)往前移動，直至整面墻抹灰完成。
這是上海交大醫(yī)學(xué)院浦東校區(qū)學(xué)生宿舍樓項(xiàng)目最近上崗的抹灰機(jī)器人在施工作業(yè)。只見這位“新工友”，身寬0.9米，腳下有輪，施工時依據(jù)地上的綠色激光線行動。據(jù)項(xiàng)目部測算，2臺抹灰機(jī)器人4天即可完成一層樓約2000平方米的抹灰工作，以往人工作業(yè)則需要40個工日，相當(dāng)于一天能完成人工作業(yè)10天的工作量。
圖為黑龍江省哈爾濱市某房地產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目，工人在圍觀新來的“工友”。
而在黑龍江省哈爾濱市南崗區(qū)一個正式施工的房地產(chǎn)項(xiàng)目，記者看到，技術(shù)人員操作平板電腦發(fā)出指令后，一臺打磨機(jī)器人迅速開動磨盤，將粗糙的“墻面”打磨拋光，打磨產(chǎn)生的灰塵也由機(jī)器人自帶的吸塵系統(tǒng)收集起來，再次回收利用。與過去人工打磨漫天灰塵不同，機(jī)器人此舉大大優(yōu)化了作業(yè)環(huán)境。
清華大學(xué)北京信息科學(xué)與技術(shù)國家研究中心副教授、大數(shù)據(jù)科學(xué)研究院智慧城市大數(shù)據(jù)研究中心杜明芳表示，建筑機(jī)器人能夠替代工人進(jìn)行勞動，將人從繁重的勞動中解脫，還可以提高施工效率和品質(zhì)，應(yīng)用前景非常好。但目前國內(nèi)只有少數(shù)高校、科研院所和企業(yè)涉及建筑機(jī)器人的研發(fā)，總體應(yīng)用并不多。
大規(guī)模應(yīng)用還有難題待解
建筑機(jī)器人應(yīng)用在業(yè)內(nèi)備受關(guān)注。然而，記者近期在全國多地走訪了多家建筑施工企業(yè)發(fā)現(xiàn)，少數(shù)企業(yè)已開始小范圍探索使用建筑機(jī)器人，但大部分企業(yè)仍在觀望，對新技術(shù)新事物的接納持保守態(tài)度。
建筑機(jī)器人研發(fā)出來后，為何沒能快速實(shí)現(xiàn)大面積推廣應(yīng)用？
多位受訪的建筑行業(yè)內(nèi)人士表示，首先，建筑機(jī)器人一般具有數(shù)倍于傳統(tǒng)人工作業(yè)的工效性價比，但現(xiàn)有模式下，裝備的購買使用者無法提供持續(xù)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率和專門化的維保支持，導(dǎo)致機(jī)器人的效率無法發(fā)揮，購買者的投資回報周期長，影響企業(yè)積極性。
其次，是施工效率問題。一家建筑施工企業(yè)的技術(shù)負(fù)責(zé)人告訴記者，大多數(shù)建筑工地施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，在大部分環(huán)境中，建筑機(jī)器人無法達(dá)到完全脫離人工控制的程度，需要工人輔助操作，總體來看，施工效率并不比傳統(tǒng)人工作業(yè)高很多。
最后，是安全保障問題。杜明芳認(rèn)為，建筑機(jī)器人涉及建筑工程和人工智能兩個學(xué)科，目前市面上的建筑機(jī)器人多從工程應(yīng)用的角度出發(fā)進(jìn)行研發(fā)，對人工智能源頭性基礎(chǔ)理論和技術(shù)的研究不夠，對機(jī)器人底層邏輯關(guān)注不夠，其技術(shù)和通信安全性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。