
2022年8月在北京舉行的世界機器人大會現(xiàn)場,一支和小豬佩奇一樣擁有萌萌噠粉紅外表的“機器軍團”吸引了眾多參觀者的目光。
這是一支由8臺機器人組成的建筑團隊,正在以人工兩到三倍的速度進行施工作業(yè),協(xié)同完成建筑全周期的7大工序。作為展會現(xiàn)場少有的體系化多機展示,這支機器人團隊展示出的系統(tǒng)化研發(fā)思路和全周期應用實力,也體現(xiàn)了背后研發(fā)企業(yè)的全周期智能建設戰(zhàn)略布局。
這支“賽博朋克”風的機器人團隊,來自廣東博智林機器人有限公司。作為行業(yè)領先的智能建造解決方案提供商,博智林聚焦于建筑機器人、BIM數(shù)字化、新型建筑工業(yè)化等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與應用,致力于打造并實踐新型建筑施工組織方式,為建筑這個古老的行業(yè)帶來了一股全新的“科技風”。
“中國智造·佛山方案”建設制造業(yè)創(chuàng)新高地的佛山路徑大調(diào)研團隊近日走進博智林,近距離感受到了建筑機器人軍團的獨特魅力,也去感受到了博智林加速推動建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化升級的決心與雄心。

調(diào)研團隊與博智林高管舉行座談會。/佛山日報記者劉公平攝
探索智慧建設
開啟建筑工業(yè)化道路
我國是建筑大國,擁有世界上最大的建筑市場。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,2021年全國建筑業(yè)總產(chǎn)值29萬億元。但是,如此龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模之下,建筑業(yè)的數(shù)字化、自動化程度一直比較低,質(zhì)量差效率低、招工難成本高、人工多強度大、臟累病風險高等問題一直沒有得到有效解決,亟須尋找實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的突破口。
作為房地產(chǎn)行業(yè)龍頭企業(yè),深諳建筑施工需求的碧桂園集團正是在這樣的背景下,于2018年7月成立全資子公司博智林,進軍建筑機器人領域,開啟建筑工業(yè)化新探索。順德區(qū)人民政府也對博智林給予了大力支持,雙方在2018年9月簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,投資打造以博智林總部為核心的順德機器人谷。
在母公司和政府的幫助下,博智林的機器人事業(yè)很快便取得初步成效。成立僅一年多,博智林的首臺建筑機器人便順利研發(fā)完成并投入運行,而公司打造建筑全周期“鋼鐵軍團”的戰(zhàn)略規(guī)劃,也開始正式推進。
銳意創(chuàng)新,是博智林自誕生起便具備的最顯著的特質(zhì)。博智林助理總裁林智斌介紹說,為保證公司擁有強大研發(fā)實力,博智林持續(xù)引進人工智能、數(shù)字化、機器人、建筑學、土木工程等各領域優(yōu)秀人才,逐步組建起一支近2000人的核心研發(fā)團隊。同時,博智林還積極與外部科研力量攜手共進,不僅與粵港澳科技企業(yè)孵化器、港澳青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地、埃森哲工業(yè)X.0機器人創(chuàng)新中心等進行創(chuàng)新合作,還與清華大學、香港科技大學成立聯(lián)合研究院,進行產(chǎn)學研一體化合作。
在內(nèi)外科研力量協(xié)同下,博智林向建筑機器人領域的多個技術空白發(fā)起挑戰(zhàn)。一個“10秒地磚鋪貼機器人”的研發(fā)故事,可以看作是博智林創(chuàng)新之路的一個縮影:
為優(yōu)化機器人效能、縮短瓷磚鋪貼時間,博智林研發(fā)團隊對原有的機器人進行了全方位改造升級。直面巨大的代碼量,研發(fā)團隊將原方案推倒重來。為解決跨周期補償時機器抖動的問題,他們數(shù)次排查代碼,最終從底層原理挖掘出答案;為對刮齒進行迭代升級,他們幾乎每天都改出兩張圖紙,夜晚加工清晨試用。經(jīng)過兩個月的研發(fā),研發(fā)團隊突破多項關鍵技術,將單塊瓷磚鋪貼工時從60秒縮短到了10秒以內(nèi)。

