博智林：“智能建造”突圍長短策

冉程

房地產(chǎn)行業(yè)發(fā)展進(jìn)入下半場后，如何令“三條紅線” 達(dá)標(biāo)仍是不少房企的關(guān)注重點(diǎn)。行業(yè)本身如何提質(zhì)升級(jí)并借此探索出新增長路徑，是為數(shù)不多的頭部企業(yè)仍在堅(jiān)持進(jìn)行的嘗試。

對(duì)于碧桂園集團(tuán)而言，這種嘗試的意義正日益顯現(xiàn)：受制于效率、質(zhì)量及成本等多方面因素制約，加之低碳化發(fā)展要求日趨提升的大背景，房地產(chǎn)業(yè)采用建筑機(jī)器人的需求不斷增加。

但與制造業(yè)相比，中國建筑行業(yè)“智能建造”的信息化、數(shù)字化、智能化發(fā)展尚處于起步階段，與之相匹配的機(jī)器人產(chǎn)品及與施工、設(shè)計(jì)和驗(yàn)收等有關(guān)的一系列標(biāo)準(zhǔn)體系都尚處于摸索階段。

圍繞這些領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)、制造、應(yīng)用，是2018年7月成立的廣東博智林機(jī)器人有限公司（下簡稱“博智林”）正在力圖跑通的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。作為碧桂園集團(tuán)智能建造解決方案的提供商，博智林正聚焦建筑機(jī)器人、BIM數(shù)字化、新型建筑工業(yè)化等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用，打造并實(shí)踐新型建筑施工組織方式。

為加速跑通智能建造的可持續(xù)發(fā)展模式，博智林正逐漸實(shí)現(xiàn)建筑機(jī)器人從自主研發(fā)、小批量生產(chǎn)到工程測(cè)試、工程服務(wù)及批量化商用。截至2021年12月底，其已有18款建筑機(jī)器人投入商業(yè)化應(yīng)用，服務(wù)覆蓋25個(gè)省份（自治區(qū)、直轄市）超350個(gè)項(xiàng)目;累計(jì)交付超730臺(tái)，累計(jì)應(yīng)用施工面積超700萬平方米。

研發(fā)與應(yīng)用一體化

2021年2月初，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部（下簡稱“住建部”）發(fā)布《關(guān)于同意開展智能建造試點(diǎn)的函》，確定全國7個(gè)項(xiàng)目開展智能建造試點(diǎn)工作。

“開展智能建造試點(diǎn)工作，要圍繞建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，以數(shù)字化、智能化升級(jí)為動(dòng)力，創(chuàng)新突破相關(guān)核心技術(shù)，加大智能建造在工程建設(shè)各環(huán)節(jié)應(yīng)用，提升工程質(zhì)量安全、效益和品質(zhì)，盡快探索出一套可復(fù)制可推廣的智能建造發(fā)展模式和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)?！弊〗ú糠Q。

位于佛山順德的鳳桐花園項(xiàng)目是上述7個(gè)項(xiàng)目之一。這是博智林建筑機(jī)器人首個(gè)商業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目，也是國內(nèi)第一個(gè)正式引入建筑機(jī)器人且批量應(yīng)用于工程建造過程的試點(diǎn)項(xiàng)目。作為探索，其開展了首次跑通修整類機(jī)器人施工模式等多項(xiàng)試點(diǎn)。

2021年7月28日，該項(xiàng)目“測(cè)量機(jī)器人和智能測(cè)量工具”、“施工機(jī)器人和智能工程機(jī)械設(shè)備”兩項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)做法入選住建部首批智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展可復(fù)制經(jīng)驗(yàn)做法清單。

“在目前的建筑流程和工藝下，建筑機(jī)器人可以較好地勝任勞動(dòng)強(qiáng)度大、重復(fù)性高的人工工作。”中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)專家委名譽(yù)主任、國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)智能制造專家委員會(huì)榮譽(yù)主任朱森第如此對(duì)筆者解析該試點(diǎn)的意義。

對(duì)于碧桂園而言，通過博智林開展智能建造新路徑的探索與實(shí)踐，是其高科技綜合發(fā)展的自然選擇;而博智林機(jī)器人發(fā)展路徑的選擇又植根于其行業(yè)基礎(chǔ)及發(fā)展脈絡(luò)。

“正是基于碧桂園大體量的開工面積，為博智林建筑機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用提供了豐富且實(shí)際的落地試驗(yàn)應(yīng)用場景，有力推動(dòng)產(chǎn)品迭代和智能建造解決方案的實(shí)現(xiàn)?！辈┲橇执饲暗囊晃回?fù)責(zé)人曾如此對(duì)筆者解析。

