“建筑機器人”呼聲漸高 要求機器人加速投入實戰(zhàn)

今年“兩會”的政府工作報告強調，要堅持創(chuàng)新引領發(fā)展，培育壯大新動能；要圍繞推動制造業(yè)高質量發(fā)展，推動傳統(tǒng)產業(yè)改造提升；要促進新興產業(yè)加快發(fā)展，深化大數(shù)據(jù)、人工智能等研發(fā)應用。這一表述引發(fā)與會代表委員們的熱議和共鳴。多位代表委員就建議，大力推進智能制造，積極利用人工智能、大數(shù)據(jù)了解用戶需求、優(yōu)化生產，將中國制造推向智能化、高端化、市場化。

作為傳統(tǒng)產業(yè)的典型代表，2018年中國建筑業(yè)總產值達23.5萬億元， 同比增長9.9%，但眼下勞動力短缺、勞動生產力率低、工作環(huán)境較差等問題突出，工人施工技術的良莠不齊也影響到產品質量的穩(wěn)定。同時，環(huán)境復雜、噪音粉塵等、施工安全風險等，仍是傳統(tǒng)建筑行業(yè)的痛點。

如何將人工智能等科技創(chuàng)新成果運用于建筑領域，破解建筑業(yè)面臨的瓶頸，近年來包括碧桂園在內的一些企業(yè)正在進行積極探索：未來或可以讓機器人真正滲透進入建筑工地各生產環(huán)節(jié)，部分工人則成為管理者，進而實現(xiàn)安全、優(yōu)質、高效的智慧建造。

行業(yè)呼喚“建筑機器人”

在全國政協(xié)委員、碧桂園集團董事會主席楊國強看來，中國是建筑大國，建筑市場規(guī)模位居世界前列，但建筑業(yè)大而不優(yōu)，信息化和智能化程度較低，目前“危、繁、臟、重”特點突出，與時代發(fā)展進步已不相適應，亟需對行業(yè)進行創(chuàng)新改造。

另一個突出問題在于勞動力短缺。據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2017年從事建筑業(yè)的農民工人數(shù)為5415.23萬人，占我國農民工總數(shù)的18.9%，同比下降0.8%。隨著社會老齡化趨勢加速，青壯年勞動力的供給呈現(xiàn)日益緊缺。

實際上，在人工成本昂貴的發(fā)達國家，勞動力短缺問題更為突出。

為了突破瓶頸，全球建筑行業(yè)已紛紛將目光聚焦到機器人身上。全自動砌磚機器人“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小時不間斷工作，每小時能砌1000塊磚，兩天內就能砌完一棟房子。美國一家公司研制的砌磚機器人“山姆”能在一小時內砌好300-400塊磚，速度是普通砌磚工的5到6倍。

楊國強委員設想：假如一棟30層樓的建設，70%的工人用建筑機器人來完成，留30%的建筑熟練工，培養(yǎng)20%的操作建筑機器人的新型建筑工人，不僅可以從根本上解決安全和質量問題，還能大大提高勞動生產率并節(jié)約大量成本。

當前，中國新型城鎮(zhèn)化進程仍在持續(xù)，2018年全國房企施工面積達82.23億平方米，同比增長5.2%?，F(xiàn)實中，房地產開發(fā)本身就是建筑機器人的應用大用戶，例如墻板安裝機器人、鋪磚機器人、粉刷機器人、焊接機器人等。

不少企業(yè)、機構已經宣布進軍建筑機器人領域。目前已經實施超過2000個項目，有著“自帶訂單”的巨大優(yōu)勢的地產領軍企業(yè)碧桂園，去年已宣布5年投資800億元建設順德機器人谷項目。此前綠地控股也宣布，要發(fā)展人工智能建筑和機器人智能科技。

機器人加速投入實戰(zhàn)

位于北京海淀豐臺，北京首個共有產權房項目——中鐵碧桂園工地在建筑圈小有名氣，前去調研考察的人們更關注的是它用于預制墻板搬運的遙控搬運小車。

預制墻板每塊重達一百多公斤，而這種遙控搬運小車一次可以搬運4到6塊預制墻板，只需要一名女工遙控操作，就能將墻板提升、捆扎、倒放，再通過工地復雜的路況、進出電梯，最終整齊堆放到樓層指定地點。

