解密“多机施工系统”,看博智林如何重塑建筑业

当多数人对建筑业的印象还停留在“搬砖头、扎钢筋、浇混凝土、装模板”等粗放的生产方式时，一场由碧桂园掀起的科技变革，正让这一切悄然发生改变。

2021年12月30日，碧桂园旗下广东博智林机器人有限公司（简称“博智林”）在碧桂园汕头金平项目首次完成了“BIM+FMS+WMS+建筑机器人”多机施工系统的验收，共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。

此举意味着博智林已经能够在特定施工阶段通过科学铺排施工工序，让多台建筑机器人像流水线一样进行自主施工作业，标志着博智林建筑机器人已进入了多机协同系统化应用的新阶段，在探索高质量、智慧化的智能建造新路径方面取得重大成果。这在中国乃至全世界建筑行业内均属首创，具有重要的行业标杆示范意义。

“多机施工系统”解密

那么问题来了，博智林是如何在复杂的建筑工地，通过科学铺排施工工序，让建筑机器人像流水线生产一样施工作业的呢？

首先，博智林自研的BIM协同平台，会结合汕头项目主数据生成定制化“BIM模型地图”，通过模型地图给到路径规划系统提供机器人施工路径；同时，BIM材料算量系统根据集团规则，匹配商品库后推送至BIM计划排程系统，将施工计划与材料用量相关联，形成机器人施工工单，下发至FMS系统。

FMS-金平项目施工大屏

至此，机器人施工所需的人、材、机资源信息实现了在线策划，智能建造“棋盘”完成排名前列步的智能布局。

作为多机作业系统的“指挥中心”，FMS系统可以对接BIM施工计划排程，获取机器人作业工单，打通机器人App与路径规划，并对接WMS系统，实现机器人实时监控，物料下发调配以及作业路径实时生成的完整流程。施工完成后还能反馈工单状况和实际用料给回上游系统，完成工单和物料的双闭环。

事实上，FMS系统就相当于建筑机器人指挥调度界的“最强大脑”。

若将FMS系统比喻成指挥中心，那么WMS系统就可以称之为物流控制“智脑”，兼具虚拟“红绿灯”功效。它负责实现物流类机器人的全自动调度、智能电梯的自动控制、物料管理与数据分析。

有了它的智能调度，通用物流机器人批量出动却不会发生堵车现象；有了它的及时指挥，搅拌站可自动且及时搅拌物料；有了它的排班布局，物流类机器人可以自动搭乘智能升降梯前往指定楼层，再自动返回。

实现了“一盘大棋”的智能化布局后，建筑机器人便可以在工地划分地盘、依序建房了。比如，在墙砖铺贴机器人工作地盘，智能建造产业技师可以协助机器人加瓷砖胶，此后，上砖机器人即可自动完成机器人加砖。而随着产业技师在平板电脑上按下“指令”，选中作业区域。机器人便可前往进行自动施工作业，作业完成后反馈工单至计划排程。

到了腻子打磨机器人作业专区，产业技师可以通过平板电脑给机器人下达指令。随后，腻子打磨机器人即可开启高效率打磨作业，同时反馈作业完成进度。墙纸铺贴机器人在产业技师协助装置好墙纸材料后，则可以按照作业规划路径进行平滑且工整地自动铺贴墙纸。

由此，建筑机器人在各个作业区的智能化流水线高效施工得以全部实现。透过汕头项目现场的施工管理大屏，项目管理人员还可以实时清晰地看到8台施工机器人在不同作业面上的施工情况，并实时监控建筑机器人的施工状态和作业位置、作业进度、物料用量等，便捷、高效的统筹施工进度。

这些昔日在电影中才能看到的场景，已经在博智林的推动下逐渐成为了现实。

科技引领重构建筑业

众所周知，过去几十年，在缺乏技术驱动的情况下，传统的房地产建筑行业一直保持较为粗放的发展方式，不仅高度依赖人力，而且很少出现大规模的技术革新，“危、繁、脏、重”四个字可以准确概括出建筑行业的痛点。

其中，在建筑业始终扮演重要角色的农民工群体短缺及老龄化问题，更是逐渐成为了行业发展的一个潜在不利因素。

国家统计局数据显示，2020年，我国农民工共28560万人，较2019年减少517万人，下降1.8%；平均年龄为41.4岁，比2019年提高0.6岁，其中30岁以上农民工占比高达77.3%；50岁以上农民工占比高达26.4%，较2016年的19.1%上升7.3个百分点。

十九大报告明确指出，我国将加快建设创新型国家，建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系。中国有着万亿的建筑市场规模前景，智能化转型升级迫在眉睫。

在这样的背景下，碧桂园锚定了机器人新赛道，为房地产建筑业埋下了一颗科技的种子，并在2018年7月正式成立了博智林。定位为行业先进智能建造解决方案提供商的博智林，重点聚焦建筑机器人、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，通过技术创新、模式创新，探索行业高质量可持续发展新路径，助力建筑业转型升级。

三年时光转瞬而逝，投入大量人力物力进行建筑机器人研发的博智林成果颇丰。据统计，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，在研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少有，其中自主研发的机器人控制器已批量应用，累计交付量近850件。

从服务范围上来看，资料显示，上述同期，博智林的服务触角已覆盖至全国25个省份（直辖市、自治区），超350个项目，累计应用施工面积超700万平米。

截至2021年12月底，博智林尚有在研建筑机器人46款，其中18款建筑机器人已投入商业化应用，在全国各地项目推进机器人建房试点工作，包括首次完成机器人参与建设示范区、首次建立机器人调度中心、首次跑通修整类机器人多机联合施工模式，实现了少人化或智能化施工作业。

中国科学院院士、清华大学人工智能研究院院长张钹教授认为，“碧桂园集团在短短近三年时间里，针对BIM、装配式建筑和建筑机器人领域投入了大量的研发资源和人才，开展全面的研发，目前已经交付了大批量的机器人，走在了全国乃至世界智慧建造和建筑机器人领域的前列。”

站在“十四五”规划的新起点，绿色、低碳被提上了新的高度。“十四五”规划指出，要广泛形成绿色生活方式，支持绿色技术创新，推进清洁生产，发展环保产业，推进重点行业和重要领域绿色化改造，促进碳排放达峰后稳中有降。而推动建筑行业降低能耗、减少碳排放、节约资源，对于实现绿色低碳发展尤为重要。

博智林正在以实际行动推动上述目标的实现。资料显示，博智林通过高质量、稳定的施工，以及数字化、智能化的智慧工地管理，不仅提高了作业效率，大幅度减少了施工的返工率，更减少了建筑材料的浪费，降低了工业污染排放及碳排放。

比如，建筑废弃物再利用流动制砖车可提供建筑垃圾减量化、资源化、无害化一站式解决方案，将建筑垃圾直接转化为园林路面砖、植草砖、盲道砖、各种实心混凝土砖等再建材制品，即产即销，变废为宝，节省建废清运费、砖类建材采购费，减少粉尘污染和运输排放。

截止2021年9月15日，建筑废弃物再利用流动制砖车已在住建部办公厅首批智能建造试点项目凤桐花园投入使用，累计消纳建筑垃圾450吨，生产路面彩砖（230*115*60mm）超过20万块。

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。