從研發(fā)角度看，已針對(duì)建筑機(jī)器人八大核心模塊實(shí)現(xiàn)了全覆蓋自主研發(fā)（導(dǎo)航、視覺、多機(jī)調(diào)度等技術(shù)填補(bǔ)領(lǐng)域空白）的博智林聚焦三個(gè)核心要素：保障施工安全、提升施工質(zhì)量、提高施工效率，共同推進(jìn)提升建筑施工綜合效益。其在研的46款建筑機(jī)器人中，絕大多數(shù)通用于現(xiàn)澆混凝土工藝與裝配式建筑施工。從產(chǎn)品線角度看，目前已形成混凝土施工、混凝土修整、砌磚抹灰、內(nèi)墻裝飾等12個(gè)領(lǐng)域。

除成型的人員體系外，作為突破性構(gòu)建之一，博智林的產(chǎn)品開發(fā)模式實(shí)現(xiàn)了研發(fā)和應(yīng)用的一體化，即在現(xiàn)實(shí)場景中尋找問題并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人解決方案的融合。此外，作為行業(yè)解決方案，博智林建筑機(jī)器人已開始逐漸參與外部單位的建設(shè)施工工作：

2021年5月，博智林完成了中鐵建工廣州白云站項(xiàng)目的混凝土產(chǎn)品線機(jī)器人施工應(yīng)用工作;同月，博智林機(jī)器人陸續(xù)進(jìn)入佛山誠通紙廠東側(cè)地塊住宅項(xiàng)目施工;10月，博智林室內(nèi)噴涂機(jī)器人進(jìn)駐深圳瑞和建筑·佛山項(xiàng)目，在佛山完成了樣板間油漆噴涂作業(yè)。

從成果角度來看，截至2021年12月底，博智林已遞交專利有效申請(qǐng)3468項(xiàng)，獲授權(quán)1670項(xiàng);相關(guān)研發(fā)產(chǎn)品相繼斬獲中國專利獎(jiǎng)、IF設(shè)計(jì)獎(jiǎng)、紅點(diǎn)獎(jiǎng)、IDEA獎(jiǎng)、紅星獎(jiǎng)、金蘆葦獎(jiǎng)等眾多獎(jiǎng)項(xiàng)。

但同時(shí)，“建筑行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)模塊化生產(chǎn)、裝配式建造的發(fā)展趨勢(shì)，建筑機(jī)器人的發(fā)展也要考慮到建筑業(yè)本身生產(chǎn)流程的變革并與其相適應(yīng)，這些都需要具有前瞻性眼光?！敝焐谔嵝?。

不可替代性何在

進(jìn)入機(jī)器人行業(yè)的企業(yè)較多，但生存并發(fā)展下來的關(guān)鍵仍在于核心技術(shù)，這也是目前中國機(jī)器人行業(yè)整體的短板之一。相伴而來的長期投入高、回報(bào)慢，則是機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域的共性難題。

博智林能否解開這一難題，探索出可行持續(xù)性商業(yè)模式，被市場接受是關(guān)鍵點(diǎn)之一。

究其核心，“商業(yè)模式要想具有核心競爭力，必須有獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和不可替代性?！币晃划a(chǎn)業(yè)觀察人士如此指出。

中國建筑行業(yè)信息化、數(shù)字化、智能化發(fā)展處于起步加速階段，與之相匹配的產(chǎn)品、施工、設(shè)計(jì)和驗(yàn)收等標(biāo)準(zhǔn)體系還比較欠缺。因此，博智林目前不可替代性的來源之一，是幫助建立標(biāo)準(zhǔn)體系。

截至目前，博智林已主導(dǎo)編制了《智能施工升降機(jī)》《外墻噴涂機(jī)器人》等多項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn);此外，博智林還承擔(dān)了《建筑機(jī)器人研發(fā)及現(xiàn)場應(yīng)用示范》《基于數(shù)字孿生技術(shù)的裝配式智能施工平臺(tái)研發(fā)及應(yīng)用示范》等住建部科技計(jì)劃項(xiàng)目，同時(shí)參與了《基于建筑信息模型和人工智能技術(shù)的建筑機(jī)器人研究與應(yīng)用示范》等項(xiàng)目。為建筑行業(yè)向智能建造加快轉(zhuǎn)型升級(jí)的“十四五”規(guī)劃內(nèi)容提供建議。

