文/樂居財經 李奕和
由于作業場景差異性大、施工面復雜多變等，建筑行業一直以來相較其他行業的智能化、數字化水平都較低。
近年來，隨著人口老齡化的趨勢逐漸加快，用機器人蓋房子，成為行業的急切期盼。不少企業近年也在該領域投入重金研發，尋求突破。
碧桂園集團旗下全資子公司廣東博智林機器人有限公司（以下簡稱“博智林”）是其中較有影響力的一家。從目前可見的成果看，其正在讓“機器人造房”的夢想一步步照進現實。
近日，博智林在汕頭金平項目首次完成“BIM+FMS+WMS+建筑機器人”多機施工系統的驗收。項目建筑工地上，8款施工機器人、6款運輸及上料機器人、5款集中工作站開展多機聯動作業，跑通了端到端智能建造生態實驗，形成了完整的全周期閉環。
從企業到行業，隨著智能建造領域更多瓶頸得以突破，建筑機器人的商業化，或就在不久的將來。而高效解決建筑業老齡化、用工荒等問題，甚至助力“碳達峰”“碳中和”目標的實現，智能建造將作為重要角色登上歷史舞臺。
智能建造進階：從單機硬件，到系統軟件
建筑機器人的多機聯動作業得以實現，關鍵在博智林自主研發的“BIM、FMS、WMS”三大平臺系統。這三大系統通過緊密聯系，從前期的智能施工規劃，到現場施工的指揮，再到所需物料的運送保障，為各場景環節的機器人裝上了“大腦”和“眼睛”。
BIM又稱“建筑信息模型”，簡單來說，它就像一個功能強大的智能施工任務規劃中心。在機器人開始工作前，BIM會結合項目數據生成模型地圖，規劃出機器人施工路徑。
同時，它會根據施工計劃算出所需的材料用量，最終形成機器人施工工單，下發至FMS系統。由此完成了智能建造的第一步——智能規劃布局。
FMS，則更像多機施工系統的“首席指揮官”。接收工單后，“指揮官”開始按照工單指派相應的機器人到所需的崗位進行施工。這個過程，FMS還會同步派發工單給WMS系統，以進行物料調配，滿足機器人施工的用料需求。
最后，作為物料和后勤保障的主要部分，WMS可以被看作是這套系統的“物料管理大師”。它可輕松實現對物流類機器人、智能電梯的全自動調度和控制；實時監測機器人的物料消耗，保證施工用料的及時調配和供給。在WMS的智能調度下，物流機器人即便批量出動，也能有序運行，不會“堵車”，并做到自主搭乘智能升降梯前往指定樓層和自動返回。
可以看出，這個基于建筑機器人、BIM技術、人工智能技術的多機施工系統，將原本獨立的單機設備通過集成調度，首次實現了裝修階段的多機協同施工，初步構建了智能建造的完整閉環。
整個施工過程，智能建造產業技師只需做一些簡單的輔助和調度，如通過手中的平板電腦一鍵下發指令，建筑機器人便開始高效作業，完成后，還可以同步反饋作業完成進度。
“多機協同作業”的成功驗收，表明博智林通過自主研發的“BIM、FMS、WMS”三大平臺系統，可以讓建筑機器人做到輕松應付建筑施工過程中的各種復雜場景，并自主“判斷”和“選擇”，做到像工業機器人一樣流水線作業。
自2018年成立以來，博智林從最初階段的建造設計建筑機器人單品，是硬件技術的突破；到現階段開始設計系統，造機器人的“大腦”和“眼睛”，是軟件系統的突破。意味著博智林建筑機器人已進入多機協同系統化應用的全新階段。這也將突破建筑機器人一直來不能普及和商業化的瓶頸，加速智能建造時代的到來。
解決行業痛點，建筑機器人大有可為
2020年7月，住建部、國家發改委、科技部等13部門聯合印發了《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》，明確指出要加大智能建造在工程建設各環節的應用。
2021年2月，住建部發布《關于同意開展智能建造試點的函》，確定全國七個項目開展智能建造試點工作，其中，博智林建筑機器人首個商業應用項目——佛山順德碧桂園鳳桐花園位列其中，也是目前國內唯一真正引入建筑機器人且批量應用于工程建造過程的試點項目。7月，《智能建造與新型建筑工業化協同發展可復制經驗做法清單（第一批）》印發，提出要推動智能建造與新型建筑工業化協同發展。
