作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的典型代表,2018年中國建筑業(yè)總產(chǎn)值達(dá)23.5萬億元,同比增長9.9%,但眼下勞動(dòng)力緊張也將影響建筑行業(yè)的發(fā)展。
將人工智能等科技創(chuàng)新成果運(yùn)用于建筑領(lǐng)域成為不少企業(yè)努力的方向。近年來包括碧桂園在內(nèi)的一些企業(yè)正在進(jìn)行積極探索:未來或可以讓機(jī)器人真正滲透進(jìn)入建筑工地各生產(chǎn)環(huán)節(jié),部分工人則成為管理者,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)安全、優(yōu)質(zhì)、高效的智慧建造。
行業(yè)呼喚建筑機(jī)器人
在全國政協(xié)委員、碧桂園集團(tuán)董事會主席楊國強(qiáng)看來,中國是建筑大國,擁有世界上最大的建筑市場,但建筑業(yè)大而不優(yōu),信息化和智能化程度較低,亟待對行業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新改造。
如今,全球建筑行業(yè)已紛紛將目光聚焦到機(jī)器人身上。全自動(dòng)砌磚機(jī)器人“哈德良”原型由澳大利亞工程師馬克·皮瓦茨在2015年研發(fā),并發(fā)展為“哈德良X”。它可以一天24小時(shí)不間斷工作,每小時(shí)能砌1000塊磚,兩天內(nèi)就能砌完一棟房子。
楊國強(qiáng)設(shè)想:假如一棟30層樓的建設(shè),70%的工人用建筑機(jī)器人來完成,留30%的建筑熟練工,培養(yǎng)20%的操作建筑機(jī)器人的新型建筑工人,不僅可以從根本上解決安全和質(zhì)量問題,還能大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率并節(jié)約大量成本。
當(dāng)前,中國新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程仍在持續(xù),2018年全國房企施工面積達(dá)82.23億平方米,比上年增長5.2%。現(xiàn)實(shí)中,房地產(chǎn)開發(fā)本身就是建筑機(jī)器人的應(yīng)用大用戶,例如墻板安裝機(jī)器人、鋪磚機(jī)器人、粉刷機(jī)器人、焊接機(jī)器人等。
不少企業(yè)、機(jī)構(gòu)已經(jīng)宣布進(jìn)軍建筑機(jī)器人領(lǐng)域。地產(chǎn)領(lǐng)軍企業(yè)碧桂園目前已經(jīng)實(shí)施超過2000個(gè)項(xiàng)目,有著“自帶訂單”的巨大優(yōu)勢,去年已宣布5年投資800億元建設(shè)順德機(jī)器人谷項(xiàng)目。此前綠地控股也宣布,要發(fā)展人工智能建筑和機(jī)器人智能科技。
機(jī)器人加速投入實(shí)戰(zhàn)
位于北京海淀豐臺,北京首個(gè)共有產(chǎn)權(quán)房項(xiàng)目——中鐵碧桂園工地在建筑圈小有名氣,前去調(diào)研考察的人們更關(guān)注的是它用于預(yù)制墻板搬運(yùn)的遙控搬運(yùn)小車。
預(yù)制墻板每塊重達(dá)一百多公斤,而這種遙控搬運(yùn)小車一次可以搬運(yùn)4到6塊預(yù)制墻板,只需要一名女工遙控操作,就能將墻板提升、捆扎、倒放,再通過工地復(fù)雜的路況、進(jìn)出電梯,最終整齊堆放到樓層指定地點(diǎn)。
在廣東東莞的另一處碧桂園住宅項(xiàng)目工地,在搬運(yùn)墻板的是另一種被稱為AGV的自動(dòng)運(yùn)輸機(jī)器人,它能通過預(yù)設(shè)編程、自行識別路徑和避障行進(jìn),在特定范圍能實(shí)現(xiàn)無人化運(yùn)輸。這個(gè)工地上還在試驗(yàn)另一款地面找平機(jī)器人。
