在數(shù)據(jù)要素的貫通下,如今建造已告別“傻大笨粗”,實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、智能化、綠色化。通過推廣BIM技術(shù)、裝配式建筑與機(jī)器人施工,材料浪費(fèi)和返工現(xiàn)象有效減少,安全事故風(fēng)險(xiǎn)降低。這不僅是建造方式的變革,更是推動建筑業(yè)向內(nèi)涵式、集約型增長轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵路徑。
在重慶國際博覽中心展館內(nèi),一臺抹灰機(jī)器人靈活地?fù)]舞機(jī)械臂,高精度攝像頭掃描墻面后,將抹灰誤差控制在0.3毫米以內(nèi),每分鐘完成3平方米的作業(yè)量,效率是人工的4倍;不遠(yuǎn)處,焊接機(jī)器人替代工人完成高溫、高危的蹲姿作業(yè),一名焊工可同時(shí)操控3—4臺設(shè)備,實(shí)現(xiàn)“人機(jī)協(xié)同1+1>2”的效果……
第三屆全國建筑機(jī)器人大賽暨智能建造與建筑機(jī)器人專題展日前在重慶舉辦,來自全國20余個(gè)省區(qū)市的109家單位攜146項(xiàng)創(chuàng)新成果參賽,全面展現(xiàn)了智能建造從“單點(diǎn)技術(shù)突破”到“全場景落地”的跨越式發(fā)展。此次展覽不僅呈現(xiàn)了建筑機(jī)器人“組團(tuán)上崗”的智慧施工新場景,更展示了住建領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力的培育路徑。
機(jī)器人高效協(xié)同作業(yè)
本屆大賽的實(shí)戰(zhàn)比拼區(qū)模擬了建筑機(jī)器人地磚鋪貼、墻板安裝等6項(xiàng)真實(shí)施工場景。在展會上,建筑機(jī)器人也是組團(tuán)秀“絕技”。
浙江孚帝克科技有限公司帶來的振搗機(jī)器人,可通過人工智能算法自主規(guī)劃最優(yōu)振搗路徑、控制振搗棒的插入深度和振搗時(shí)間,確保混凝土密實(shí)度達(dá)到最佳標(biāo)準(zhǔn),解決了傳統(tǒng)人工振搗不均勻的質(zhì)量痛點(diǎn)。
深圳博匠機(jī)器人有限公司展出的9款粉色涂裝機(jī)器人,在地面整平、膩?zhàn)訃娡康拳h(huán)節(jié)無縫銜接,其背后是“BIM(建筑信息模型)+FMS(機(jī)器人協(xié)同管理)+WMS(倉儲管理)”多機(jī)施工系統(tǒng)的支撐。“機(jī)器人不再是孤立的工具,而是被嵌入系統(tǒng)化工作網(wǎng)絡(luò)中。”該公司產(chǎn)品售后負(fù)責(zé)人孟祥解釋,BIM系統(tǒng)規(guī)劃路徑后,F(xiàn)MS系統(tǒng)調(diào)度機(jī)器人前往指定區(qū)域施工,WMS系統(tǒng)同步配送物料,形成“任務(wù)—執(zhí)行—保障”閉環(huán)。
機(jī)器人協(xié)同作業(yè)模式已改變工地施工面貌。中鐵建工集團(tuán)有限公司帶來的抹灰機(jī)器人班組與拌漿、送漿機(jī)器人聯(lián)動,打破人工工序銜接瓶頸。該公司建筑工程研究院雙碳研究所主任宋嘉潤說,現(xiàn)在的施工現(xiàn)場已是機(jī)器人組團(tuán)秀“絕活”的新場景,攪拌機(jī)器人、智能運(yùn)送小車、噴漿機(jī)器人、抹灰機(jī)器人等機(jī)器人作業(yè)班組高效協(xié)同,既解放了人力,又提升了施工效率、質(zhì)量和安全。
機(jī)器人在施工領(lǐng)域推廣應(yīng)用,離不開先進(jìn)技術(shù)的支撐。重慶大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)工程研究中心從源頭優(yōu)化機(jī)器人開發(fā)。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的模塊化智能控制器,通過可視化算法庫將硬件設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試等環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)化,使研發(fā)周期縮短50%以上。“建筑行業(yè)工藝復(fù)雜,唯有降低研發(fā)門檻,才能加速機(jī)器人普及。”團(tuán)隊(duì)成員程國忠說。
建造邁向全局智能化
智能建造的核心在于通過數(shù)據(jù)驅(qū)動實(shí)現(xiàn)全流程協(xié)同。在專題展的“智能建造綜合場景”展區(qū),大屏上實(shí)時(shí)顯示著項(xiàng)目設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、施工進(jìn)度等方面數(shù)據(jù),AI算法自動識別安全風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化作業(yè)路徑。各個(gè)核心環(huán)節(jié)匯集成統(tǒng)一可視化智慧系統(tǒng),真正實(shí)現(xiàn)從“單點(diǎn)自動化”到“全局智能化”的跨越。
