碧桂园旗下这家公司火了:博士下工地,机器人帮忙盖房子

秦聪慧

秦聪慧

· 3月9日

狠抓智能建造,博智林机器人要解放打工人的双手。

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碧桂园旗下这家公司火了:博士下工地,机器人帮忙盖房子

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曲强在建筑工地

曲强在建筑工地(中间)

日本东京大学机械工学博士毕业的曲强,在回国后进入碧桂园旗下广东博智林机器人有限公司(简称“博智林”)工作,曾牵头研发混凝土施工机器人项目。

一天凌晨,团队第一次进到建筑工地看到混凝土施工的环境,十分震惊:爬了4层脚手架,脚踩钢筋、翻过木模板,只见十几名工人在工作面上手持不同的工具忙忙碌碌,衣服、鞋子、帽子上到处是混凝土泥点。那一刻,曲强的团队成员都颇为感触:这么艰苦的工作,如果是我或者我的父母在这里做事,我能为他们做什么?

混凝土施工环境的艰苦只是建筑工地施工的一个缩影。一项数据显示,自1945年以来,中国制造业、零售业和农业的生产率增加了150%,但建筑业的生产率几乎没有增长,并且建筑业在科研创新和新技术的投入不到总收入的1%。

当下,中国传统建筑业存在生产方式粗放,科技含量偏低、技术创新滞后等问题,同时用工老龄化、用工荒、用工成本上升等问题也逐步加剧。“我国建筑业创造了诸多世界第一,同时也面临着产品性能欠佳、资源浪费巨大、安全问题突出、环境污染严重、生产效益低下等问题。”中国工程院院士丁烈云曾评论道。

面对建造行业的诸多问题,乘着云计算、大数据等新型技术东风,中国工地建造施工的智能化解决方案也正在快速推进。

加快研发智能建造技术,推动建筑数字化

关于推动建筑行业智能化,中国出台过一系列的利好政策,仅2020年就被提及多次。

2020年政府工作报告提出,要持续推动制造业升级和新兴产业发展,发展工业互联网,推进智能制造,打造数字经济新优势。

2020年7月,住建部等13部委联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,指出要以大力发展建筑工业化为载体,以数字化、智能化升级为动力,创新突破相关核心技术,加大智能建造在工程建设各环节应用,形成全产业链融合一体的智能建造产业体系。

2020年8月,住建部等9部门联合印发意见,提出要加快新型建筑工业化发展,带动建筑业全面转型升级,打造具有国际竞争力的中国建筑品牌。

……

今年两会期间,全国政协委员、碧桂园集团董事会主席杨国强也带来了一份关于“加快研发智能建造技术,推动建筑数字化”的提案:

杨国强提出,一方面,大力支持建筑机器人及智能施工设备研发应用。具体而言,即鼓励行业重点企业加大建筑机器人及智能施工设备研发力度,支持相关核心零部件和关键技术的重点攻关;同时,在现有龙头企业研发成果基础上,大力推动建筑机器人及智能施工设备投入工程项目建设,加快试点推广,提升工程施工智能化水平。

另一方面,加快推进BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)数字化技术为基础的产业互联网平台建设。推动BIM技术在建筑全生命周期的一体化集成应用,实现设计、采购、生产、建造、交付、运行维护等阶段的信息共享。融合应用传感器网络、低功耗广域网、5G、射频识别(RFID)及二维码识别等物联网技术,全面提升智能建造信息化水平。推广BIM报建审批和施工图BIM审图模式,实现信息化监管,提高监管效率。融合应用大数据、云计算技术,设立建筑业大数据创新中心,实现行业数字化赋能。

杨国强之所以能够适时提出对应的智能建造解决方案,跟他作为建筑工人的出身有关系,正因为在工地上摸爬滚打了多年,他更能懂工人的痛点和辛苦,所以也曾不止一次在公开场合强调过建造工地智能化这件事。

凭着对未来智能化工地的设想,2018年7月,碧桂园集团成立了全资子公司广东博智林机器人有限公司(简称“博智林”),这家子公司的任务是集中力量研发、生产及应用建筑机器人,推进应用新型装配式建筑体系,同时以BIM(建筑信息模型)数字化技术为基础构建建筑产业互联网平台,让机器人像人类一样智慧地工作。

