碧桂園:智慧建造“機器人”與它的工程師們

近日,山東省住房和城鄉建設廳、山東省發展改革委、中國人民銀行濟南分行等6部門聯合印發的《關於推動新型建築工業化全產業鏈發展的意見》中提到:要協同發展智慧化建造,推廣建築資訊模型(BIM)技術,推進先進製造裝置、智慧裝置及智慧工地相關裝備研發、製造,鼓勵建設應用建築產業網際網路平臺和智慧建造協同平臺,加快推進智慧工地建設。

隨著建築領域智慧化建造發展的不斷推進,碧桂園在智慧建造方式上逐步探索出新的發展路徑,取得一定階段性成果。不到三年的時間裡,碧桂園集團創始人、董事會主席楊國強就帶領博智林實現了“機器人造房”夢,機器人從實驗室走向工地,人機協作造房的景象現如今已展現在我們面前。

測量機器人:工地裡的“大長腿”

房屋面積測量,是整個房地產測繪當中一個非常重要的組成部分,房屋面積預測和實測產生的誤差大小將會直接影響合同約定面積,在購買房屋時一直是較為關注的民生問題。“測量機器人便很好的解決了房屋測量偏差過大的問題,將誤差降低到最小,成為國內智慧建造測量領域率先入選產品。並且已可滿足實測實量工藝對精度、效率、測量規則、測量報告內容的要求;且應用適配性高,在不同戶型、不同施工階段、複雜施工工況都能完成測量。”翹楚上城的專案負責人馮志超表示。

據瞭解,該專案已引進的測量機器人已具備“常態化施工”的成熟作業能力。測量機器人會對不同戶型、施工階段、施工場景進行3D測量密集點雲的語義分割,自動識別並去除“企口、線盒、水管牆面”等元素。“在我們施工測量過程中,它會在3D影象空間中將施工房間識別成“天花”、“牆面”、“地面”、“飄窗”、“門洞”等構件。我們工程師可以根據專案實際場景,自定義測量規則,透過虛擬靠尺、角尺演算法,完成牆面垂平度、天花水平度、方正性、陰陽角、開間和進深等指標測量。”負責測量機器人操控的工程師劉田成介紹到。

碧桂園:智慧建造“機器人”與它的工程師們

測量機器人與它的工程師

在房屋測量現場,這位擁有著高挑身形的機器人三兩分鐘就可以結束對單個房間的測量任務。“傳統工藝在土建過程,2人一組完成300平米測量需要2-3個小時;在土建精裝移交階段,由於測量精細程度提高,則需要4-6個小時;而測量機器人對於這些不同的階段完成實測實量都僅需1小時,並且對戶內建面預測和實測的面積精準度誤差在±1mm內,無論是作業效率還是測量準確率都優於人工測量。”劉田成說。

每次在執行測量任務之前,劉田成只需要在一個控制面板上輸入房間基本資訊和相關資料,機器人便可自動開始工作。一個房間完工後,劉田成就抱著這小夥伴開始進行下一個房間的測量,如此頻繁的接觸使得他和機器人之間的感情也越來越深。“這個機器人是去年12月份來到翹楚上城專案的,和我協作了半年,我們是工地上相互依賴的好搭檔,每天上班第一個想起的就是它,現在我們離開誰都無法完成這項測量任務。”劉田成說。

專案負責人馮志超介紹,翹楚上城是碧桂園在山東省首個智慧建造住宅應用試點專案和智慧建造師人才培養基地。像這類智慧建造機器人,在翹楚上城工地上還有很多,包括打磨機器人、清掃機器人、整平機器人、智慧布料機器人等等,這些機器人依據產品線劃分,按專案全週期施工進行穿插。

混凝土天花打磨機器人:房間內的“藝術家”

“它是室內智慧建造機器人隊伍的老大,房間內最高的地方都由它負責,它的脖子可以隨時伸長縮短,行動起來敏捷靈活,工作效率非常的高,不愧是智慧建造機器人。”一旁的工程師王文光誇讚不已,這位是我“如影隨形”的施工合作伙伴——天花打磨機器人,在工作期間我們配合的非常默契,施工時透過數字控制搖桿操控它來回移動對房間內的混凝土天花拼縫、溢漿、錯臺、爆點等缺陷進行打磨,整個房間的天花打磨後平整度極差可以被控制在2mm以內。

碧桂園:智慧建造“機器人”與它的工程師們

混凝土天花打磨機器人與它的工程師

在施工現場,只見機器人伸長脖頸將打磨盤高高舉起,緊貼著頂部的天花面,仔細的打磨著每個角落。

王文光介紹,天花打磨機器人目前的累計作業量超過了1500平方米,如果以1000平方米施工面積計算,傳統施工需要3名至4名工人連續工作8小時才能完成,現在只需要和這位“老大”就可以負責對整棟樓的一層戶內房間的天花打磨,7個小時即可完工,綜合施工效率高達40㎡/h,是人工的1。6倍。而且最重要的一點,天花打磨機器人自帶的集塵裝置可實時同步收集打磨過程中產生的大量灰塵,避免了低能見度造成的安全隱患以及對空氣的汙染,也減少了作業環境中揚塵對人體的危害,使用該款機器人,在保證質量和效率的前提下,還能還工程師們一個健康、安全的工作環境。