重慶萬虎機(jī)電有限責(zé)任公司的綜合施工平臺模型展區(qū)現(xiàn)場展示著綜合施工的場景,其中吊裝作業(yè)場景吸引了記者注意。“生產(chǎn)環(huán)節(jié)的每一個(gè)構(gòu)件出廠時(shí)都附有二維碼,建筑機(jī)器人根據(jù)系統(tǒng)呈現(xiàn)的施工圖自動識別、抓取、安裝構(gòu)件。”該公司技術(shù)中心主任田達(dá)菲介紹,基于公司研發(fā)的構(gòu)件“小型化、模塊化、數(shù)字化”成套建造技術(shù),公司實(shí)現(xiàn)工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、現(xiàn)場智能化施工,“像造汽車一樣造房子”。
在中建三局集團(tuán)有限公司展區(qū),全國首臺裝配式建筑一體化施工作業(yè)集成平臺、頂升自加節(jié)塔機(jī)、5G智能塔機(jī)、人工智能巡檢機(jī)器狗等20余款裝備技術(shù)產(chǎn)品集中亮相,這些裝備已經(jīng)在重慶多個(gè)項(xiàng)目中應(yīng)用。
比如,中建三局智瓴智慧港口數(shù)字孿生平臺已在長江上游的重慶萬州新田港運(yùn)營中發(fā)揮作用。“平臺就像給港口裝上了一雙‘慧眼’,不僅能‘看見’作業(yè)實(shí)況,更能‘判得準(zhǔn)’風(fēng)險(xiǎn)。”中建三局智能技術(shù)有限公司研發(fā)工程師冷先凱介紹,通過人工智能預(yù)測性維護(hù),港口設(shè)備突發(fā)故障率下降超三成,船舶在港時(shí)間縮短30%,堆場周轉(zhuǎn)率提升40%。
在數(shù)據(jù)要素的貫通下,如今建造已告別“傻大笨粗”,實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、智能化、綠色化。通過推廣BIM技術(shù)、裝配式建筑與機(jī)器人施工,材料浪費(fèi)和返工現(xiàn)象大為減少,安全事故風(fēng)險(xiǎn)降低。這不僅是建造方式的變革,更是推動建筑業(yè)向內(nèi)涵式、集約型增長轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵路徑。
應(yīng)用場景不斷拓展
隨著技術(shù)與需求加速“雙向奔赴”,智能建造應(yīng)用場景不斷“上新”。
“城市體檢裝備應(yīng)用場景”展區(qū),無人機(jī)巡查建筑風(fēng)險(xiǎn)、爬壁機(jī)器人診斷橋梁病害、水下機(jī)器人監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu),展示了“水陸空”立體防控體系的應(yīng)用場景。重慶針對山地城市特點(diǎn),部署了爬索機(jī)器人、隧道巡檢機(jī)器人等裝備,實(shí)現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施“巡、診、防、處”閉環(huán)管理。
“智能建造好房子”樣板間展示了智慧裝修的應(yīng)用場景:AI根據(jù)用戶需求快速生成裝修效果圖,模塊化建造和裝配式裝修技術(shù)可使室內(nèi)裝修周期縮短50%。社區(qū)級應(yīng)用中,住宅空間、物業(yè)服務(wù)和社區(qū)治理數(shù)據(jù)打通,安防機(jī)器人實(shí)時(shí)巡邏……沙盤模型呈現(xiàn)了“數(shù)字孿生社區(qū)”的雛形。
重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會黨組書記、主任唐小平介紹,重慶圍繞住建領(lǐng)域的數(shù)字工程、數(shù)字住房和數(shù)字城市,開發(fā)上線了十大典型應(yīng)用并投入使用。其中,數(shù)字管線投用以來,管線挖損事故同比下降70%,城市內(nèi)澇治理應(yīng)用成功應(yīng)對了今年28輪強(qiáng)降雨。數(shù)字住建實(shí)現(xiàn)了核心業(yè)務(wù)數(shù)字化率、數(shù)據(jù)歸集共享率、應(yīng)用三級貫通實(shí)戰(zhàn)率“3個(gè)100%”,走在全國前列。
作為國家級智能建造試點(diǎn)城市,重慶正通過一套精準(zhǔn)有力的政策“組合拳”,系統(tǒng)推動建筑行業(yè)向智能化、現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級。在同期舉辦的2025中國(重慶)城市更新論壇暨資源對接大會上,重慶簽約項(xiàng)目總投資374億元,并發(fā)布機(jī)會清單,推動建筑機(jī)器人從“展品”走向“商品”,從“場景示范”邁向“規(guī)模化落地”。
這是我國智能建造快速發(fā)展的一個(gè)縮影。“十四五”期間,我國大力發(fā)展智能建造等新型建造方式,積極推廣應(yīng)用先進(jìn)成套技術(shù)體系和新裝備、新材料、新產(chǎn)品,建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級進(jìn)一步加快。“我們將加快科技創(chuàng)新步伐,以科技進(jìn)步賦能住房城鄉(xiāng)建設(shè)事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部副部長李曉龍?jiān)谌涨芭e行的“高質(zhì)量完成‘十四五’規(guī)劃”系列主題新聞發(fā)布會上表示。
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