3年创业,18款建筑机器人投入商用

对于多数创业公司来讲,创业3年时的状态要么是还在摸索方向,要么是为了拓展客户屡屡敲门屡屡碰壁,要么是在等待资本救援,像博智林这样一出生便进入战斗状态,并用3年时间成为所在行业领导者,这样的创业公司并不多。

公开数据显示,博智林在研建筑机器人及智能产品近50款,其中18款建筑机器人已投入商业化应用,因此博智林也成为全球首家尝试用机器人大规模、系统性地完成建筑施工大部分工序的企业。

一批地面抹平机器人即将下线

一批地面抹平机器人即将下线

那么,3年时间将18款机器人快速商业化,博智林是如何做到的?抛开大环境的原因,这个问题可以从博智林的技术和人才储备上找到答案。

在技术上,博智林建筑机器人坚持在伺服、传感器、导航、视觉、软件等五大核心系统上实现自主研发,自动导航系统、面向建筑场景的视觉算法、自研激光雷达等多项产品和技术的先进性得到实际应用验证,导航融合模块、激光位移传感器、智能视觉传感器等填补了世界建筑机器人领域的空白。

以自研的激光雷达为例,博智林的激光雷达使用自主可控的技术,在测量距离、多回波检测、重复精度等指标上都达到了行业领先水平。另外,博智林自主研发的六轴协作机械臂,在大自重比下,具备国内领先的碰撞检测、零力控制能力,保障了人机协同工作的安全与高效。

同时,博智林以BIM数字化技术为基础,将建筑项目真正数字化、可视化,大批建筑机器人实际应用于工程建造的不同环节,初步形成覆盖建筑工程全生命周期的智能建造全系统解决方案。

工作人员正在调试机器人

工作人员正在调试机器人

技术上的突破离不开背后的产学研人才支撑,据了解截至今年2月底,博智林有7000多名员工,其中研发人员4000多名,平均年龄30.2岁,包括一大批来自国内外知名高校的土木工程、机器人、人工智能、数字化等领域的优秀人才。

博智林已经与国内外知名高校相继成立了清华大学-博智林机器人联合研究院、香港科技大学-博智林联合研究院、东北大学佛山机器人学院,同时博智林与一些合作高校、研究机构也正在积极开展政府科研项目联合申报,与广东省建研院联合申报的“国家重点研发计划示范项目”已通过政府验收审批。

截至2021年2月26日,博智林在研建筑机器人及智能产品近50款,已递交专利有效申请3042项,其中发明专利2161项;已获专利授权984项,其中发明专利262项。博智林当下已形成混凝土施工、混凝土修整、砌砖抹灰、内墙装饰等12个建筑机器人产品线,其中绝大多数机器人可同时适用于现浇混凝土工艺与装配式建筑施工。

中国科学院院士、清华大学人工智能研究院院长张钹教授评论称:“碧桂园集团在短短近三年时间里,针对BIM、装配式建筑和建筑机器人领域投入了大量的研发资源和人才,开展全面的研发,目前已经交付了大批量的机器人,已走在了全国乃至世界智慧建造和建筑机器人领域的前列。”

项目攻坚:博士下工地

3年时间从0到1,能够被业界专家评为“站在全国乃至世界智慧建造和建筑机器人前列的企业”,与智博林团队不怕吃苦、攻坚克难的精神不无关系。曲强博士深入工地,有了“让建造智能帮施工人员做点事”的想法之后,就带领团队开始了一番探索。

由于建筑工地上的混凝土施工时间不定,有时候在白天,有时候在半夜,为了适应混凝土施工时间,曲强和团队的研发人员将工地当成了第一“实验室”,实行“三班倒”机制:趁着施工的间隙就抓紧进行试验,记录每个数据。特别是大白天,混凝土水化反应一开始,现场的温度能达到40多度,每个人的衣服都湿透、人也晒得黢黑。

