建筑機(jī)器人應(yīng)用前景廣闊,自動(dòng)化技術(shù)提升建筑行業(yè)作業(yè)效率

近日，建筑機(jī)器人筑橙科技完成近億元A輪融資，由XVC領(lǐng)投，老股東聯(lián)想創(chuàng)投跟投，指數(shù)資本擔(dān)任獨(dú)家財(cái)務(wù)顧問(wèn)。

據(jù)了解，筑橙科技成立于2018年，是集建筑機(jī)器人產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、制造、智慧施工技術(shù)服務(wù)于一體的綜合解決方案供應(yīng)商，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程確保質(zhì)量可控，實(shí)現(xiàn)高危作業(yè)的人力替代。

目前，筑橙科技已自主研發(fā)多款建筑機(jī)器人產(chǎn)品，其中外墻智能?chē)娡繖C(jī)器人已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，能夠大幅降低高空作業(yè)中的安全風(fēng)險(xiǎn)，顯著提高施工作業(yè)效率，已經(jīng)在全國(guó)多家地產(chǎn)公司落地運(yùn)行。解決方案涵蓋外墻設(shè)計(jì)、外墻抹膩?zhàn)?、外墻輔助施工、外墻噴涂、外墻質(zhì)保，關(guān)注于端到端客戶全流程解決方案，從零開(kāi)始，從客戶的角度設(shè)計(jì)全部過(guò)程，尋找真正的自動(dòng)化，而不是單工藝“自動(dòng)化”，提升建筑行業(yè)作業(yè)效率。

01

實(shí)現(xiàn)外墻涂裝機(jī)器人商業(yè)化應(yīng)用

筑橙科技將人工智能、環(huán)境感知、深度學(xué)習(xí)、伺服控制等核心技術(shù)應(yīng)用到建筑施工領(lǐng)域，為建筑施工產(chǎn)業(yè)提供智能施工解決方案。

成立以來(lái)，筑橙科技自主開(kāi)發(fā)了多款建筑機(jī)器人產(chǎn)品，使用機(jī)器人大幅降低高空作業(yè)中的安全風(fēng)險(xiǎn)，提高施工作業(yè)的效率和品質(zhì)。其研發(fā)的室內(nèi)智能?chē)娡繖C(jī)器人已完成重大技術(shù)突破，可實(shí)現(xiàn)全流程無(wú)人化智能施工。

值得注意的是，在商業(yè)化落地上，筑橙科技是率先將外墻涂裝機(jī)器商業(yè)化的高新企業(yè)，這也得益于技術(shù)研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)，筑橙科技在深圳、昆山設(shè)立了兩大研發(fā)中心，主要研發(fā)業(yè)界領(lǐng)先的建筑機(jī)器人。

2020年，在無(wú)錫蠡湖金茂府項(xiàng)目上，筑橙科技在外墻涂裝上開(kāi)始使用機(jī)器，實(shí)現(xiàn)了首次將外墻涂裝機(jī)器落地應(yīng)用。到2021年，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)外墻噴涂機(jī)器人的量產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

此外，在建發(fā)廈門(mén)文瀾和著項(xiàng)目上，筑橙科技與中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司在高層業(yè)態(tài)開(kāi)展合作，也進(jìn)行了外墻涂料機(jī)器人噴涂工作。在瑞安金茂悅項(xiàng)目上，筑橙科技與中國(guó)金茂進(jìn)行合作，開(kāi)展外墻涂料機(jī)器人噴涂試點(diǎn)工作。

具體在產(chǎn)品上看，筑橙科技研發(fā)的智能外墻噴涂機(jī)器人，專(zhuān)門(mén)服務(wù)于外墻涂料施工，可實(shí)現(xiàn)高空無(wú)人化涂料施工。筑橙科技基于風(fēng)控穩(wěn)定算法和獨(dú)特的噴涂結(jié)構(gòu)，研發(fā)的智能外墻噴涂機(jī)器人具備噴涂全體系涂料功能，可實(shí)現(xiàn)更高效的底漆、中涂、面漆、罩光漆自動(dòng)化噴涂。

這種優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，模塊化設(shè)計(jì)和高可靠性的工業(yè)控制系統(tǒng)，能極大降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)，操作更簡(jiǎn)單方便，也降低了對(duì)操作人員的能力要求。

02

機(jī)器人自動(dòng)化代替人工作業(yè)行至拐點(diǎn)

建筑行業(yè)屬于勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè)，勞動(dòng)力成本對(duì)建筑企業(yè)經(jīng)營(yíng)的成本影響很大。隨著人口老齡化日益加劇，加之建筑施工高空作業(yè)安全問(wèn)題突出，據(jù)住建局統(tǒng)計(jì)，2021年全國(guó)共發(fā)生房屋市政工程生產(chǎn)安全事故734起，其中高空墜落事故共發(fā)生383起，占事故總數(shù)的52% 。因此，建筑行業(yè)的用工成本被進(jìn)一步抬升。

