人机协作向多机协作进发?博智林建筑机器人又有大动作!

2022-01-26 17:15:42     来源:中国科技新闻网

中国科技新闻网1月26日讯(赵芙瑶)在广东汕头金平项目的工地上,十余款建筑机器人正马不停蹄的“打工”。测量机器人仅仅花费了两分钟时间,就获得了整个房间的精准数据;地面抹平机器人正在将腻子均匀涂抹于地面;地坪研磨机器人正在去除已经晾干的混凝土表面的浮浆,同时利用自带的吸尘设备,吸附作业时产生的灰尘;螺杆洞封堵机器人正在通过视觉识别墙面孔洞的位置,完成孔洞封堵......

这个基于建筑机器人、BIM技术、人工智能技术的多机施工系统,将原本独立的单机设备通过集成调度,首次实现了装修阶段的多机协同施工,让博智林建筑机器人由人机协同阶段向多机协同系统化应用的新阶段进发,在中国乃至全世界建筑行业内均属首创。

那么,多机施工系统的作业效率究竟如何呢?多机协作以后,是否还需要产业技师的帮助?碧桂园为何瞄准了建筑机器人这一赛道?走进碧桂园广东汕头金平项目工地后,答案将一一揭晓。

多机协同施工 向智能建造更进一步

2021年12月30日,博智林在广东汕头金平项目首次完成“BIM+FMS+WMS+建筑机器人多机施工系统”的验收。共有8款施工机器人、6款运输及上料机器人、5款集中工作站开展多机协同装修施工作业,初步构建了完整的全周期施工闭环。

放眼过去,水泥浇灌、楼层清洁、地面整平、墙面喷涂均由人工完成,不仅效率低、危险性高,还对人体呼吸道有一定伤害。当建筑机器人横空问世后,其可以代替人工完成一些机械、繁复的工作,但难免会遇到一些瓶颈。例如各个建筑机器人之间信息不互通,只会“各司其职”,而不能“相辅相成”;工人和建筑机器人信息不互通,工人将工业材料搬运到楼道后阻挡了机器人前行;物流机器人批量出行,可能造成“堵车”现象;物料忽然用完,调度不及时等。

图:物流机器人在现场全自动运料

而“BIM+FMS+WMS+建筑机器人多机施工系统”的诞生,正是宣告了博智林建筑机器人内部与外部信息壁垒的打破。简单来说,BIM协同平台就是一个功能强大的智能施工任务规划中心,规划的内容核心包括两方面:建筑机器人如何施工、相关物料如何保障,这两者的详细信息纳入工单派发给FMS系统。FMS系统能够调度全部机器人按指定路径自主前往指定区域、自主施工,也能同步呼唤WMS系统提供物料支持。WMS系统能够全程监控物料的出库、运输和机器人加料,保证与BIM协同平台的物料保障计划实时匹配,实现“每一种物料从哪来、用哪去、用多少”的精益管理。

这样一来,建筑机器人之间的协同合作就方便多了。在广东汕头金平项目中,BIM协同平台结合项目主数据,生成定制化BIM模型地图,规划出机器人施工路径;与此同时,BIM材料算量系统根据预先设定的规则,匹配商品库后推送至BIM计划排程系统,将施工计划与材料用量相关联,最终BIM协同平台形成机器人施工工单,下发至FMS系统。至此,机器人施工需要配备的产业技师、建筑材料、建筑机器人设备等资源信息均提前实现了智能规划。

图:汕头金平项目的施工大屏上展示的相关施工信息

在广东汕头金平项目中可以看到,施工管理大屏能够实时清晰地呈现8台施工机器人在不同作业面的施工情况。通过大屏,项目管理人员可以实时监控建筑机器人施工状态和作业位置、作业进度、物料用量等,施工进度的全局统筹会比以往更加便捷、高效。这也是博智林朝着智能建造行业迈出的一大步。

商业化加速 博智林能否做到智能建造行业领先?

