全球建筑业现状
随着人口红利的消失, 中国建筑业面临着巨大的人工成本压力, 以及高危, 生产效率低等一系列难题.
近百年来, 虽然自然科学与工程技术领域的革新不断, 建筑本身的形态和功能也大不相同, 但建筑施工的业态形式却始终没有出现显著的变化.
建筑行业是世界上数字化程度最低, 自动化程度最低的行业之一.
在既有的现代化技术体系中, 最有可能承担起建筑业革新重任的便是机器人技术.
据美国总承办商协会调查, 目前有 70% 的建筑公司陷入缺乏技术工人的窘境, 因为现在愿意从事那些脏活累活的人寥寥无几, 在制造业与服务业转型升级的背景下, 传统建筑业逐渐丧失对年轻一代的吸引力.
建筑机器人的出现也将改变原有的传统建筑模式.
建筑机器人发展背景及意义
01, 提高生产效率
建筑机器人是提升效率的必由之路.
在现在的建筑施工中, 虽然已有大量机械设备参与, 但更多的工序还是有赖于手工作业, 导致建造周期绵长, 少则数月, 多至数年.
饱受低效之苦, 只有 11% 的承包商认为工地非常高效.
建筑物流方面的问题对劳动生产率产生 50% 及以上的影响, 还有设计返工, 项目数据不准确和沟通失误等等因素.
过去 20 年, 美国建筑业平均年生产率增加仅仅只有 1%.
而采用机器人技术, 可使建造效率大获提升.
以欧美的标准民居为例, 传统人工作业的平均建造周期约为 6-9 个月, 但若采用最新的机器人 3D 打印技术, 建造周期可大幅缩短至 1-2 天.
这意味着遭遇地震, 恐怖袭击, 泥石流等灾难后, 可以快速完成居所重建, 保障居民的基本生存条件, 这在以往是无法想象的.
02, 保障人员安全
建筑机器人是保障施工人员安全, 提升工作品质的必然选择.
建筑业是公认的高危行业, 伤亡率仅次于矿山与交通事故之后.
例如在美国, 建筑业每年造成约 40 万人的死伤, 死亡率极高已成为严重的社会问题.
另外, 建筑施工人员的工作条件极差, 繁重的操作, 充斥着泥浆, 粉尘, 噪声, 震动等工作环境, 极大地危害着从业人员的身心健康, 导致职业病高发.
若要将建筑工人从中解脱出来, 就现有技术发展水平来看, 机器人技术或是破解这一难题最佳, 也可能是唯一的途径.
在英国, 建筑行业造成了 31% 的工作死亡和 10% 的重大工伤.
在南非, 建筑工地每年造成 150 人死亡, 大约 400 人受伤.
在中国,《2018 年上半年全国建筑业安全生产形势》的通报指出, 全国事故总量持续保持在高位, 上半年全国建筑业共发生生产安全事故 1732 起, 死亡 1752 人.
03, 劳动力短缺的必然选择
建筑机器人是人力资源日益短缺的必然选择.
随着社会老龄化趋势的不断加速, 青壮年劳动力的供给将日益紧缺.
加之建筑业所具有的 "危, 繁, 脏, 重" 属性, 若未来建筑业不能成功去除这些不利标签,"重塑" 自我形象, 势必无法吸引年轻劳动力进入这一行业.
建筑机器人 Construction Robits
建筑工人的短缺看来是一个全球问题, 特别是我们这种有着 "基建狂魔" 之称的国家, 很多科技寡头都投资在未来的机器人领域, 很多人都在纳闷, 建筑行业真能被机器人颠覆吗?
事实上, 机器人在建筑行业的应用正在逐渐增加, 猜猜下面这个黑铁疙瘩在干嘛?
△视频来源于日本国立综合研究所 AIST
竟然是在做内装的封板! 机器人拿板子翻转的动作和人手臂一样流畅, 平稳的从上往下钉钉子也是一气呵成!▽
有了这种听指挥, 效率高, 返工率低的建筑机器人, 能节省多少人工成本啊, 项目经理再也不用看包工头脸色了.
搬运建材, 捆绑钢筋, 甚至 3D 打印... 几乎每个工种都有代表性的机器人技术应用.
机械臂技术
目前最普遍的建筑机器人是机械臂.
经过编程后能够执行一系列重复又密集的劳动, 例如这个 SARCOS 研发的人工控制的双臂机器人, 可以精确的控制它抓举大件物体, 能搬动的上限近 450 公斤▽
不需人工操控的机械臂更厉害, 美国 Construction Robotics 推出了一款砌砖机器人 SAM100▽
每天轻松砌砖 3000 块, 相比一般砖瓦工人每天只能铺 250-300 块砖, 这效率快赶上一个施工队了!
难怪叫它 Semi-Automated Mason, 翻译过来是半自动泥水匠看看这些工人干净整洁的衣服, 这么盖房子也太省心了吧!
另外, 机器人可以通过编程切割复杂的模具, 精度和速度远远高于普通工人.
△丹麦公司 OdicoFormwork Robotics 研发的机械臂
这种机器人使用 "热丝切割" 来开发复杂的双曲混凝土模具, 一般来说, 这种费时费钱的工艺很少用于建筑.
▽却被 Zaha Hadid 建筑事务所用来建造中国 "庐山小学" 项目▽
这种精细复杂的几何形状都能切割的这么流畅, 简直太惊艳了!
有了这一技术, Odico 的定制铝板才可以呈现 Zaha Hadid 在迪拜的 Opus 大楼, 那壮观自由的曲面外墙▽
除了铺砖, 机器人还能胜任绑扎钢筋的手艺活, 由 Advanced Construction Robotics 开发的 Tybot 机器人, 已经在宾夕法尼亚州的一座桥上进行了施工作业.
有理由相信, 有朝一日, 搬砖都不再是人干的活啦!
来源: http://ai.51cto.com/art/201909/602678.htm