聚智匯能 筑造美好未來

人工智能技術(shù)在建造過程中的應(yīng)用是智能建造的一個(gè)突出亮點(diǎn)，近年來，人工智能技術(shù)在認(rèn)知智能方面取得了突破進(jìn)展，可以用于更好地識(shí)別語音和圖像。認(rèn)知智能的發(fā)展為人工智能在建筑工程中的應(yīng)用提供了新的可能性，它讓計(jì)算機(jī)可以像人一樣去感知其周圍環(huán)境，形成信息輸入，并通過計(jì)算智能完成相關(guān)工作。

隨著人工智能技術(shù)、機(jī)器人軟硬件以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，建筑機(jī)器人等智能裝備正在成為建筑施工領(lǐng)域的新晉角色。傳統(tǒng)建筑業(yè)普遍“危”“繁”“臟”“重”，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低下、質(zhì)量難保證、安全風(fēng)險(xiǎn)高等問題突出。這些現(xiàn)象隨著建筑工人老齡化等問題還在持續(xù)加劇，同時(shí)，工地環(huán)境復(fù)雜，且各工序交叉作業(yè)等特點(diǎn)，也使建筑行業(yè)的數(shù)字化進(jìn)展始終落后于其他行業(yè)。

建筑機(jī)器人非常適用于深入到建筑行業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，越來越多的建筑工地也開始應(yīng)用建筑機(jī)器人。與傳統(tǒng)工人的工作效率相比，建筑機(jī)器人能有效替代人工完成苦、臟、累、險(xiǎn)工作，解決建筑市場(chǎng)勞務(wù)短缺、老齡化等問題，在提升施工效率的同時(shí)保障施工安全，降低施工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工效率和質(zhì)量，提升工程建設(shè)機(jī)械化、智能化水平。

智能機(jī)械助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)

建筑機(jī)器人可以將生產(chǎn)和施工全過程整合在工地現(xiàn)場(chǎng)完成，機(jī)器人施工與傳統(tǒng)工人施工相比，優(yōu)勢(shì)是智能，施工質(zhì)量穩(wěn)定，服從調(diào)配，可以24小時(shí)施工，通過數(shù)字化施工管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)有序高效的施工活動(dòng)。不足之處是目前機(jī)器人難以獨(dú)立完成分項(xiàng)工程或獨(dú)立完成工作面交接，傳統(tǒng)機(jī)器人作業(yè)主要以單機(jī)系統(tǒng)為主，在現(xiàn)場(chǎng)技師的操控下完成局部單點(diǎn)作業(yè)，但現(xiàn)實(shí)的施工場(chǎng)景更復(fù)雜，如工單分配、施工道路使用、輔助與施工機(jī)器人間的配合等任務(wù)，需要現(xiàn)場(chǎng)技師的及時(shí)溝通協(xié)調(diào)。由于每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)技師所能管轄的機(jī)器人數(shù)量以及施工范圍有限，隨著現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人使用的日益增加，機(jī)器人單機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜多變的施工需求，需要一套具備整個(gè)工地視野下的全局協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，作為機(jī)器人集群的指揮大腦，靈活的調(diào)配多臺(tái)機(jī)器人等智能裝備，共同完成大型的復(fù)雜的建筑施工任務(wù)。

因此建筑機(jī)器人施工需要考慮多機(jī)協(xié)同。多機(jī)協(xié)同管理系統(tǒng)上游打通智能設(shè)計(jì)、任務(wù)排程、材料管理等智能建造項(xiàng)目數(shù)字管理平臺(tái)相關(guān)功能模塊，下游接入并管控調(diào)度各建筑施工機(jī)器人和智能配套設(shè)備，縱向互聯(lián)施工全生命周期要素。上游承接施工的模型和任務(wù)，分解機(jī)器人施工任務(wù)，按既定協(xié)同策略制定機(jī)器人協(xié)同任務(wù)，下發(fā)任務(wù)至下游對(duì)應(yīng)的建筑施工機(jī)器人和智能配套設(shè)備執(zhí)行任務(wù)。任務(wù)執(zhí)行進(jìn)度實(shí)時(shí)采集并反饋至上游任務(wù)排程系統(tǒng)平臺(tái)。