事實(shí)上,推進(jìn)建筑機(jī)器人應(yīng)用并不簡單??茖W(xué)界的專業(yè)細(xì)分上,現(xiàn)今大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人是一種可編程機(jī)器,只能被編程為執(zhí)行重復(fù)的一系列的運(yùn)動(dòng)。對于代替工人投入建筑一線,面對極為復(fù)雜的建筑工地環(huán)境,機(jī)器人需要執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù),甚至能夠“思考”并作出決定。
要讓機(jī)器人真正滿足未來建筑施工的自動(dòng)化和智能化,需借力人工智能(AI),讓機(jī)器人能夠?qū)W習(xí)、感知、解決問題,掌握語言理解、邏輯推理。通過人工智能和建筑機(jī)器人的深度融合,研發(fā)應(yīng)用由AI程序控制的機(jī)器人,是這一輪建筑業(yè)研發(fā)和應(yīng)用機(jī)器人的關(guān)鍵。
“與一般的工業(yè)機(jī)器人相比,建筑機(jī)器人作業(yè)所在的環(huán)境更復(fù)雜,遇到的挑戰(zhàn)更大。”博智林機(jī)器人公司智能技術(shù)研究總院常務(wù)副院長兼人工智能研究所所長梁衍學(xué)介紹,“一般的工業(yè)機(jī)器人會走、會跑,但建筑機(jī)器人要在復(fù)雜的環(huán)境中做得更多。”
研發(fā)建筑機(jī)器人,不僅是核心控制器,機(jī)器人形態(tài)、智能化水平提升等也都要探索從頭到尾的自主研發(fā)。梁衍學(xué)說:“要滿足最基礎(chǔ)的工藝要求,就需要把這些技術(shù)都掌握在自己手里,實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化。”
建筑機(jī)器人產(chǎn)業(yè)未來可期
眼下在博智林機(jī)器人公司廠房,工程師將整個(gè)實(shí)驗(yàn)室劃分為十余個(gè)小實(shí)驗(yàn)區(qū),在這些用黃色護(hù)欄圍起來的一個(gè)個(gè)“小搖籃”中,鋁模安裝機(jī)器人、內(nèi)墻噴涂機(jī)器人、地磚鋪貼機(jī)器人等20多款建筑機(jī)器人正在有序地測試、成長,其中多款已在工地上進(jìn)行測試。
自2018年7月成立以來,碧桂園旗下博智林機(jī)器人公司先后與西湖大學(xué)、清華大學(xué)、香港科技大學(xué)成立了聯(lián)合研究院,目前已引入了超過200名博士,在建的順德機(jī)器人谷項(xiàng)目未來5年內(nèi)計(jì)劃投資800億元,并引進(jìn)上萬名高端研發(fā)人才。
順德機(jī)器人谷項(xiàng)目占地約10平方公里,規(guī)劃建設(shè)總部基地、智能制造、科研服務(wù)平臺、機(jī)器人創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、機(jī)器人大學(xué)園區(qū)、會展商務(wù)6大組團(tuán)。如此龐大的一個(gè)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目,背后有著現(xiàn)實(shí)的行業(yè)前景和系列政策利好。
我國工業(yè)機(jī)器人已連續(xù)多年成為全球第一大應(yīng)用市場,預(yù)計(jì)2018年產(chǎn)量有望達(dá)到14萬臺。市場調(diào)研機(jī)構(gòu)IDC此前預(yù)計(jì),中國市場在未來十年將成就機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的萬億市場規(guī)模,到2027年中國智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到1.6萬億元人民幣以上。
目前在建筑機(jī)器人這條路上碧桂園是跑得比較快的,但很顯然他們還有實(shí)現(xiàn)智慧建造的更高追求。在今年全國兩會上,楊國強(qiáng)建議政府層面加強(qiáng)對人工智能和建筑機(jī)器人深度融合的引導(dǎo)和支持,積極推進(jìn)制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),加速建筑機(jī)器人的應(yīng)用。他很有緊迫感:“科技的進(jìn)步不可想象,今天加大對科技的投入正是時(shí)候,如果再不努力的話就落后了。”