在廣東東莞的另一處碧桂園住宅項目工地，在搬運墻板的是另一種被稱為AGV的自動運輸機器人，它能通過預設編程、自行識別路徑和避障行進，在特定范圍能實現(xiàn)無人化運輸。這個工地上還在試驗另一款地面找平機器人。

事實上，推進建筑機器人應用并不簡單。科學界的專業(yè)細分上，現(xiàn)今大多數(shù)工業(yè)機器人是一種可編程機器，只能被編程為執(zhí)行重復的一系列的運動。對于代替工人投入建筑一線，面對極為復雜的建筑工地環(huán)境，機器人需要執(zhí)行更復雜的任務，甚至能夠“思考”并作出決定。

要讓機器人真正滿足未來建筑施工的自動化和智能化，需借力人工智能（AI），讓機器人能夠學習、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器人的深度融合，企業(yè)研發(fā)并應用由AI程序控制的機器人，是這一輪建筑業(yè)研發(fā)和應用機器人的關鍵。

博智林機器人公司實驗室

“與一般的工業(yè)機器人相比，建筑機器人作業(yè)所在的環(huán)境更復雜，遇到的挑戰(zhàn)更大?！辈┲橇謾C器人公司智能技術研究總院常務副院長兼人工智能研究所所長梁衍學介紹，“一般的工業(yè)機器人會走、會跑，但建筑機器人要在復雜的環(huán)境中做得更多?！?/p>

研發(fā)建筑機器人，不僅是核心控制器，機器人形態(tài)、智能化水平提升等也都要探索從頭到尾的自主研發(fā)。梁衍學說：“要滿足最基礎的工藝要求，就需要把這些技術都掌握在自己手里，實現(xiàn)全局優(yōu)化。”

建筑機器人產業(yè)未來可期

眼下在博智林機器人公司廠房，工程師將整個實驗室劃分為十余個小實驗區(qū)，在這些用黃色護欄圍起來的一個個“小搖籃”中，鋁模安裝機器人、內墻噴涂機器人、地磚鋪貼機器人等20多款建筑機器人正在有序地測試、成長，其中多款已在工地上進行測試。

自2018年7月成立以來，碧桂園旗下博智林機器人公司先后與西湖大學、清華大學、香港科技大學成立了聯(lián)合研究院，目前已引入了超過200名博士，在建的順德機器人谷項目未來5年內計劃投資800億元，并引進上萬名高端研發(fā)人才。

順德機器人谷效果圖

順德機器人谷項目占地約10平方公里，規(guī)劃建設總部基地、智能制造、科研服務平臺、機器人創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、機器人大學園區(qū)、會展商務6大組團。如此龐大的一個產業(yè)項目，背后有著現(xiàn)實的行業(yè)前景和系列政策利好。

我國工業(yè)機器人已連續(xù)多年成為全球第一大應用市場。市場調研機構IDC此前預計，中國市場在未來十年將成就機器人產業(yè)的萬億市場規(guī)模。到2027年，中國智能機器人產業(yè)市場規(guī)模將達到1.6萬億元人民幣以上。

《機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》、《新一代人工智能規(guī)劃》等國家級綱領性文件相繼發(fā)布，《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》也明確要在大灣區(qū)建設國際科技創(chuàng)新中心，在智能機器人等重點領域培育一批重大產業(yè)項目。廣東和佛山一系列推動機器人應用及產業(yè)發(fā)展的扶持方案出臺，形成了產業(yè)項目落地孵化的優(yōu)質土壤。

目前，在建筑機器人的研發(fā)與實踐這條路上，碧桂園已走在前列，但很顯然他們還有實現(xiàn)智慧建造的更高追求。此次全國“兩會”上，楊國強委員建議應從政府層面加強對人工智能和建筑機器人深度融合的引導和支持，積極推進制定行業(yè)標準，加速建筑機器人的應用。他對此很有緊迫感。他表示，科技的進步不可想象，今天加大對科技的投入正是時候，如果再不努力的話就將落后了。