作者：世瑋

編輯：石亞瓊

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當(dāng)下各行各業(yè)加速步入智能化、數(shù)字化，生產(chǎn)力得到了空前釋放。我們?nèi)粘Ｊ褂寐首罡叩囊?、食、住、用、行，除住之外基本已?jīng)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、自動化制造，只有住還停留在人力制造。

隨著未來老齡化日益嚴(yán)重，80、90、00后不愿意去建筑工地工作。十年后70后都已60歲，這些60、70后業(yè)主力軍會逐步退出勞動力市場，建筑業(yè)未來將會面臨巨大的人員缺口。

我國從2020年開始大力推動智能建造發(fā)展，住建部在2020年8月25號發(fā)布關(guān)于建筑機(jī)器人推廣的指導(dǎo)性意見，信息產(chǎn)業(yè)部也有相關(guān)推動工作。但以現(xiàn)在情況看，現(xiàn)有產(chǎn)品智能化程度低、生產(chǎn)效率低、技術(shù)發(fā)展落后，還不具備大規(guī)模普及應(yīng)用。

36氪近年一直在關(guān)注建筑機(jī)器人發(fā)展，曾多次調(diào)研相關(guān)企業(yè)。去年，我們曾報道過一家從2015年初就開始從事建筑機(jī)器人公研發(fā)的公司——帕梅埃爾，當(dāng)時他們于2019年研發(fā)的第三代建筑機(jī)器人已正式投入工地使用。

如今一年多過去，我們再次對其進(jìn)行跟蹤調(diào)研，實地采訪他們在北京中電建某處工地的施工情況。從2020年4月正式投入工地使用至今，帕梅埃爾的建筑機(jī)器人已在鄭州、南寧、南通、邯鄲、北京等地完成了20多萬平米施工。

我們看到，帕梅埃爾的一臺機(jī)器人只需配備兩個工作人員，一人負(fù)責(zé)將涂料導(dǎo)入自動攪拌機(jī)，攪拌機(jī)自動完成膩?zhàn)?、水的配比并輸送給自動上料機(jī)，接著自動上料機(jī)再通過管道輸送給機(jī)器人本體；另一人則負(fù)責(zé)機(jī)器人的現(xiàn)場施工操作。

施工前，機(jī)器人通過人工控制移動到施工房間，自動通過激光雷達(dá)、視覺識別等傳感器對房間進(jìn)行3D掃描、測量，知道自身所在房間的具體位置，以及墻面信息（如墻面寬度、高度、窗戶、門框等）。

除了自動測量外，機(jī)器人也可以直接導(dǎo)入CAD圖紙獲取房間信息，未來還可直接導(dǎo)入BIM圖紙。隨后，操作員只需在觸摸屏上選擇從哪面墻開始施工，點(diǎn)擊施工按鈕即可。

進(jìn)入施工后，機(jī)器人根據(jù)自身所在位置自動移動到施工工位，并調(diào)節(jié)自己與施工墻面的前后、左右距離，平行角度。緊接著，機(jī)器人會根據(jù)前期測量的墻面高度、長度，自動識別施工起始位，從下往上噴涂施工。

機(jī)器人的膩?zhàn)?、乳膠漆噴涂均采用覆蓋噴涂，每次覆蓋一部分，以保證噴涂均勻。如遇到房間陰陽角，機(jī)器人會自動測量角度并調(diào)節(jié)噴涂角度，保證噴涂無死角。同時，機(jī)器人的噴涂厚度可根據(jù)施工要求，進(jìn)行1-5毫米的設(shè)定。通過更換工裝夾具，每臺機(jī)器人都可實現(xiàn)膩?zhàn)?、石膏、打磨墻體、乳膠漆施工。

盡管機(jī)器人的施工看起來科技感滿滿，但它對操作員并沒有技術(shù)和學(xué)歷要求，機(jī)器人的操作面板只有一個選擇項、一個點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，哪怕是小學(xué)或初中學(xué)歷的操作員，只需學(xué)習(xí)5分鐘就可以熟練操作。

了解完現(xiàn)場施工情況后，公司告訴了我們?nèi)伺c機(jī)器施工的綜合性對比：

1、可替代性：機(jī)器人基本能夠完成90%左右的施工面積，但局部柱子以及很小的邊角還需人工輔助，如果想100%替代人工，機(jī)器人還需繼續(xù)升級。

2、施工效率：一個人工每天工作8小時大概可施工100平方，但膩?zhàn)有枰┕?遍，所以實際施工面積約50平方左右。

根據(jù)現(xiàn)場實拍視頻計算，機(jī)器人設(shè)定20%速度，墻面長度6.3米，高度3.3米，約等于20.79平方，施工時長4分鐘，約等于每分鐘施工面積5平方左右，減去轉(zhuǎn)場所需時間，一小時大概可以施工200多平方，每天8小時可以施工1600平方，約等于人工施工的32倍。如果將機(jī)器人效率設(shè)定為40%，施工面積應(yīng)該可以翻倍。