在智能化趨勢(shì)下，用機(jī)器人自動(dòng)化代替人工作業(yè)行至拐點(diǎn)。機(jī)器人正逐漸被部署在世界各地的建筑工地上，其應(yīng)用范圍從自動(dòng)化砌磚、3D打印到現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)。這些機(jī)器人已經(jīng)證明了它們比人類(lèi)工人更快、更準(zhǔn)確地執(zhí)行任務(wù)的能力。

建筑機(jī)器人的市場(chǎng)機(jī)會(huì)巨大。2022年9月，科技巨頭惠普推出了一款現(xiàn)場(chǎng)打印機(jī)器人，可以在建筑工地的地板上自動(dòng)打印數(shù)字模型的布局。這臺(tái)機(jī)器可以勾勒出墻壁、門(mén)和其他元素的輪廓，幾乎不需要干預(yù)。其他初創(chuàng)企業(yè)，如Dusty Robotics和Rugged Robotics，也推出了類(lèi)似的機(jī)器人，可以自動(dòng)化建筑布局。

計(jì)算機(jī)視覺(jué)和人工智能等先進(jìn)技術(shù)的融合，使機(jī)器人首次可以在沒(méi)有人類(lèi)監(jiān)督的情況下完成更復(fù)雜、更復(fù)雜的工作。

盡管如此，建筑行業(yè)是否準(zhǔn)備好積極接受和使用機(jī)器人仍是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。首先，完全自動(dòng)化的投資十分昂貴。對(duì)于許多建筑公司來(lái)說(shuō)，在處理利潤(rùn)率和盈利能力下降的同時(shí)，為機(jī)器人分配資源可能具有挑戰(zhàn)性。其次，采用機(jī)器人并不像即插即用那么簡(jiǎn)單：建筑公司可能不得不完全重新規(guī)劃或重新設(shè)計(jì)他們的工作流程，以充分利用機(jī)器人。

對(duì)于一個(gè)幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)一直依賴(lài)紙質(zhì)模型和人工指導(dǎo)的行業(yè)來(lái)說(shuō)，如此戲劇性的自動(dòng)化流程再造可能令人望而生畏。麥肯錫全球研究所估計(jì)，通過(guò)轉(zhuǎn)向制造型生產(chǎn)系統(tǒng)，建筑行業(yè)某些部分的生產(chǎn)率可能會(huì)提高5-10倍。

事實(shí)證明，全球大流行是建筑行業(yè)加速數(shù)字化的另一個(gè)強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力，促使一些大型和先進(jìn)的承包商轉(zhuǎn)向BIM和基于云的協(xié)作工具，以實(shí)現(xiàn)更高效的遠(yuǎn)程項(xiàng)目管理。

03

政策推動(dòng)：2023年底，5萬(wàn)平以上房建工程全面使用建筑機(jī)器人！

近日，蘇州市住建局印發(fā)《蘇州市2023年度智能建造推進(jìn)工作要點(diǎn)》（蘇智能建造辦〔2023〕1號(hào)）。

廣泛調(diào)研企業(yè)應(yīng)用建筑機(jī)器人情況，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)踐，編制《建筑機(jī)器人補(bǔ)充定額》，優(yōu)先制定整平機(jī)器人、抹平機(jī)器人、噴涂機(jī)器人和ALC墻板安裝機(jī)器人等成熟機(jī)器人的補(bǔ)充定額，保障滿足建筑機(jī)器人施工計(jì)價(jià)需要。根據(jù)試點(diǎn)推動(dòng)情況，逐步增加、調(diào)整、完善。

制定建筑機(jī)器人推廣政策。要求試點(diǎn)項(xiàng)目先行應(yīng)用建筑機(jī)器人；2023年5月起，政府投資房建工程單項(xiàng)5萬(wàn)平方米以上項(xiàng)目，應(yīng)率先試用成熟建筑機(jī)器人；至2023年底，全市單項(xiàng)5萬(wàn)平方米以上房建工程項(xiàng)目全面使用建筑機(jī)器人輔助施工。

根據(jù)蘇州工程項(xiàng)目實(shí)踐和施工應(yīng)用場(chǎng)景特點(diǎn)，引導(dǎo)全市工業(yè)和建筑業(yè)企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)合作，針對(duì)“危、繁、臟、重”施工場(chǎng)景加強(qiáng)對(duì)建筑機(jī)器人等建造裝備的研發(fā)、創(chuàng)新和更新迭代，開(kāi)展首臺(tái)（套）裝備認(rèn)定，推廣適合蘇州市建筑業(yè)的高效、安全、可靠的建造裝備。

早在之前，2023年1月，江蘇省住建廳印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)江蘇省智能建造發(fā)展的實(shí)施方案（試行）》。

