多机施工系统，智能建造的“一盘大棋”

  十余台建筑机器人同时在工地上开展作业，物流机器人自动乘坐“电梯”、运输材料；腻子打磨机器人不停地挥动着“手臂”，让墙面变得光滑；墙砖铺贴机器人不到一分钟就可贴一块瓷砖……它们不慌不忙，有序分工，合作十分“愉快”。

机器人有序自动运输物料

机器人自动乘坐“电梯”

  单看这些画面，像极了某些科幻电影中的场景，既新奇又让人心生震撼。

  而项目工地的施工大屏上，相关施工信息一目了然。现场工作人员只需不时查看显示屏，监控机器人的作业进度即可。

  在位于广东汕头的碧桂园金平项目工地上，这样的场景已经成为现实。

  2021年12月底，碧桂园旗下博智林机器人公司在该项目首次完成装修阶段多机协同施工系统的验收，引发业内广泛关注。这意味着，建筑机器人集群效应已经显现，行业对于智能建造的探索也取得重要进展。

  多机协作，“流水线”施工

  多台建筑机器人相互配合，像流水线生产一样施工作业，听起来很“酷炫”。但在实际施工环境复杂的建筑工地上，这种操作并不容易实现。

  在汕头金平项目上，碧桂园通过科学铺排施工工序，让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。

  具体如何运作？这里就不得不提碧桂园旗下博智林的“BIM+FMS+WMS+建筑机器人”多机施工系统。

  首先，博智林自研的BIM协同平台会结合汕头金平项目的相关数据，生成一个定制化“BIM模型地图”，该地图的主要作用是提供建筑机器人的施工路径。

  规划路径的同时，BIM材料算量系统会对材料库进行匹配将施工计划与材料用量相关联，形成一份“工单”，其中包括对应机器人的作业区域、时间，以及各款机器人施工所需的材料信息等。“工单”形成后，下发至FMS系统。

  到这里，算是完成了智能建造“棋盘”布局的第一步。

  作为多机作业系统的“指挥中心”，FMS系统在接到机器人作业“工单”后，可以给机器人下发施工指令，并对过程实时监控堪称建筑机器人指挥调度界的“最强·大脑”。

FMS-金平项目施工大屏

  WMS系统主管物流运输，负责实现物流类机器人的全自动调度、智能电梯的自动控制以及物料管理与数据分析等。

  通过它的“安排”，机器人可以有序运输物料、自动乘坐“电梯”并返回，即使机器人批量出动也不会发生堵车现象，一切都井然有序。

  同时，项目管理人员在现场施工大屏上，就可看到机器人在不同区域的施工情况。等机器人施工完成后，还能自动反馈工单状况和实际用料给回上游系统，完成工单和物料的双闭环。

  至此，一盘智能化“大棋”布局完成。基于系统智能调度，多台机器人在建筑工地上便开启了“团队”协同作业。

  譬如，在墙砖铺贴机器人工作地盘，上砖机器人自动完成机器人加砖；腻子打磨机器人收到指令后，开始高效率打磨作业；墙纸铺贴机器人在产业技师协助装置好墙纸材料后，按照规划路径，进行平滑且工整地自动铺贴墙纸等等。

墙砖铺贴机器人自动作业

  可以说，博智林“BIM+FMS+WMS+建筑机器人”多机施工系统，不仅能进一步提升施工的安全质量，更让施工进度的全局统筹变得愈加高效便捷。

  解决行业痛点，助力转型升级

  中国是建筑大国，建筑市场规模位居世界前列。相关数据显示，2015年到2020年，我国建筑行业总产值逐年上升，复合年增长率为8.27%；2020年建筑业总产值更是高达26.39万亿元人民币，约占GDP的1/4。

  市场容量巨大，但劣势也很明显，即“大而不优”。尤其是在高科技迅猛发展的时代背景下，

  建筑行业传统、粗放的生产方式却依旧没有得到根本性的转变。

  一提到建筑业，大家脑海中总会浮现这样的情景：破旧杂乱的施工现场、震耳欲聋的机器轰鸣、“灰头土脸”的建筑工人，还有看着就让人提心吊胆的高空作业。

  “危、繁、脏、重”，自动化和智能化程度偏低，工地环境复杂，施工效率低下，工人老龄化引发的“用工荒”……这些建筑业普遍存在的问题已经摆在了明面上，避无可避。

  对此，近年来国家出台了一系列政策与措施，推动建筑机器人、智能装备在危险工序和环节广泛应用，旨在进一步推动我国建筑行业走向高质量发展。

  2020年7月，住建部等部门指出要以大力发展建筑工业化为载体，以数字化、智能化升级为动力，创新突破相关核心技术，加大智能建造在工程建设各环节应用。同年8月，住建部等9部门又联合印发意见提出，要加快新型建筑工业化发展，以新型建筑工业化带动建筑业全面转型升级。

  事实上，早在2018年，碧桂园就开始探索智能建造新路径，并成立了全资子公司广东博智林机器人公司。三年多来，博智林基于建筑行业特点及施工工序，进行多款建筑机器人研发。

博智林科创大厦

  目前，博智林在研建筑机器人46款，其中绝大多数机器人通用于现浇混凝土工艺与装配式建筑施工；已形成混凝土施工、混凝土修整、砌砖抹灰、内墙装饰等12个建筑机器人产品线。

  截至2021年11月底，公司已有18款建筑机器人投入商业化应用，服务覆盖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。

博智林智能制造工厂

  据悉，博智林建筑机器人研发主要聚焦两个核心要素：保障施工安全、提升施工质量。

  其中，在保障施工安全方面，利用建筑机器人完成危险系数较高、操作繁复的工序，在碧桂园的不少项目中已经施行并具备了成熟的落地经验。

  以外墙底漆喷涂为例，传统施工需要从高处挂下一个吊篮，建筑工人们就在这个吊篮中工作，存在极大的不安全因素。而现在高空外墙喷涂可交给机器人来完成，不仅有效保证了施工安全，也可大大提高喷涂效率。

外墙喷涂机器人在作业

  传统施工过程中产生的油漆气体、烟雾粉尘等对工人的身体健康有极大的危害，而博智林研发的地坪研磨机器人、腻子打磨机器人等均具有集尘功能，不仅可以避免对工人健康危害，还能改善工地环境。

  此外，碧桂园还让建筑垃圾“变废为宝”，助力绿色环保。其研发的“建筑废弃物再利用流动制砖车”能对工地上的建筑废弃物就地加工，并转化为园林路面砖、植草砖、盲道砖等各种混凝土再生制品，回收利用。

  当前，在产业数字化背景下，建筑业走向高科技、高质量发展已成必然趋势，而建筑机器人的应用将是助推该趋势的重要力量。

  据了解，碧桂园后续将继续以系统性数字化解决方案覆盖勘察、设计、生产、施工、运维全生命周期，赋能成本、采购、运营等房地产业务主线，通过自主研发的BIM软件及基础技术平台，为建筑全产业链提供智能建造整体解决方案，助力建筑行业转型升级。

  相信在不久的将来，建筑机器人将会得到更大规模地应用，一场“颠覆性”的行业变革，正在发生。