無論企業投入還是政策推動，國內智能建造領域有了明顯加快。其背后，是建筑行業人口老齡化、用工荒等問題的加劇和“碳達峰”和“碳中和”目標的推動。
國家統計局數據顯示，2020年我國農民工共28560萬人，較2019年減少517萬人，下降1.8%。農民工平均年齡41.4歲，比上年再提高0.6歲。當中，50歲以上的農民工占比高達26.4%，較2016年的19.1%上升7.3個百分點。
與此同時，自2015年以來，國內建筑業從業人員增長速度連年下滑并出現負增長。2020年，我國建筑業從業人數5367萬人，同比下降1.1%。從業人員逐年下降、老齡化、用工荒，成為建筑行業的普遍痛點。
以大數據、BIM等技術為基礎，智能建造被視為解決這一系列問題的最佳途徑。但目前而言，建筑業的智能化、數字化水平仍在初期階段。據中國建筑業協會2018年統計的一項數據，我國建筑信息化占總產值的比例為0.1%，而在美國等發達國家投入可達1%。
這個層面看，碧桂園旗下的博智林比行業看得更遠。成立近四年，博智林聚焦建筑機器人、BIM數字化、新型建筑工業化等產品的研發、生產與應用，目前在研建筑機器人46款，已有18款建筑機器人投入商業化應用。
這些已投入使用的建筑機器人，可輕松完成多個作業場景的施工，將有效緩解建筑業面臨的勞動力逐年緊缺和老齡化的壓力。
此外，通過建筑機器人完成危險系數較高、操作繁重、作業環境惡劣的工序，也能為有效保障安全質量，降低職業病的風險。而且相比人工，機器人的效率更高。
以博智林外墻噴涂機器人為例，不僅能在危險的高空作業，施工效率更可達人工作業的3-5倍。其室內噴涂機器人，能有效減少粉塵、油漆等對于工人健康的傷害，同時最大綜合工效也達人工輥涂的4倍，自動作業覆蓋率可達90%-100%，施工質量甚至優于人工。
截至2021年底，博智林建筑機器人已在全國各地開啟智能化作業，服務覆蓋超25個省份（直轄市、自治區），超350個項目；累計交付超730臺，累計應用施工面積超700萬平米。多個項目實現了少人化或智能化施工作業。
助力“碳中和”，智能建造蓄勢待發
推動和助力“碳達峰”、“碳中和”目標的實現，是智能建造背后更深遠的社會議題和使命要求。
數據顯示，建筑業作為全球最大的原材料和能源消耗產業，目前全球建筑運營能耗已占到總能耗的30%以上，若加上建設過程中的能耗更接近50%。而我國傳統的粗放型建造，更造成資源消耗大、浪費嚴重及環境污染問題。
通過提升大數據、人工智能、物聯網等技術在建筑業的使用和普及，可以助力建筑業轉型升級，有效減少建設過程的資源能耗，降低碳排放，甚至實現零排放。
如在上述博智林的多機施工系統中，“BIM、FMS、WMS”通過對建筑前期施工規劃、現場施工指揮以及后勤物料的保障，全鏈條、全周期緊密協作，實現對建筑機器人的精準調度，高效節能、清潔環保。
整個施工過程的管理、用料，通過數字化技術進行監測、計算均能做到精準控制，精益施工，大大降低了施工過程的能耗，減少資源浪費。
不僅如此，在資源循環利用方面，博智林已研制了一款“建筑廢棄物再利用流動制磚車”，可對工地建筑廢棄物進行加工，并轉化為各類市政道路用磚。在解決建筑垃圾污染的同時，更實現了建筑廢棄物的回收利用。
從各個方面看，建筑機器人的使用更安全、高效、環保，對于助力“雙碳”目標更具長遠意義。此外，放到更廣闊的背景下，我國作為基建大國，建筑機器人應用前景不可限量。
住建部建筑市場監管司副司長廖玉平在接受媒體采訪時表示，加大建筑機器人研發應用，有效進行安全、高效、精確的建筑部品部件生產和施工作業，已經成為全球建筑業的關注熱點。我國在構配件生產、現場施工等方面的建筑機器人應用尚處于起步階段，未來應用前景廣闊、市場巨大。
根據國家統計局數據，2020年我國建筑行業總產值達26.4萬億元，同比增長6.2%。預計2024年建筑行業總產值將進一步達到34萬億元。數據顯示，目前中國智慧建筑市場產值已超過千億元，并且正以每年20%至30%的速度增長，未來市場可達數萬億元。
碧桂園集團董事會主席楊國強此前曾表示，機器人會顛覆傳統的地產行業和建筑行業，未來一定會給行業和社會帶來巨大價值。