明確提出加快發(fā)展應(yīng)用建筑機(jī)器人及智能裝備：

1. 普及測(cè)量機(jī)器人和智能測(cè)量工具。

應(yīng)用土方測(cè)量無(wú)人機(jī)，一鍵采集地形信息，通過(guò)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件進(jìn)行土石方量快速計(jì)算；應(yīng)用三維測(cè)繪機(jī)器人，由機(jī)器人自動(dòng)規(guī)劃路徑到達(dá)待測(cè)區(qū)域，通過(guò)點(diǎn)云掃描儀快速精確自動(dòng)掃描測(cè)量墻面、柱面的平整度和垂直度；應(yīng)用智能實(shí)測(cè)實(shí)量工具，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)形成智能報(bào)表并上傳至云端，實(shí)現(xiàn)實(shí)測(cè)實(shí)量，提高實(shí)測(cè)效率和準(zhǔn)確度，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智能分析。

2. 推廣應(yīng)用部品部件生產(chǎn)機(jī)器人。

以鋼筋制作安裝、模具安拆、混凝土澆筑、鋼構(gòu)件下料焊接等工廠生產(chǎn)關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)為重點(diǎn)，推進(jìn)工藝流程數(shù)字化和建筑機(jī)器人應(yīng)用；應(yīng)用智能鋼筋綁扎機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)鋼筋自動(dòng)夾取與結(jié)構(gòu)搭建、鋼筋視覺(jué)識(shí)別追蹤與定位、鋼筋節(jié)點(diǎn)自動(dòng)化綁扎等功能；應(yīng)用模具安拆機(jī)器人，根據(jù)自動(dòng)解析的構(gòu)件信息，實(shí)現(xiàn)邊模識(shí)別、輸送、噴油、分類(lèi)入庫(kù)以及劃線和布模等全過(guò)程自動(dòng)化生產(chǎn)。

3. 研發(fā)施工機(jī)器人和智能工程機(jī)械設(shè)備。

在材料配送、鋼筋加工、噴涂、布料、鋪貼、隔墻板安裝、高空焊接等現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)，加強(qiáng)建筑機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用，替代傳統(tǒng)粗放式施工作業(yè)；推廣應(yīng)用智能塔吊、智能混凝土泵送設(shè)備、自升式智能施工平臺(tái)（造樓機(jī)）、造橋機(jī)、智能運(yùn)輸設(shè)備等智能化工程機(jī)械設(shè)備，提高施工質(zhì)量和效率。

4. 采用工程監(jiān)測(cè)機(jī)器人和清掃機(jī)器人。

在運(yùn)維階段，大力研發(fā)應(yīng)用自主巡檢機(jī)器人和結(jié)構(gòu)、性能實(shí)施智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人；對(duì)于難以清掃、危險(xiǎn)系數(shù)較大的幕墻，可使用無(wú)人機(jī)裝備和建筑清掃機(jī)器人相配合的方式，高效、徹底地進(jìn)行建筑玻璃幕墻的清潔。

04

建筑機(jī)器人應(yīng)用前景廣闊

隨著科技的不斷進(jìn)步，建筑機(jī)器人在建筑領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛，建筑機(jī)器人是通過(guò)機(jī)器人技術(shù)完成建筑任務(wù)的機(jī)器人系統(tǒng)。與傳統(tǒng)建筑方式相比，傳統(tǒng)建筑方式需要大量的人力、時(shí)間和資金成本，而且容易出現(xiàn)質(zhì)量不穩(wěn)定問(wèn)題，安全事故也容易頻發(fā)。

但建筑機(jī)器人廣泛使用后，可有效解決這些問(wèn)題，建筑機(jī)器人可以自動(dòng)化完成建筑任務(wù)，效率更高、操作更精準(zhǔn)、成本更低，并且還可提高施工時(shí)的安全性。

比如建筑施工場(chǎng)景外墻噴涂作業(yè)，傳統(tǒng)方式多依靠人工進(jìn)行噴涂，存在施工效率低、人力成本高等問(wèn)題，但通過(guò)外墻噴涂機(jī)器人作業(yè)，可以大幅提高施工效率，對(duì)于建筑企業(yè)來(lái)說(shuō)也可以減少人力支出。

再者依靠人工在高層建筑外墻噴涂作業(yè)也存在很大安全隱患，使用機(jī)器人噴涂則能有效避免這些問(wèn)題。目前，建筑機(jī)器人在建筑領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用，在建筑施工環(huán)節(jié)，建筑機(jī)器人可完成砌墻、抹灰、搬運(yùn)等任務(wù)，也可用于建筑材料運(yùn)輸、建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)等場(chǎng)景。

當(dāng)然，通過(guò)建筑機(jī)器人完成建筑施工等也存在一些難點(diǎn)，建筑機(jī)器人的成本較高，需要投入大量的研發(fā)和制造成本，此外其落地應(yīng)用上也要考慮操作的便捷性。

整體來(lái)看，建筑機(jī)器人的發(fā)展前景非常廣闊，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，建筑機(jī)器人將會(huì)越來(lái)越普及，將會(huì)在建筑領(lǐng)域發(fā)揮更重要的作用，推動(dòng)建筑行業(yè)效能持續(xù)提高。