博智林地磚鋪貼機器人。/企業(yè)供圖
致力于建設全周期建筑產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,博智林以BIM數(shù)字化技術為核心打造數(shù)據(jù)化的建筑信息平臺,賦能設計、采購、運營、工程等各模塊,為建筑全產(chǎn)業(yè)鏈提供可視化的智能建造整體解決方案。
截至2022年8月,博智林已遞交專利有效申請3700多項,相當于每天提交2.5項專利申請!其中獲授權超2000項,獲授權發(fā)明專利超1000項,其相關機器人技術已在國家科技成果鑒定中獲得六項國際領先的綜合評價。
中國工程院院士、清華大學人工智能研究院院長張堯?qū)W教授評價認為,博智林通過BIM數(shù)字化、建筑機器人、新型建筑工業(yè)化等技術創(chuàng)新,在多個復雜的施工場景上成功實現(xiàn)多機協(xié)同施工,在國內(nèi)智能建造領域?qū)儆谑讋?chuàng),對中國乃至世界建筑行業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻。
持續(xù)迭代創(chuàng)新
打造一流機器人產(chǎn)品
在博智林總部的展廳里,陳列著數(shù)十種功能各異的建筑機器人。
碧桂園品牌佛肇區(qū)域負責人告訴記者,這些機器人是博智林在每一個研發(fā)階段的樣機,見證著產(chǎn)品的發(fā)展歷程。過去4年多,博智林為保證產(chǎn)品性能持續(xù)推陳出新,不斷根據(jù)工地應用實況進行技術迭代。
“經(jīng)過多年的自主研發(fā),公司在研建筑機器人已近50款,適用于建筑全周期智能建造工序,包括混凝土施工及修整、砌磚抹灰、室內(nèi)裝修裝飾、外墻高空噴涂、地庫裝修等?!绷种潜蠼榻B。
其中的32款建筑機器人已投入商業(yè)化應用,服務覆蓋29個省份(含自治區(qū)、直轄市)超600個項目,累計交付超1500臺,累計應用施工面積超1000萬平方米。中建五局、中國五冶集團、中鐵建工、中交一公局、北京建工四建、西安高科新建等重要建筑單位,都引進并使用了博智林的建筑機器人。
在北滘鎮(zhèn)的碧桂園鳳凰臺項目現(xiàn)場,可以直觀地感受到博智林機器人在智能建筑領域的獨特魅力:
智能隨動式布料機使用高精準的機械長臂,將混凝土充填進網(wǎng)狀的鋼筋模板里,節(jié)省了傳統(tǒng)布料工作70%的人力;
砌塊搬運機器人憑借超聲波和激光雷達技術,自動搬運重達700公斤的石磚,減少了重體力活對工人的負擔;
打磨機器人“傾聽”測量機器人云端傳輸?shù)臄?shù)據(jù),在打磨工地墻面同時兼顧對粉塵的回收處理,避免了粉塵對工人健康和安全造成的雙重隱患。

博智林打磨機器人。/企業(yè)供圖
……
在博智林的引領下,中國建筑業(yè)已經(jīng)迎來了一場深入骨髓的技術革命。一些“危、繁、臟、重”的體力活正逐漸被機器人“工友”替代,不僅從根本上減少了安全風險、職業(yè)病危害,也有效提高用工效率、降低了施工能耗及環(huán)境污染。
目前博智林的機器人已經(jīng)可以滿足90%以上的施工面積覆蓋率?!拔覀円衙恳粋€建造過程進行工藝拆解,再將每一個過程對應的機器人研發(fā)出來。”一位博智林的研發(fā)人員接受媒體采訪時表示,他們的研發(fā)團隊大量時間都投入到工地上去,“每周至少要去2-3次工地,特別是在工程樣機試用的時候,我們至少有30%的時間要在工地上反反復復地測試”。
踐行低碳理念
推進綠色建設新進程
在博智林承接的施工現(xiàn)場,常?;钴S著一個變廢為寶的“鋼鐵游俠”。這是一輛12.5米長的特種車,采用了游牧式作業(yè)方式,能自動尋找散落在工地的建筑廢棄物。完成廢料收集后,這輛車便利用搭載的破碎篩分、計量攪拌、壓制成型、成品碼垛等功能,迅速將廢料轉(zhuǎn)換為園林路面磚、植草磚、盲道磚、實心混凝土磚等材料,并直接應用于項目現(xiàn)場。
這個“變廢為寶”的鋼鐵游俠,正是博智林于2021年推出的建筑廢棄物再利用流動制磚車,也是博智林響應國家“雙碳”政策推出的代表性產(chǎn)品之一。
近年來,碳排放問題開始被社會各界廣泛關注。碳排放量占全國總量一半以上的建筑行業(yè),已開啟了一場影響深遠的綠色化、低碳化變革。博智林在建筑機器人和新型建筑工業(yè)化兩個方面進行的一系列探索,通過高質(zhì)量、穩(wěn)定的施工以及數(shù)字化、智能化的智慧工地管理,為我國建筑業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型作出了積極的貢獻。
在建筑機器人方面,博智林在產(chǎn)品設計之初就加入了“綠色元素”。以室內(nèi)噴涂機器人為例,該產(chǎn)品噴涂實驗與計算機流體仿真,實現(xiàn)了高質(zhì)量噴涂工藝參數(shù)。同時,該產(chǎn)品還引入人工智能技術進行預測與調(diào)節(jié),實現(xiàn)噴涂質(zhì)量最優(yōu),避免因重復噴涂造成的材料浪費的現(xiàn)象。

