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【轉(zhuǎn)載】各地建筑機(jī)器人嶄露頭角 開辟智能建造新路徑

來源:中國建設(shè)新聞網(wǎng) 作者:陳飛燕 丁艷彬 劉強(qiáng) 郭春光 陳斌 劉參昌瀏覽次數(shù):1313 日期:2022-09-09 15:41

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,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的函》,確定全國7個項目開展智能建造試點工作。

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城市,試點城市重點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,工程實體質(zhì)量也獲得了顯著提升。

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圖為南寧空港GTC項目探索應(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項目應(yīng)用找平機(jī)器人累計施工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。

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圖為黑龍江省哈爾濱市某房地產(chǎn)建設(shè)項目,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)一步驗證。

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