近年來，隨著人口紅利逐漸消失，人力成本與日俱增，工業(yè)自動化、智能化的需求日益旺盛。相較于以往的工業(yè)機械設備，智能機器人不僅自動化、智能化水平高，還便于集中統(tǒng)一管理且產生的經濟效益顯著，已快速成為我國企業(yè)實現數字化轉型、智能化升級的重要工具。
2021年12月21日，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會等十五部門發(fā)布關于《“十四五”機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱“《規(guī)劃》”）的通知，計劃到2025年，我國成為全球機器人技術創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地；到2035年，我國機器人產業(yè)綜合實力達到國際領先水平，機器人成為經濟發(fā)展、人民生活、社會治理的重要組成。
《規(guī)劃》指出，不僅要提高機器人產業(yè)創(chuàng)新能力、夯實機器人產業(yè)發(fā)展基礎，還要面向制造業(yè)、采礦業(yè)、建筑業(yè)、農業(yè)等行業(yè)需求，集聚優(yōu)勢資源，重點推進工業(yè)機器人、服務機器人、特種機器人重點產品的研制及應用，拓展機器人產品系列，提升性能、質量和安全性，推動產品高端化智能化發(fā)展，拓展機器人應用深度廣度；同時，鼓勵骨干企業(yè)通過兼并重組、合資合作等方式，培育具有生態(tài)主導力和核心競爭力的機器人領航企業(yè)。
目前來看，我國智能制造仍處于初級發(fā)展階段，我國機器人產業(yè)發(fā)展仍有較大的增長空間?！兑?guī)劃》明確，未來5年乃至更長一段時間，是我國機器人產業(yè)自立自強、換代跨越的戰(zhàn)略機遇期，必須搶抓機遇，直面挑戰(zhàn)，加快解決技術積累不足、產業(yè)基礎薄弱、高端供給缺乏等問題，推動機器人產業(yè)邁向中高端。
機器人產業(yè)蓬勃發(fā)展，多領域實現規(guī)模應用
如今，隨著機器人產業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們生產和生活方式也正改變著，同時也為經濟社會發(fā)展注入了強勁動能。工信部數據顯示，在“十三五”期間，我國機器人應用水平得到大幅提高，已逐步覆蓋汽車、電子、冶金、輕工、石化、醫(yī)藥等52個行業(yè)大類、143個行業(yè)中類，其中服務機器人、特種機器人在多個領域實現規(guī)模應用。
同時，隨著工業(yè)機器人規(guī)模應用需求的增加，我國工業(yè)機器人產量也在不斷增長。據國家統(tǒng)計局數據顯示，“十三五”期間，工業(yè)機器人產量從7.24萬套迅速增長至23.71萬套，“十三五”期間年均復合增長率約45.5%。2021年，工業(yè)機器人產量首次突破30萬套，達到36.6萬套，累計同比增長44.9%。
與此同時，我國工業(yè)機器人市場規(guī)模實現快速增長，據頭豹研究院數據顯示，按出貨量計，2020年我國工業(yè)機器人市場規(guī)模達到1760.9億元，五年年復合增長率6.8%。預計到2025年，工業(yè)機器人市場規(guī)模將達3361.7億元，未來五年年復合增長率將達14.5%。
建筑業(yè)智能化轉型需求倍增，建筑機器人順勢崛起
一直以來，建筑業(yè)都是我國經濟建設的支柱產業(yè)。但是，工業(yè)機器人在建筑業(yè)中的應用卻尚未得到普及。
然而，作為傳統(tǒng)的勞動密集型行業(yè)，建筑業(yè)正面臨著勞動力短缺的挑戰(zhàn)。據中國建筑業(yè)協(xié)會發(fā)布的《2021年建筑業(yè)發(fā)展統(tǒng)計分析》，2021年，建筑業(yè)從業(yè)人數已減少至5282.94萬人，較2020年減少了1.56%，已連續(xù)三年減少。
與此同時，上海、天津、深圳、泰州、南昌、荊州等多地出臺了政策來規(guī)范建筑企業(yè)的工人年齡，包括禁止18周歲以下、60周歲以上男性及50周歲以上女性三類人員進入施工現場從事建筑施工作業(yè)；還包括其他禁止男性超過55歲、女性超過45歲進入施工現場，從事地下、高空、高溫等高危作業(yè)，以及影響身體健康、危險系數高的特殊作業(yè)的規(guī)定。
另一方面，我國建筑業(yè)仍維持高速發(fā)展，2021年，建筑業(yè)總產值達到29.31萬億元，同比增長11.04%。
由此一來，工業(yè)機器人在建筑業(yè)中的應用需求與日俱增，專業(yè)用于建筑工程中建造領域的建筑機器人也應運而生。建筑機器人除了能解決建筑業(yè)勞動力短缺的根本問題外，還能大大提高建筑施工安全性，代替人做一些危險、枯燥、高強度的工作，減少人員施工安全事故的發(fā)生。
另一方面，相較于一般工業(yè)機器人的固定進行操作、物料移動配合來說，建筑機器人通常是需要移動作業(yè)的，建筑物是固定被施工的。同時，建筑物內的空間大小往往是無固定標準的，且存在各類障礙物；建筑工地環(huán)境也與工廠環(huán)境完全不一樣，存在坑坑洼洼的軟泥土路面和各類障礙物。因此，建筑機器人在技術要求上也更為復雜，不僅要符合有可移動的靈活性和較大的工作空間，還需要在約束的空間內完成特定的建筑作業(yè)工序。