從中長期來看，由于建筑行業(yè)的特殊性，當(dāng)今全球智能建造的整體水平，仍然處于起步階段，日本、美國等發(fā)達(dá)國家在建筑機(jī)器人方面取得了部分成果，但均未實(shí)現(xiàn)建筑全周期、系統(tǒng)化應(yīng)用的目標(biāo)，仍以單點(diǎn)研發(fā)和小批量試用為主。

在智能建造領(lǐng)域，目前突圍性解決方案的核心模式是“機(jī)器人+BIM+裝配式”為支撐的智慧建造體系。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)：以BIM系統(tǒng)為代表的智慧建造產(chǎn)品在中國百強(qiáng)房企中的使用率已超七成。

所謂BIM，其全稱為“建筑信息模型”（ Building Information Modeling），是指在建設(shè)項(xiàng)目資產(chǎn)的全生命周期應(yīng)用模型和數(shù)字化技術(shù)手段進(jìn)行信息管理的方法和技術(shù)。其應(yīng)用涵蓋了從規(guī)劃設(shè)計(jì)、方案及初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工建造、竣工交付、資產(chǎn)運(yùn)維及最終拆除的建筑物全生命周期。因各方人員基于BIM進(jìn)行協(xié)同工作，可有效提高工作效率、降低成本并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

機(jī)器人是前述智慧建造體系方案實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的關(guān)鍵點(diǎn)之一。“建筑領(lǐng)域的數(shù)字化應(yīng)用落后，很重要的原因是工地現(xiàn)場是粗放型的，工人也很難用數(shù)字化的方式去管理。而當(dāng)我們構(gòu)建了智能建造的新體系后，既讓機(jī)器人來執(zhí)行復(fù)雜辛苦的繁重工作，又通過信息化、數(shù)字化的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行管理，提升了整體施工效率和質(zhì)量。”博智林相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

在博智林正在探索的模式中，其“建筑機(jī)器人+BIM+新型建筑工業(yè)化”為支撐的智能建造體系，正承擔(dān)起建筑業(yè)革新重任，提升施工安全及質(zhì)量、提高工效、保障工人健康、減少污染，助力國家構(gòu)建高質(zhì)量建造體系。

截至2021年8月，博智林已有數(shù)字勘察系統(tǒng)、BIM集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)、BIM成本算量系統(tǒng)、BIM材料用量系統(tǒng)、BIM虛擬建造系統(tǒng)、BIM計(jì)劃排程系統(tǒng)、BIM智慧工地系統(tǒng)、BIM智慧運(yùn)維系統(tǒng)等產(chǎn)品在項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)階段、施工策劃階段、施工管理階段、運(yùn)維階段試點(diǎn)應(yīng)用。將裝配式設(shè)計(jì)、鋁模、爬架工藝設(shè)計(jì)等內(nèi)容前置，完成全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)化集成設(shè)計(jì);為建筑機(jī)器人提供路徑導(dǎo)航、仿真模擬等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，自動(dòng)生成工序任務(wù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同。

按照計(jì)劃，博智林將繼續(xù)以系統(tǒng)性數(shù)字化解決方案，覆蓋勘察、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維全生命周期，賦能成本、采購、運(yùn)營等房地產(chǎn)業(yè)務(wù)主線，通過自主研發(fā)的BIM軟件及基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)，為建筑全產(chǎn)業(yè)鏈提供智能建造整體解決方案。

此外，博智林還正在借鑒互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的思路，對(duì)其建筑業(yè)務(wù)架構(gòu)進(jìn)行全面梳理，借此搭建以BIM數(shù)字化技術(shù)為核心的智能解決方案。據(jù)其相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)筆者解析，相關(guān)核心要點(diǎn)包括：一、建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化體系，打通建筑產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)高效協(xié)同;二、建立全周期業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)體系，實(shí)現(xiàn)各方數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，提供全周期業(yè)務(wù)數(shù)字化賦能;三、建立一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)管理協(xié)同。

“機(jī)器人及其相關(guān)應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展空間大，在機(jī)器人行業(yè)已經(jīng)要進(jìn)入‘人機(jī)共融的時(shí)代背景下，可靠性變得更加重要。此外，要真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)的行業(yè)性企業(yè)也必須要在具體行業(yè)進(jìn)行深耕，深刻理解行業(yè)訴求和工藝，做深做透，真正為一個(gè)具體行業(yè)提供可行的整體性解決方案。”朱森第則建議稱，“就這個(gè)層面來說，博智林機(jī)器人目前的嘗試具有探索性意義?！?/p>