當前傳統(tǒng)建筑業(yè)因勞動強度大、工作環(huán)境差、安全風險高等特點,對年輕人的吸引力持續(xù)下降,導致出現(xiàn)招工難、用工荒現(xiàn)象。
與此同時,國家“雙碳”目標也對建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)?!吨袊ㄖ芎难芯繄蟾妫?020)》顯示,2018年全國建筑全過程碳排放總量達49.3億噸,其中建筑施工階段碳排放1億噸,占全國碳排放的比重為1%。
今年兩會期間,全國政協(xié)委員、碧桂園集團董事會主席楊國強圍繞“智能建造”,提交了《關(guān)于加快應用智能建造產(chǎn)品技術(shù)、助力“雙碳”目標、推動建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展》的提案,涉及智能建造、建筑機器人。
除老齡化、污染問題嚴重外,由于作業(yè)場景差異性大、施工面復雜多變等原因,很長一段時間以來,建筑行業(yè)都是世界上數(shù)字化、自動化程度較低的行業(yè)之一。“我國建筑業(yè)創(chuàng)造了諸多世界第一,同時也面臨著產(chǎn)品性能欠佳、資源浪費巨大、安全問題突出、環(huán)境污染嚴重、生產(chǎn)效益低下等問題。”中國工程院院士丁烈云曾評論道。
傳統(tǒng)建筑行業(yè)亟須依靠科技創(chuàng)新提升核心競爭力,尋找實現(xiàn)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的突破口。正因如此,數(shù)字化轉(zhuǎn)型、推進智能化的蓋樓方式已經(jīng)成為建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
隨著人工智能、機器人、5G、新材料等技術(shù)與建筑業(yè)的融合,智能建造的時代正在到來。當前,機器人正處于創(chuàng)新突破的重要關(guān)口,相關(guān)技術(shù)不斷突破將賦能一些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。
據(jù)了解,早在2018年,碧桂園就宣布進軍建筑機器人研發(fā)行業(yè),聚焦建筑機器人、智能工程設備以及新型建筑工業(yè)化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與應用。截至2022年2月,其旗下公司已有21款建筑機器人投入商業(yè)化應用,服務覆蓋25個省份超350個項目;累計交付超750臺,累計應用施工超700萬平米。
楊國強曾是建筑工人出身。正因為在工地上摸爬滾打了多年,更能懂工人的辛苦,所以他曾不止一次在公開場合強調(diào)過建造工地智能化這件事。“加快研發(fā)應用智能建造機器人,像生產(chǎn)汽車一樣準確地建房子,不僅可以讓建筑工地實現(xiàn)零傷亡、高標準、好效益,而且能從根本上解決房子的安全和質(zhì)量問題,大大提高勞動生產(chǎn)率,節(jié)約大量成本。”
建筑機器人的優(yōu)勢也正在顯現(xiàn)并被市場認可。這些已投入使用的建筑機器人,可輕松完成多個作業(yè)場景的施工,將有效緩解建筑業(yè)面臨的勞動力逐年緊缺和老齡化的壓力。同時,數(shù)據(jù)顯示:建筑機器人施工效率是人工的數(shù)倍,施工質(zhì)量和成本明顯優(yōu)于人工,并能在更大范圍內(nèi)保障人的健康安全,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放也大大減少。“機器人建房子”引領(lǐng)的建筑行業(yè)革命正在到來。
從全球范圍來看,各國也掀起了建筑機器人的研發(fā)熱潮,紛紛搶占智能建造風口。
美國研發(fā)了面向建筑施工外骨骼機器人和高性能混凝土3D打印技術(shù)等;歐盟提出“地平線2020”科研計劃后,大力促使機器人和自動化系統(tǒng)能夠運用在建造生產(chǎn)、安裝和運營維護多個環(huán)節(jié),力圖將歐洲建筑機器人打造為行業(yè)標桿;亞太地區(qū),新加坡政府資助多家科技公司實現(xiàn)其人工智能項目成功落地,包括建筑質(zhì)量檢測機器人和墻面噴涂機器人產(chǎn)品化。
