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中國智能建造:建筑業正迎來數字化內生變革

時間:2022-10-24 16:20:03 來源:虎嗅App 評論:0 點擊:0
  建筑業正在迎來一場數字化的內生變革,機器人技術的進步正在改變行業的未來。

  近日,由廣東博智林機器人有限公司、中國建筑標準設計研究院有限公司牽頭制訂的中國工程建設標準化協會標準《建筑機器人地坪施工及驗收標準》《建筑機器人地坪漆涂敷》《建筑機器人地坪研磨》《地面清潔機器人》(以下簡稱“標準”)編制組專家成員達成一致,上報協會進行公開征求意見,預計2022年12月31日前完成發布。

  一個背景知識是,根據國家《“十四五”建筑業發展規劃》,未來我國建筑行業技術發展趨勢要求:智能建造與新型建筑工業化協同發展的政策體系和產業體系基本建立,裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%以上,打造一批建筑產業互聯網平臺,形成一批建筑機器人標志性產品,培育一批智能建造和裝配式建筑產業基地。

  工地里看不到太多工人,傳統的建筑方式正在被裝配式建筑構件改變,各種危險、繁重、環境惡劣的工序,正在被機器人替代,效率提升了3-5倍,這不是科幻電影,而是時刻發生在全國很多建筑工地。

  新的技術正在深刻改變我們的產業、經濟、社會甚至是生活方式,也在改寫要素、生產力、生產關系和生產效率。

  智能建造為什么是中國?

  智能建造,正在改變全球建筑業,以中國為例,經過數十年的發展,中國建筑業成為全球最大規模,約占全球建筑業50%的份額,這也意味著建筑材料使用量也是全球第一,建筑業本身能耗和污染較大,傳統工序效率低,智能建造的智能技術,應用智能化系統可以提高建造過程智能化水平,達到安全建造的目的,提高建筑性價比和可靠性,提升效率,降低能耗。

  事實上,在傳統的勞動密集型建筑業中,想要智能化改變并非易事。

  環顧四周,雖然規模大,但我國建筑業發展較為傳統,粗放化、碎片化導致高質量發展仍有差距,發達國家如日本、英國等都提出了建筑業的發展戰略,要求通過智能化、數字化、工業化等提升產業競爭力。

  推進智能建造,前景很美好。但是絕大多數制造企業利潤率很低,缺乏自主資金投入。企業在推進智能制造過程中缺乏相關技術經驗,許多企業缺乏統一的部門來系統規劃和推進企業數字化改革的進程。

  智能建造的實現能夠對于建筑工程生產體系進行全方位賦能,使得建造過程的線上線下融合、技術和工序的協同,中國智能建造業需要解決三個難題:

  構建工程信息模型

  通過BIM技術,進行工程的全系統管控。BIM又稱建筑信息模型,該技術通過數字化手段,在計算機中建立出一個虛擬建筑,該虛擬建筑會提供一個單一、完整、包含邏輯關系的建筑信息庫,甚至包括材料等級、價格,這些數據能貫穿項目的整個壽命期。

  數字化協同能力

  傳統建筑企業容易陷入“孤島效應”, 即信息孤島、自動化孤島、信息系統與自動化系統之間的孤島。沒有信息和數據,就無法完成對于數據挖掘價值實現人工智能的自動化學習、管理等算法應用,這需要具有建筑業務的深刻認知,也需要技術思維。

  機器人制造與應用

  智能制造最終還是要落到制造技術和裝備上,雖然我國在互聯網、物聯網、大數據、云計算等數字化技術以及5G深入應用上處于優勢地位,但能否進行機器人制造和協同使用,是實現智能建造的關鍵。

  但世界第一的產業規模,也意味著強大的產業基礎,擁有龐大的產業樣本,有更多進行行業實踐和探索和大規模應用形成規模效應和降低邊際成本的可能。

  為什么是博智林

  比如博智林,作為一家兼具全國最大的房地產開發企業、技術密集型產業這雙重特性的企業,通過自主技術革新,博智林聚焦三個核心要素,即保障施工安全、提升施工質量、提高施工效率,打造屬于中國的智能建造體系。

  博智林作為全國最大的房地產企業之一的碧桂園集團旗下全資子公司,基于碧桂園超大體量的建筑開工面積,博智林的研發和應用有了充足的落地實驗和使用場景,如今,博智林的經驗和技術積累,已經全部應用在建筑機器人之中,通過打造智能建造全產業鏈賦能的方式,向建筑業輸出。

  從研發角度看,“建筑機器人+BIM+新型建筑工業化”是博智林打造的智能建造的體系,三者之間不是孤島,而是建立在協同的基礎之上,系統性數字化解決方案覆蓋勘察、設計、生產、施工、運維全生命周期,內容前置,為建筑機器人提供路徑導航、仿真模擬等基礎數據模型,自動生成工序任務,實現人機協同。

  清掃、打磨、噴涂,在傳統建筑業污染粉塵飛揚的場面不見了,在工地里只能看到一臺臺智能機器人按照預先的規劃,自動完成操作,以混凝土天花板打磨機器人為例,綜合施工效率高達40㎡/h,是人工的1.6倍,還具備自動吸塵的功能。

  傳統人工噴涂需要高空作業,危險系數大,遇到高溫等惡劣天氣無法施工,而外墻噴涂機器人代替人工后,安全性得到保證,效率提高3-5倍,工期也縮短了。

  以博智林的流動制磚車為例,它用游牧式作業方式就地對建筑廢棄物進行深加工,通過科學的材料算量系統,變廢為寶,節省建廢清運費、磚類建材采購費,降低工業污染排放及碳排放。

  類似的場景是諸多工地的日常,博智林已有32款建筑機器人投入商業化應用,服務覆蓋29個省份超600個項目;累計交付超1500臺,累計應用施工超1000萬平方米,除了應用于碧桂園自身的項目,博智林已經入選廣東智能建造試點項目,包含廣州鐵路白云站、華潤置地總部大廈、深圳安居風鈴府等,與佛山順德區政府打造機器人創新應用先導區,構筑建筑機器人產業集聚區。相比其他房產建筑企業,一些公司還處于單一裝配式建筑領域,或者處于研發和樣機階段,并沒有實現博智林的規?;瘧?。

  住建部副部長張小宏曾公開表示,要加快完善智能建造支持政策,形成一批標志性建筑機器人產品,輔助和替代“危、繁、臟、重”的人工作業。

  作為世界最大規模的建筑業,崇高的技術追求永遠不會停止,中國式智能建造的背后,是國家政策,標準的支持,正是博智林的帶動,及大規模的商業應用,推動著中國建筑業的變革。

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