|
2022年,住建部印发《“十四五”建筑业发展规划》(以下简称《规划》),明确要加快建筑机器人研发和应用,积极推进建筑机器人在生产、施工、维保等环节的典型应用,重点推进与装配式建筑相配套的建筑机器人应用,辅助和替代“危、繁、脏、重”施工作业。
为助力培育核心竞争力,助推转型升级和高质量可持续发展,由浦东新区科协主办,上海建工集团股份有限公司科协和上海建工集团院士专家服务中心联合承办,上海面向典型建筑应用机器人工程技术研究中心、上海超高层建筑智能建造工程技术研究中心、上海市土木工程学会工程建造专业委员会、上海市建筑学会工程建设专业委员会协办的的浦东新区第十五届学术年会分会场暨“加快建筑机器人研发·探索智能建造新模式”技术交流会于8月9日召开。5位报告人围绕在建筑机器人领域开展科技创新、加强关键核心技术攻关,与业界探讨了如何让建筑机器人更好地为工程建设赋能。
成熟的建筑机器人产品少是因为缺少明确的工艺参数
西湖大学云栖教授、上海蔚建科技有限公司创始人梁衍学博士在主题为《数字化建造的主要逻辑和关键技术》的报告中认为,在建筑行业,人工费不菲,机器人其实早就应该出现了,但至今少有成熟的产品,主要是因为业界尚不能制定明确的质量要求,并且用合适的参数表达将这些质量要求转化为工艺要求,只能靠建筑工人一次次人工返工去完善工作。做建筑机器人比做工业机器人要难得多,正是由于建筑工艺本身没有现成、明确的参数。比如给墙抹灰,用机器人的话,不可能一次、两次抹不好就把墙拆了重抹,它要保证的就是一次成功。因此,只有当水、泥、沙等材料的配比,压力,速度等参数都得到了准确的表达,人们才能去“教”一个抹墙机器人该如何工作,在此基础上,机器人才能稳定地输出。就这点而言,机器人的灵魂并不在于机器本体,而在于工艺的表达,而这至今掌握在建筑从业者手中。又比如,一旦对一个喷涂机器人喷涂油漆的厚度、速度等规划要求不同,整个机械的设计就不一样;在不同的环境下,还需要进行不同的测量,根据测量结果做离线的工程路径规划、生成相应的程序。这之中包含了建筑工艺的数字化、感知技术、控制技术,以及数字孪生技术。如果一台机器缺乏环境感知能力,用起来这不行那不行,用户就很容易失去耐心,机器就很难真正实现产业化。因此,一台喷涂机器人实际能力的实现程度,和机器人本身的技术水平、工艺的组织方式和项目的策划方式都有关。眼下数字化和信息化两个概念存在混滑,是数字化在建筑业尚未能真正发展起来的一个原因。
以自从有了焊接机器人,焊接大赛就少了很多为例,梁衍学指出,这是因为整个行业的基础逻辑已经被颠覆,人工焊接已经没有太大存在必要了。他强调,“真正的数字化是要颠覆一个行业的起点,并不只是去向管理要效率的过程。”
同时他也指出,在建筑企业里,管理问题、工程问题和科学问题,管理逻辑、技术逻辑和商业逻辑之间,彼此是有界限的,不能随便乱界。把一个简单的管理问题逼成科学问题,会把问题复杂化、变得非常难以解决。因为解决这类问题所需要的基础科研,往往更适合高校、研究所去开展。但在企业内部,所谓的“科学难题”,其实往往是由管理不当引发的。
对于当前较热门的人形机器人,梁衍学表示,人形机器人在机器人圈内的影响并没有在社会上那么大,因为比起机械硬件脚的能力,机器人行业内部普遍都更重视手的形态变化和能力突破可能带来的价值增值。在他看来,AI的本质是通过大数据尝试同一个问题的不同解,它和用一种方法反复解同一个问题的自动化控制不同。AI的长处不是实现确定性控制,而是在多节空间里快速寻找解的过程。人形机器人如果用几十个关节去做像拧螺丝这种最多“X”“Y”“Z”加“旋转”4个轴、几个参数就能确定的简单工作,其实是一种资源浪费。
用数智赋能建筑全生命期实践
上海建工集团股份有限公司信息总监余芳强曾负责上海新华医院、上海图书馆东馆、上海博物馆东馆等工程的全生命期数字建造应用工作。他在主题为《数智赋能建筑全生命期的实践与展望》的报告中介绍了上海建工集团数智赋能的总体思路,包括智能深化设计技术、智能施工监管技术、建筑机器人、智慧运维、数字更新等在内的数智赋能全生命期场景实践案例,以及数智建造新质生产力发展展望等。例如上海新晋的“网红”打卡点——拥有43栋历史保护建筑的百年张园将打造5.2万平方米的地下空间,并新增百余个地下车位。在历史建筑群下面“挖坑”的活儿,就由上海建工的机器人从事。又如传统的建筑淋水试验水量小、耗时长、水压小,只能模拟常规雨水,且建筑的无窗区、山墙、悬挑这些部位难以覆盖,由上海建工二建集团研制的国内首款智能高压淋水机器人,可利用智能设备、智能物联等技术模拟台风暴雨,实现智能、高压、高效的淋水试验,现场只需配备3名工作人员,用3到5天就能完成一栋小高层住宅楼的淋水检测。
上海市机械施工集团有限公司第五工程公司设备研发工作室主任滕延锋在主题为《地下连续墙钢筋笼智能焊接机器人研发与应用》的报告中,提出了以自动化设备加工基本模块、人工进行模块组装为特点的新型加工工艺,分享了在上述工艺基础上进行的多种类型焊接机器人的研发及地下墙钢筋笼建造中心的应用。
上海建工集团工程研究总院工程装备研究所所长吴联定在主题为《箱涵自动台车模架装备研发及工程应用》的报告中,以浦东国际机场四期南下项目为背景,从研发目标的设定、装备系统的开发设计、施工工艺流程的创新、示范工程的应用等方面进行了介绍。
上海建工四建集团有限公司工程研究院新技术中心副主任张波在主题为《机械化、自动化、智能化装备研发及实践》的报告中,围绕上海建工四建集团近年来在智能装备领域的探索和工作,详细介绍了团队在智能装备领域的建设与研发机制,重点讲述了近两年机械化、自动化、智能化装备的研发及应用情况,并分享了对建筑机器人研发的思考。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-8-15 08:02
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社