在機器人產業(yè)蓬勃發(fā)展大勢下，住房和城鄉(xiāng)建設部2022年1月19日發(fā)布關于《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱“《建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》”）的通知，提出加快建筑機器人研發(fā)和應用；到2025年，形成一批建筑機器人標志性產品，實現部分領域批量化應用。
《建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確指出，推廣部品部件生產機器人、加快研發(fā)施工機器人、積極探索運維機器人；積極推進建筑機器人在生產、施工、維保等環(huán)節(jié)的典型應用，重點推進與裝配式建筑相配套的建筑機器人應用,輔助和替代“危、繁、臟、重”施工作業(yè)；推廣智能塔吊、智能混凝土泵送設備等智能化工程設備，提高工程建設機械化、智能化水平。
據頭豹研究院研究顯示，現階段，建筑機器人基本完成技術落地，正逐步在建筑建造工程中得到應用。首批建造機器人企業(yè)穩(wěn)定向好發(fā)展；預計到2025年，在建筑建造領域中的滲透率達到10%，市場規(guī)模超過18億元。
歷時三年多，碧桂園打造博智林實現26款建筑機器人商業(yè)化應用
作為首批建筑機器人企業(yè)之一，廣東博智林機器人有限公司（以下簡稱“博智林機器人”）自2018年7月成立以來，就以覆蓋全產業(yè)鏈路形式切入為主，聚焦建筑機器人、BIM數字化、新型建筑工業(yè)化等產品的研發(fā)、生產與應用，并迅速發(fā)展成為行業(yè)領先的智能建造解決方案提供商。
據悉，博智林機器人是碧桂園集團全資子公司。在公司剛成立之時，外界都對碧桂園集團的工業(yè)機器人保持懷疑態(tài)度。但是，正是在碧桂園集團的全產業(yè)生態(tài)鏈布局下，博智林機器人從“零”到有，自主研發(fā)伺服系統(tǒng)、傳感器、控制器、輪系單元、AI路徑規(guī)劃、導航系統(tǒng)、機器視覺、機器人管理軟件八大核心模塊，其中導航、視覺、多機調度等技術填補了建筑機器人領域的空白，用實力打消了外界的質疑。
建筑機器人的工作前提是識別周圍環(huán)境，識別物體大小、空間范圍及行走過程中遇到的障礙物、溫度、壓力等，則需要將激光雷達、紅外傳感器、壓力傳感器及溫度傳感器結合在一起，才能更有效地實現建筑機器人在非結構的建筑環(huán)境中識別各種類型場景。對此，博智林研發(fā)的激光雷達能夠在霧氣、粉塵污染等復雜環(huán)境下實現高精度的點云采集，突破了我國激光雷達領域‘卡脖子’的瓶頸技術，處于國內二維激光雷達行業(yè)技術的領先地位。
在掌握建筑機器人核心系統(tǒng)及技術后，博智林機器人將建筑機器人的研發(fā)聚焦在保障施工安全、提升施工質量、提高施工效率三大核心要素，共同推進提升建筑施工綜合效益。
以測量機器人為例，博智林機器人在建筑施工實測實量領域進行了‘AI圖像處理等核心技術’攻關，實現2分鐘即可完成單個房間實測，測量精度在±1mm內，作業(yè)效率與測量準確率大大優(yōu)于傳統(tǒng)人工的“實測實量”；以混凝土施工機器人為例，博智林機器人產品線由智能隨動式布料機及地面整平、地面抹平機器人等組合而成，通過聯動施工整個混凝土施工班組人員可由傳統(tǒng)的12人減少至8人。
此外，針對建筑空間存在多種機器一起作業(yè)的情況，博智林機器人研發(fā)了一個多機調度協(xié)同作業(yè)平臺，根據各作業(yè)空間的建造資源協(xié)同特點，統(tǒng)一協(xié)調調度機器設備、人員和資源，以實現建筑施工作業(yè)空間、時間的最優(yōu)化。
2021年12月30日，博智林在汕頭首次完成“BIM+FMS+WMS+建筑機器人”多機施工系統(tǒng)的驗收，實現同時調度8款施工機器人、6款運輸及上料機器人、5款集中工作站，標志著博智林建筑機器人已進入了多機協(xié)同系統(tǒng)化應用的新階段，在探索高質量、智慧化的智能建造新路徑方面再度取得重大成果。
對此，中國工程院院士、清華大學人工智能研究院院長張堯學教授表示：“碧桂園集團旗下廣東博智林機器人公司通過BIM數字化、建筑機器人、新型建筑工業(yè)化等技術創(chuàng)新，在多個復雜的施工場景上成功實現多機協(xié)同施工，在國內智能建造領域屬于首創(chuàng)，對中國乃至世界建筑行業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻。”
目前，博智林機器人在研建筑機器人近50款，適用于建筑全周期智能建造工序，包括混凝土施工及修整、砌磚抹灰、室內裝修裝飾、外墻高空噴涂、地庫裝修等多個建筑機器人產品線。截至2022年6月底，博智林已獲專利超2000項，已有26款建筑機器人投入商業(yè)化應用，服務覆蓋28個省份（直轄市、自治區(qū)）超500個項目；累計交付超1100臺，累計應用施工面積超1000萬平米。博智林機器人因此成為建筑業(yè)智能建造領域標桿企業(yè)。
未來，隨著建筑機器人應用技術的不斷成熟，建筑機器人將會為建筑業(yè)帶來越來越多的解決方案。博智林機器人也將繼續(xù)圍繞智能建造、機器人技術、人工智能等領域，積極與社會各界開展在應用型科研項目上的深度合作，在核心研發(fā)技術上的研究，并且協(xié)調促進研究成果轉化與落地，以高質量智能建造施工水平引領建筑業(yè)轉型升級。