地面整平機器人:混凝土的“美容師”

王文光說,在室外的工地現場還有一位天花打磨機器人的小夥伴,是室外露天作業的小能手。在地基水平面抹灰現場,只見它推著一個剷平裝置,徐徐地向前移動,兩隻眼睛目不轉睛的盯著前方,一副嚴肅的神情,所經之處可謂一馬平川。

據瞭解,這是臺整平機器人,專門負責混凝土現場澆築的地坪和地庫的整平施工,於今年1月份來到翹楚上城開始執行施工任務。“傳統的混凝土地坪施工方法是人工找平,然後使用抹光機抹光,需要大量的人工,施工過程質量不受控制,需要人工多次修正,反覆測量調整正在施工的地面,且效率不高。現在有了這臺機器人,地庫施工可以在主體結構施工階段就直接達到混凝土找平層的水平度和平整度的要求,一次成型,直接省掉後續的地坪施工。”專案負責人馮志超介紹說。

“3#樓的地下抹平任務是我們目前的施工部分,這裡不需要很多人,只要我們兩個就可以擺平,現場每一處坑坑窪窪的混凝土地面都被鋪抹的整整齊齊,可別小看它這‘輕輕’一掃,整平是混凝土澆築的重要步驟,過去混凝土布料作業之後,地面仍然是很不平整的,現在有了它以後,對混凝土地面的平整精準度的誤差可以控制在3mm以內”負責整平機器人操控的工程師盧晨龍介紹到,抹平任務開始前需要提前把場地面積、混凝土相關資料錄入系統,這決定了機器人對混凝土平面施加壓力的大小和施工的精準度。作業時,憑藉其獨特的雙自由度自適應系統,保證機器人能夠穩定地在鋼筋混凝土上施工作業。並且基於內建GPS定位功能,選定待作業區域後,機器人可自動設定整平規劃路徑,把控實時位置,實現混凝土地面的全自動無人化整平施工。

“我們是戰友,是志同道合的盟友,很感謝能在工作中擁有這樣一位特殊的朋友,攜手並肩作戰,為創造人類的幸福生活而共同努力。”盧晨龍感嘆到。

碧桂園:智慧建造“機器人”與它的工程師們

地面整平機器人與它的工程師

未來可期:“人機結合”

“看到他們就像看到自己孩子的成長一樣,特別有成就感,為我們的施工任務帶來極大的便利”。翹楚上城專案負責人馮志超介紹到,一開始實際作業時也會遇到一些困難,工作效率比較低。為了讓機器人能在建築工地上充分發揮作用,它們必須具有便攜性、四處移動的能力、“感知”周圍環境的能力,以及處理接收到的資料或資訊的能力,通過後期不斷更新,如最佳化機器硬體結構,升級軟體等手段促進機器人升級迭代。

碧桂園魯南區域總裁譚東嶽提到,“智慧建造機器人的出現,大幅提高了生產效率,機器人的運用也正在悄悄影響和改變著行業的發展,未來一定是人與機器緊密結合的時代”

碧桂園集團於2018年7月正式成立博智林機器人,業務瞄準的第一目標就是智慧建造機器人。據瞭解,該公司搭建的全新智慧建造體系,融合了建築機器人、BIM數字化、新型建築工業化,實現了建造全過程的管理智慧化、建造自動化、生產工業化。截至2022年4月底,已有21款建築機器人投入商業化應用,服務覆蓋27個省份(直轄市、自治區)超350個專案;累計交付超750臺,累計應用施工面積超900萬平米。

碧桂園:智慧建造“機器人”與它的工程師們

碧桂園博智林機器人總部大樓

今後,我國對研發關鍵技術,編制相關標準,將形成一批標誌性建築機器人產品,輔助和替代“危、繁、髒、重”的人工作業,提高工程建設機械化、智慧化水平。伴隨對建築行業智慧化的重點關注,碧桂園在智慧建造的道路上不斷前行,在以地產為主業的基礎上做最具競爭力的高科技綜合性企業。

有觀點認為,科技賦能下的多元產業的佈局,未來將對地產開發主業形成更強的協同效應,也有望為碧桂園帶來更大的長期發展空間。

機器人造房,從設想變成現實,是碧桂園的不斷鑽研與探索,在智慧建造上,碧桂園的科技之路每一步都走的很紮實。碧桂園集團管理層曾表示,“科技的進步讓我們相信,機器人建房不再是遙不可及的夢想,而是一定會實現的行業變革。”

未來碧桂園的智慧建造機器人又將會為中國建築行業帶來怎樣的改變,也留下無限的遐想空間。