室內(nèi)噴涂機(jī)器人

多機(jī)協(xié)同管理系統(tǒng)縱向互聯(lián)施工全生命周期要素，橫向集成施工階段各項(xiàng)服務(wù)，是機(jī)器人施工的指揮大腦、智能建造體系的重要云端中樞。同時(shí)，逆向可遠(yuǎn)程診斷檢測(cè)機(jī)器人健康狀態(tài)，根據(jù)設(shè)備健康狀態(tài)、資源情況等進(jìn)行合理高效的任務(wù)調(diào)度和分工協(xié)作，保障施工進(jìn)度。

例如在室內(nèi)裝飾裝修階段，可以采用多款室內(nèi)裝修的建筑施工機(jī)器人和配套設(shè)備施工，包括膩?zhàn)油糠髾C(jī)器人、膩?zhàn)哟蚰C(jī)器人、室內(nèi)噴涂機(jī)器人、地磚鋪貼機(jī)器人、墻磚鋪貼機(jī)器人、地板安裝機(jī)器人、涂料運(yùn)料機(jī)器人、固體料運(yùn)輸機(jī)器人、流質(zhì)體攪拌站、智能施工升降梯等進(jìn)行協(xié)同交替作業(yè)、互相協(xié)作補(bǔ)料、垂直運(yùn)送，實(shí)現(xiàn)流質(zhì)體物料和固體料自動(dòng)補(bǔ)給，不間斷連續(xù)施工作業(yè)。

多機(jī)聯(lián)動(dòng) 全周期智能建造

南平路以西地塊之二項(xiàng)目是一個(gè)機(jī)器人全面賦能的典型項(xiàng)目，該項(xiàng)目位于佛山市順德區(qū)北鎮(zhèn)，使用的機(jī)器人包括地面整平機(jī)器人、抹平機(jī)器人、地庫抹光機(jī)器人、智能隨動(dòng)布料機(jī)對(duì)地下室混凝土施工精準(zhǔn)布料，機(jī)器人對(duì)混凝土整平、抹平、抹光，保證樓面混凝土高精度。應(yīng)用墻磚鋪貼機(jī)器人、室內(nèi)噴涂機(jī)器人、地磚鋪貼機(jī)器人等室內(nèi)裝飾裝修類機(jī)器人，通用物流機(jī)器人、建筑清掃機(jī)器人、測(cè)量機(jī)器人等輔助類機(jī)器人完成現(xiàn)場(chǎng)裝修施工。同時(shí)，項(xiàng)目也使用了自主研發(fā)的BIM+機(jī)器人系統(tǒng)，使機(jī)器人適用于全周期智能建造工序，多機(jī)聯(lián)動(dòng)，全天候流水作業(yè)。

基于施工階段現(xiàn)場(chǎng)管理和建筑機(jī)器人及智能設(shè)備應(yīng)用的需求，項(xiàng)目建立了建筑機(jī)器人BIM 建模標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)不同施工階段、不同機(jī)器人工序、各個(gè)軟件系統(tǒng)，拉通模型和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，并降低了BIM 建模的工作量。同時(shí)完成BIM 集成模型和云端算量，進(jìn)行施工計(jì)劃鋪排，并將材料需求推送物料管理系統(tǒng)及時(shí)備料。BIM 模型提供基礎(chǔ)的空間數(shù)據(jù)及材料量，通過與BIM關(guān)聯(lián)的數(shù)字化工單、料單及軟件平臺(tái)，形成全過程的數(shù)字化閉環(huán)。