据了解,博智林18款建筑机器人已投入商业化应用,截至2021年底,累计交付各类建筑机器人超730台,累计应用施工面积超700万平米。

这些建筑机器人的作业效率经过了多个碧桂园项目的验证,在“人机大战”中重重突围,技术已经相对成熟。在多机协同系统以及智能化布局的基础上,这些建筑机器人可以在各个作业区完成智能化流水线高效施工。

在墙砖铺贴机器人工作面,产业技师协助机器人加注瓷砖胶,上砖机器人自主完成加砖。随后产业技师在平板电脑上选中作业区域,一键下发指令,机器人迅速启动前往指定位置,进行自主铺砖施工作业,作业完成后还即时反馈工单至计划排程。

图:墙纸铺贴机器人按照作业路径自动铺贴墙纸

在腻子打磨机器人作业区,产业技师通过平板电脑给机器人一键下发指令,随后腻子打磨机器人立即开始高效率打磨作业,作业完成后同步反馈作业完成进度。

图:腻子打磨机器人作业中

不同类型的建筑机器人在工地“大施拳脚”,虽然它们的作业环境恶劣、场景差异性大、施工面复杂多变,在核心零部件以及核心算法的要求方面与工业机器人等产品有很大差异,但是博智林在成立的三年间投入了大量人力物力,在完善机器人技术的同时,把它们送往碧桂园的工地进行“实战训练”,才取得了今天的成效。

截至2021年底,博智林在全国各地项目推进机器人建房试点工作,包括首次完成机器人参与建设示范区、首次建立机器人调度中心、首次跑通修整类机器人多机联合施工模式,实现了少人化或智能化施工作业。而此次广东汕头金平项目首次完成了“BIM+FMS+WMS+建筑机器人”多机施工系统的验收,也让博智林产品和技术的先进性在工地实际应用中得到进一步验证。

双碳目标下,数字化转型能为建筑业带来什么?

“双碳”战略的背景下,建筑业升级已经势在必行,发展智能化的建造方式已经成为建筑业可持续发展的必然选择,智能建造正成为世界建筑领域的前沿赛道。在碧桂园集团董事会主席杨国强看来,机器人会颠覆传统的地产行业和建筑行业,未来一定会给行业和社会带来巨大价值。如今,利用建筑机器人完成建筑中危险系数较高、操作繁重、重复等的工序,在碧桂园的不少项目中已经得到应用,积累了大量的落地经验。

业内人士认为,使用建筑机器人更安全、更高效、更环保,在实现“碳达峰”“碳中和”目标背景下,可助力“双碳”目标的实现。

中国科技新闻网此前在与博智林营销副总监、产品专家叶楠交流时,对方举例说明了建筑机器人对于双碳目标的贡献:“以博智林建筑废弃物再利用流动制砖车为例,提供建筑垃圾减量化、资源化、无害化一站式解决方案,将建筑垃圾直接转化为再建材制品,如园林路面砖、植草砖、盲道砖、各种实心混凝土砖等,即产即销,变废为宝,节省建废清运费、砖类建材采购费,减少粉尘污染和运输排放。”

据了解,截止2021年9月,建筑废弃物再利用流动制砖车已在住建部办公厅首批智能建造试点项目凤桐花园投入使用,累计消纳建筑垃圾450吨,生产路面彩砖(230*115*60mm)超过20万块。

博智林能够在建筑机器人赛道上勇往直前,碧桂园所提供的大量实验工地功不可没。博智林作为知名房企碧桂园旗下的子公司,拥有发展智能建造的天然优势。建筑机器人一经研发,就可以直接在工地进行实验,大量的工地为建筑机器人提供了训练样本,也便于发现各类复杂场景下建筑机器人运行时可能产生的问题,并及时做出改进。

建筑业智能化的浪潮不可逆转,建筑机器人的未来长路漫漫,由于没有成熟的经验可以借鉴,每一步都需要探索和开拓。博智林正在探索以系统性数字化解决方案覆盖勘察、设计、生产、施工、运维全生命周期,通过自主研发的BIM系统,为建筑全产业链提供智能建造整体解决方案,为建筑行业转型升级贡献一己之力。



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