但这还不是团队遇到的最大问题。

团队遇到的最大的问题是实验的材料和环境。混凝土是种特殊材料,没有一个物理量可以描述混凝土的特性,全部描述都是定性描述,想要把这样的材料控制好,是很难的事情。另外,实验环境也是很不稳定的,例如当天的温度、湿度、钢筋条件、模板的条件,以及每车混凝土都可能不同,都会影响混凝土成型过程和质量。

混凝土施工机器人产品线在进行抹平工作

混凝土施工机器人产品线在进行抹平工作

即使这样,团队20多人没有任何抱怨和退缩,从2019年3月到6月,团队用了3个月去改良机器人,几乎每个功能模块都有了迭代,终于将单次作业面积从10平方米/次,提升至连续作业2小时以上,完成100平方米以上整平工作。

和曲强一样,现任博智林基础技术研究院技术研发平台所长陈刚在负责实测实量机器人产品时期,也跟团队有过一段在工地攻坚克难的日子。

陈刚正在调试机器人

陈刚正在调试机器人

“我们要对工地每个细节都有所了解,要一次次校验数据的准确度,让机器人测量的精度越来越高。比如一层楼,我们测量校验平整度的数据,半天就达到600多尺。”回忆过去的研发过程,陈刚感慨:“一开始,很多人都不相信建筑机器人能成功,认为建筑工地的活太精细、人工环节复杂,但我们还是办到了。”

2020年6月18日,实测实量机器人参加了一场“人机大战”,并取得了阶段性胜利。当前,实测实量机器人可模拟人工测量规则,使用虚拟靠尺、角尺等完成实测实量工艺,可自动生成电子报表方便查阅与存档。实测实量机器人的测量速度为传统人工的2-3倍,普通工人培训1.5个小时即可上岗。

在像博智林这类敢于攻坚克难、不怕吃苦等企业的共同努力下,中国已经开启了智能建造的新征程。

作为住房和城乡建设部确定的智能建造试点,博智林首个商业应用项目碧桂园佛山顺德凤桐花园成为了中国唯一真正引入建筑机器人且批量应用于工程建造过程的试点项目。

当前,在凤桐花园8号楼下,有着两只萌萌大眼睛的楼层清洁机器人正在自主规划行程,并展开小石块与灰尘清理作业;而在地下车库作业面,工程师在平板电脑上一键下发任务,“身高”1.7米的地坪研磨机器人随即启动自主工作,随着磨盘转动,原本粗糙的地面很快变得光滑如镜,而沙尘被全部吸收进后面的集尘袋中。(本文首发钛媒体App,作者 | 秦聪慧

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  • hSvnur hSvnur
    回复

    距离成为全球领先的机器人全产业链服务商不远了,已经上线几十个机器人了

    2021-03-09 15:13 via pc
  • hezsXH hezsXH
    回复

    听说博智林有几千个博士,这么高素质的团队攻克智能机器人领域相信简单多了

    2021-03-09 15:13 via pc
  • 碧桂园毕竟世界500强,是有这个实力推动机器人领域发展的

    2021-03-09 15:11 via pc
  • hzRv3B hzRv3B
    回复

    智能手机和智能汽车领域我们落后了,但是智能建筑机器人这方面我们可要一绝骑尘了

    2021-03-09 15:10 via pc
  • heNajT heNajT
    回复

    这次外国不能像封华为那样封禁我们的技术搞技术垄断了吧,是我国自主研发的耶

    2021-03-09 15:09 via pc
  • 这是国家高新技术的又一里程碑,可以让国外羡慕好一阵子了

    2021-03-09 15:08 via pc
  • hpYaI7 hpYaI7
    回复

    龙头企业就应该以身作则,带头攻克国家难题

    2021-03-09 15:07 via pc
  • 碧桂园机器人能成功的话必然让中国制造上升一个台阶

    2021-03-09 15:07 via pc
  • 碧桂园项目这么多,机器人的研发成果能够广泛应用到项目的多场景,是有它特殊的良好基础的

    2021-03-09 15:05 via pc
  • 我国经济发展越来越好,用人成品也随之水涨船高,用机器人干活不失为一种降成本的好方法

    2021-03-09 15:04 via pc

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