建筑機(jī)器人結(jié)合BIM 數(shù)據(jù)的施工現(xiàn)場(chǎng)工單、料單閉環(huán)管理場(chǎng)地布置。機(jī)器人專用通行通道布置，智能施工升降梯就位，對(duì)已有的成品區(qū)域進(jìn)行施工前的保護(hù)等。按照施工計(jì)劃鋪排，拆解機(jī)器人施工任務(wù)，進(jìn)行施工前的仿真預(yù)執(zhí)行，驗(yàn)證計(jì)劃的可行性和合理性，根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

項(xiàng)目應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)類建筑機(jī)器人的多個(gè)協(xié)同方式介紹和穿插作業(yè)、產(chǎn)業(yè)技師智能化操控、自動(dòng)化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及BI看板。利用多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)，如多膩?zhàn)油糠髾C(jī)器人同一樓層交叉協(xié)同施工，提升施工效率，降低人力成本；通過監(jiān)控膩?zhàn)油糠髾C(jī)器人物料消耗情況，調(diào)配一臺(tái)膩?zhàn)訑嚢枵竞鸵慌_(tái)膩?zhàn)舆\(yùn)料機(jī)器人及時(shí)供給膩?zhàn)油糠髾C(jī)器人，保障施工作業(yè)連續(xù)性，同時(shí)又保證了施工質(zhì)量。

施工過程中，一名產(chǎn)業(yè)技師通過一臺(tái)安裝多機(jī)APP 的平板電腦，即可監(jiān)控并操控整層或多樓層的數(shù)臺(tái)機(jī)器人同時(shí)作業(yè)。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，可以及時(shí)提醒產(chǎn)業(yè)技師通過APP 一鍵處理，或前往現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)。

此外，項(xiàng)目管理人員還可通過可視化的項(xiàng)目施工大屏，在辦公室隨時(shí)了解和掌控全項(xiàng)目的任務(wù)進(jìn)度和機(jī)器人施工情況。將施工任務(wù)和物料能耗進(jìn)行全線數(shù)字化管理，實(shí)現(xiàn)施工周期內(nèi)的施工和物料雙閉環(huán)管理。

地面整平機(jī)器人

機(jī)器人協(xié)同施工代替了傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式，可以實(shí)現(xiàn)全天候、不間斷施工，運(yùn)輸機(jī)器人全天候不間斷供應(yīng)配送物料，提升項(xiàng)目效益；系統(tǒng)自動(dòng)化調(diào)度機(jī)器人施工，改變了傳統(tǒng)的繁重施工方式，人工作業(yè)量大幅減少，節(jié)省人力成本，整體施工效率較傳統(tǒng)施工方式進(jìn)一步提升。

同時(shí)，通過對(duì)施工過程的優(yōu)化和協(xié)同，可以對(duì)施工任務(wù)和材料能耗進(jìn)行數(shù)字化雙閉環(huán)管理，計(jì)劃排程合理輸出用料計(jì)劃，高精度的材料供給、管理，減少物料損耗。實(shí)時(shí)的進(jìn)度管理，機(jī)器人施工過程任務(wù)進(jìn)度實(shí)時(shí)反饋和合理調(diào)配，高效應(yīng)對(duì)工地施工復(fù)雜、數(shù)據(jù)反饋難等情況。最終降低材料、設(shè)備等成本，提高企業(yè)的盈利能力和競(jìng)爭(zhēng)力。

數(shù)字化施工和多機(jī)協(xié)同可以減少人工操作過程中的誤差與瑕疵，通過數(shù)據(jù)化的監(jiān)控和反饋，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，提高施工質(zhì)量和安全性，同時(shí)保障工人的施工安全。數(shù)字化施工和多機(jī)協(xié)同可以減輕一些繁瑣、重復(fù)性的工作，將時(shí)間和精力集中在更有價(jià)值的工作上，提高工作效率和生產(chǎn)力，進(jìn)而推動(dòng)建筑行業(yè)向數(shù)字化、智能化方向轉(zhuǎn)型發(fā)展。