博智林室內(nèi)噴涂機器人。/企業(yè)供圖
為了讓機器人在建筑材料算量和使用上更為精準,博智林自主研發(fā)了BIM材料算量系統(tǒng)和WMS系統(tǒng)。其中,BIM系統(tǒng)能通過計算使建筑材料算量可視化、數(shù)據(jù)化,將施工計劃與材料用量相關聯(lián);WMS系統(tǒng)可實現(xiàn)物流類機器人全自動調(diào)度、智能電梯自動控制、物料消耗的精確管理與數(shù)據(jù)化監(jiān)控。在兩大系統(tǒng)的加持下,博智林機器人作業(yè)過程中極大減少了建材浪費和廢棄物產(chǎn)生。
而在新型建筑工業(yè)化方面,博智林推出了具備自主知識產(chǎn)權的集成衛(wèi)浴產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品創(chuàng)新性地應用超晶彩板、“UHPC+瓷磚”反打一體成型防水底盤、模塊化壁板以及干法快裝連接四大核心技術,具有耐久、耐候、抗?jié)B性好、靈活定制、質(zhì)優(yōu)價廉等優(yōu)勢,觀感品質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)人工作業(yè)。
據(jù)相關工作人員介紹,該產(chǎn)品配套自研集成衛(wèi)浴安裝機器人,可實現(xiàn)一人一機5小時完成衛(wèi)生間主體安裝,遠高于傳統(tǒng)人工作業(yè)7天完成的工效。這不僅極大提升建設效率、減少物料損耗,更是綠色建造的一個新探索。
專家點評:
堅持自主研發(fā),擁抱廣袤市場
北京大學新結(jié)構(gòu)經(jīng)濟學研究院國內(nèi)發(fā)展合作部主任趙秋運博士:作為碧桂園的下屬公司,博智林的機器人業(yè)務是在碧桂園原有房地產(chǎn)建筑業(yè)的基礎上衍生出來的一個新品類。總體來看,博智林的機器人業(yè)務在國內(nèi)國際建筑領域已經(jīng)處于領先地位,其機器人應用場景已經(jīng)覆蓋了從物料運輸?shù)絻?nèi)部裝修的多個建筑環(huán)節(jié)。
博智林進一步的突破之路,關鍵在于自主研發(fā),這需要聯(lián)合實驗室、高校和政府的力量共同推進。我們建議,地方政府可以進一步加大機器人領域的研發(fā)投入,把機器人培育發(fā)展成具有一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集群。對于博智林自身而言,則是要將機器人業(yè)務與建筑行業(yè)的發(fā)展更好地結(jié)合起來,先做好機器人在建筑領域的應用,再往其他領域的應用進一步拓展。相信博智林的發(fā)展一定會有一個美好的前景。

趙秋運博士(左二)在座談會上發(fā)言。/佛山日報記者劉公平攝
記者手記:
唯創(chuàng)新與勇氣,可照亮前行之路
2011年到2020年,是中國機器人行業(yè)的“黃金十年”。這十年間,中國機器人市場銷量從22577臺躍升到169710臺,全球出貨量占比更從13.8%一路漲超35%。期間,中國更是誕生了一批優(yōu)秀的機器人企業(yè),博智林便是中國智能建造領域的探索者、引領者。
在這些優(yōu)秀的機器人企業(yè)身上,我們能看到兩個相同的特質(zhì):一是“勇敢”,二是“創(chuàng)新”。率先進軍建筑機器人領域的博智林,可以說是這些企業(yè)當中最為“勇敢”的一個。
在中國,超過50%的機器人企業(yè)都主攻工業(yè)領域。在這一領域,技術基礎雄厚,業(yè)內(nèi)同仁較多,企業(yè)既容易找到技術發(fā)展方向,也容易和同業(yè)相互借鑒學習。但在建筑機器人這一全新領域,從設備技術到發(fā)展方向,都是茫茫一片空白。想要走下去,只能自己摸索前行。
在過去4年多的時間里,作為先行者的博智林一點一點探索,填補了國內(nèi)建筑機器人領域大量技術空白;它反復迭代嘗試,推出了覆蓋建筑全過程的50多款機器人產(chǎn)品。我們難以想象,這些年來它付出了多少努力。博智林的展廳中擺放著的那幾十臺被替換下來的機器人,或許也就是它探路過程中付出的冰山一角。
在這種“敢為天下先”精神的驅(qū)動下,博智林的建筑機器人軍團日益壯大,智慧建設的事業(yè)也越來越成功。其參與的鳳桐花園項目通過“十三五”國家重點研發(fā)計劃示范項目驗收,建筑機器人的應用效果獲得專家組一致認可。我們相信,在接下來的市場推廣階段,博智林也將憑借這種“敢為天下先”的精神,開辟出屬于自己的智慧建設新版圖。

企業(yè)名片:
廣東博智林機器人有限公司成立于2018年7月,作為行業(yè)領先的智能建造解決方案提供商,聚焦建筑機器人、BIM數(shù)字化、新型建筑工業(yè)化等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與應用,打造并實踐新型建筑施工組織方式。
博智林的機器人產(chǎn)品款式目前已多達50余款,其中已有32款建筑機器人投入商業(yè)化應用,服務覆蓋29個省份(含自治區(qū)、直轄市)超600個項目,在中國建筑機器人領域占有領先地位。
文、視頻/佛山日報記者劉公平
海報設計/黃珂展

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