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博智林“多机施工系统”首次验收,研发生产和商业化应用全面提速

张慧敏 2022-1-17 16:33:48

张慧敏/文

研发建筑机器人单机设备只是万里长征的第一步,让建筑机器人在工地上像流水线一样科学有序施工,是智能制造目前正在着力破解的难题之一。

2021年12月30日,碧桂园集团旗下全资子公司广东博智林机器人有限公司(以下简称“博智林”)在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,这也标志着智能建造领域“多机协同”这一技术难题被成功攻破。

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博智林在项目首次完成“BIM+FMS+WMS+建筑机器人”多机施工系统的验收

建筑机器人多机施工系统首次验收

2021年12月30日,博智林在碧桂园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。据悉,本次共有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,首次跑通了装修阶段端到端的智能建造生态实践,初步构建了完整的全周期施工闭环。这意味着博智林已经能够在特定施工阶段科学铺排施工工序,让多台建筑机器人像流水线一样进行自主施工作业。

那么,博智林建筑机器人是如何实现流水线作业的呢?

首先,博智林自研的BIM协同平台会结合汕头项目的数据生成定制化“BIM模型地图”,路径规划系统收到地图后,开始规划机器人施工路径;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,然后推送至BIM计划排程系统,施工计划与材料用量相关联后,BIM协同平台将形成机器人施工工单,下发至FMS系统。

FMS系统在接收到工单后,会根据BIM数据生成并下发作业路径给相应的机器人,有序统筹并监控机器人作业;与此同时,FMS系统还将通过智能调度算法派发工单给WMS系统进行物料调配,以满足机器人施工需要。

整体来看,BIM协同平台就是一个功能强大的智能施工任务规划中心。规划的核心内容包括建筑机器人如何施工、相关物料如何保障两个方面;FMS系统就是一个现场施工的超级指挥中枢,一方面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,另一方面也同步呼唤WMS系统提供物料支持,整体施工完成后,系统还能及时将工单完成状况和实际用料情况反馈给上游系统,实现工单和物料的双闭环;

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项目的施工大屏上,相关施工信息一目了然

WMS系统则是一个实时响应机器人需求的强大物料供应管理中枢,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。WMS系统不仅实现了电梯的自动控制,物料消耗也实现了精确的数据化管理,可以精确到每个楼栋、楼层、户型使用了多少涂料、多少块瓷砖。另外,有了WMS系统的及时指挥,搅拌站可自主及时启动搅拌物料,确保物料第一时间保障供应。

在前述三大系统智能化协同的基础上,建筑机器人就能在各个作业区完成流水线高效施工,例如墙砖铺贴、腻子打磨、墙纸铺贴等。

研发生产和商业化应用全面提速

博智林成立于2018年7月,定位为行业领先的智能建造解决方案提供商,聚焦建筑机器人、BIM数字化、新型建筑工业化等产品的研发、生产与应用,打造并实践新型建筑施工组织方式,助力建筑业转型升级。

因作业环境恶劣、场景差异性大、施工面复杂多变,建筑机器人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。成立三年多来,博智林投入了大量人力物力,在研的机器人关键零部件和基础共享技术覆盖了建筑机器人八大核心模块,多项技术填补了建筑机器人领域的空白,自主研发的机器人控制器已批量应用,累计交付量近850件。

据悉,截至2021年底,博智林在研建筑机器人46款,已有18款建筑机器人投入商业化应用,截至2021年12月底,博智林已递交专利有效申请3468项,获授权1670项。

另外,2021年,博智林建筑机器人还陆续走出去,参与外部单位的建设施工工作。如2021年5月,博智林4款建筑机器人完成了首次面向外部单位中铁建工广州白云站项目的混凝土产品线机器人施工应用工作,实测测量结果皆符合质量要求。博智林室内喷涂机器人还进驻深圳瑞和建筑佛山项目,完成了一次样板间油漆喷涂作业,其最大综合工效约为人工辊涂的4倍,自动作业覆盖率可达90%-100%,施工质量优于人工。

智能建造符合时代趋势

中国拥有世界上最大的建筑市场,国家统计局数据显示,2020年全国建筑业总产值26.4万亿元,同比增长6.2%,建筑业对国民经济发展的推动作用越来越突出。不过,当前传统建筑业正面临诸多制约,如落后的施工手段和方式、用工荒、工人老龄化、用工成本上升等,导致安全问题突出、生产效率低下、资源浪费巨大、环境污染严重等问题凸显。在此背景下,建筑行业数字化转型升级势在必行。

住建部建筑市场监管司副司长廖玉平在接受媒体采访时表示,加大建筑机器人研发应用,进行安全、高效、精确的施工作业,已经成为全球建筑业的关注热点。我国在构配件生产、现场施工等方面的建筑机器人应用尚处于起步阶段,未来应用前景广阔、市场巨大。

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,碧桂园的不少项目已经利用建筑机器人完成建筑中危险系数较高、操作繁重、操作重复等的工序,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。

建筑业智能化的浪潮不可逆转,建筑机器人还有很长的路要走,由于没有成熟的经验可以借鉴,每一步都需要探索和开拓。碧桂园方面透露,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,助力建筑行业转型升级。

编辑:程阔