在廣東佛山一建住宅項目,施工人員操控混凝土天花板打磨機器人對天花板進行打磨,為后續(xù)裝修提供良好的作業(yè)基面(2021年11月9日攝)。新華社記者 毛思倩 攝
中國在智能建造領(lǐng)域起步相對要晚一些,但部分相關(guān)企業(yè)的探索已走在了行業(yè)前列。以碧桂園的機器人研發(fā)為例,截至2022年1月,已遞交專利有效申請3523項,獲授權(quán)1749項,多項技術(shù)填補國際國內(nèi)空白;相關(guān)研發(fā)產(chǎn)品相繼斬獲中國專利獎、IF設計獎、紅點獎、IDEA獎、紅星獎、金蘆葦獎等眾多獎項。
中國科學院院士、清華大學人工智能研究院院長張鈸教授表示:“碧桂園在短短三年時間里,針對BIM、裝配式建筑和建筑機器人領(lǐng)域投入了大量的研發(fā)資源和人才,開展全面的研發(fā),目前已經(jīng)交付了大批量的機器人,已走在了全國乃至世界智慧建造和建筑機器人領(lǐng)域的前列。”
用機器人建房子的技術(shù)條件已經(jīng)具備,但政策體系不完善、行業(yè)標準體系未建立、監(jiān)管機制不健全等一系列問題還需完善。
為進一步鞏固創(chuàng)新發(fā)展成果,加快推動智能建造產(chǎn)品和技術(shù)的應用推廣,今年全國兩會,楊國強從推廣應用、完善監(jiān)管機制與評定體系、建立標準體系等三個方面提出了建議。
首先,大力支持建筑機器人及智能施工設備推廣應用。楊國強提出,在現(xiàn)有智能建造試點示范的成功經(jīng)驗基礎(chǔ)上,拓展試點范圍,推動建筑機器人及智能施工設備投入工程項目建設,提升工程施工智能化水平。
其次,在智能建造監(jiān)管機制與評定體系方面,楊國強認為,應協(xié)調(diào)相關(guān)主管部門,出臺適用于智能建造的創(chuàng)新監(jiān)管體系,建立適應智能建造特點的工程勘察設計、施工現(xiàn)場質(zhì)量安全和合同履約監(jiān)管制度。
最后,楊國強建議加快建立智能建造相關(guān)標準體系。聯(lián)合行業(yè)權(quán)威機構(gòu)、龍頭企業(yè)、專家學者、骨干企業(yè)等力量,根據(jù)智能建造應用情況,加快建立與智能建造相關(guān)標準體系。
關(guān)于推動建筑行業(yè)智能化,國家已陸續(xù)出臺了一系列指導意見和政策。僅2022年就被提及多次。
今年1月,住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,對未來建筑行業(yè)的發(fā)展方向作出了規(guī)范化指引,通知明確大力發(fā)展裝配式建筑,加快建筑機器人研發(fā)和應用。這為建筑行業(yè)發(fā)展劃定了努力的方向。規(guī)劃顯示,到2035年,我國將邁入智能建造世界強國行列,中國智能建造產(chǎn)業(yè)前景可觀。
2月,在國新辦舉行的推動住房和城鄉(xiāng)建設高質(zhì)量發(fā)展發(fā)布會上,住建部又表示,將推進建筑機器人應用,研發(fā)關(guān)鍵技術(shù),編制相關(guān)標準,形成一批標志性建筑機器人產(chǎn)品,提高工程建設機械化、智能化水平。
新基建加速數(shù)字化、智能化與建筑施工現(xiàn)場深度融合,為人們實現(xiàn)美好人居理想按下“加速鍵”;行業(yè)頭部企業(yè),通過技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新,探索行業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展新路徑,助力建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級……中國已經(jīng)開啟了智能建造的新征程。