3、施工成本：北京油漆工日工資420-500元。依據(jù)上述情況，每人每天工作8小時的實際施工面積約50平方左右，每平方8-10元，因此每人每天約400元，而建筑機(jī)器人施工只需配備兩名工人；施工面積按照1000平方計算，每平方0.8元左右。機(jī)器人折舊8年，具體每平方折舊數(shù)據(jù)未透露。

4、施工質(zhì)量：人工最低需要兩遍施工，機(jī)器人施工裝配式、清水墻、隔墻板、石膏板、鋼結(jié)構(gòu)等只需要一遍施工，效率質(zhì)量有絕對性優(yōu)勢。墻面基層平整度不高時，需要人工修補(bǔ)一遍，需要人機(jī)結(jié)合，但對比人工效率依然高出不少。

現(xiàn)階段，全球包括日本、美國、澳大利亞、新加坡、以色列等國家，都有企業(yè)在進(jìn)行建筑機(jī)器人的研發(fā)和布局，擁有國家扶持政策。但截至目前，真正實現(xiàn)商業(yè)化落地的建筑機(jī)器人并不多，帕梅埃爾通過走訪調(diào)研，發(fā)現(xiàn)了幾點(diǎn)他們認(rèn)為當(dāng)前存在的技術(shù)問題。

1、建筑機(jī)器人設(shè)計時就面臨長、寬、高、重量限制。一般住宅門寬850毫米、高度1950毫米、走廊寬度900毫米、國家標(biāo)準(zhǔn)地面負(fù)重每平方米200千克。

這就要求機(jī)器人必須很?。ㄗ詈貌怀^800*800地板磚）、很輕（10公斤機(jī)械臂重量在160公斤左右）、很低（施工高度要求2900毫米）、穩(wěn)定性高（機(jī)器人底部傾斜0.1度會造成機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)偏差3厘米），從力學(xué)上看這是悖論。

如果單純解決尺寸問題雖容易，但造成的穩(wěn)定性不足很容易使機(jī)器人的機(jī)械臂升高之后傾倒。不解決穩(wěn)定性又不能進(jìn)行精確施工，例如：抹灰、找平、打磨、鋪貼等工序。

2、目前市場上的視覺、雷達(dá)等傳感器并不適應(yīng)建筑工地的高溫、高濕、高粉塵環(huán)境，現(xiàn)有傳感器精度越高對環(huán)境要求越苛刻。當(dāng)機(jī)器人施工時，若有灰塵落到傳感器上，不及時清理必然造成采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，導(dǎo)致施工錯誤；如果經(jīng)常清理又會造成施工效率低、光學(xué)鏡頭磨損太快，維修成本過高。

3、現(xiàn)在機(jī)器人通常都是固定位、臂展范圍內(nèi)X、Y、Z坐標(biāo)值都是已知，機(jī)器人投入工作時先對工作面進(jìn)行測量、編程、示教等工作。但建筑機(jī)器人需要移動平臺，而建筑工地因為地面、墻面都是人工施工，一定程度上會不平整、沒有一致性，所以機(jī)器人每次移動都需重新測量機(jī)身傾斜度、墻面傾斜度、平整度，再根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行編程，為防止編程有誤還需再次示教，防止施工時出現(xiàn)錯誤。但有測量、編程、示教的時間，人工早就施工完畢，根本不需要機(jī)器人。

另外，全世界建筑行業(yè)工人普遍缺乏相關(guān)教育背景，難以完成以上復(fù)雜工作，具備相關(guān)工作能力的人也很少會在建筑工地長期工作。所以建筑機(jī)器人想大量普及，必須解決機(jī)器人根據(jù)不同現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行自動化編程，而不是人工測量、編程、示教。這是全世界機(jī)器人公司都非常想，但又難以解決的問題。

了解到上述技術(shù)問題后，帕梅埃爾針對自研的建筑機(jī)器人做了一定的改進(jìn)。

針對機(jī)器人設(shè)計，帕梅埃爾現(xiàn)有產(chǎn)品長度1000毫米、寬度750毫米、高度1850毫米，重量300多公斤，占地面積2平方米，基本滿足建筑機(jī)器人尺寸要求。

明年，他們完成的第四代產(chǎn)品長度800毫米、寬度700毫米、高度1850毫米，重量180公斤左右，完全實現(xiàn)多場景施工尺寸要求。同時，移動平臺還具備通障高度10厘米，能在接近機(jī)器人尺寸的極小空間內(nèi)前后、左右移動，以及360度旋轉(zhuǎn)，自動移動精度達(dá)1毫米左右。

不僅如此，機(jī)器人還具備自動調(diào)節(jié)前后、左右傾斜度，機(jī)身與墻面平行度；打磨最高升到3100毫米，誤差不超過2毫米。

針對傳感器問題，帕梅埃爾針對不同傳感器都進(jìn)行了相應(yīng)的自動除塵、降溫設(shè)計，以保證各個傳感器在工地大粉塵環(huán)境中的持續(xù)性工作。

針對編程問題，帕梅埃爾的機(jī)器人可自動根據(jù)不同房屋空間、高度、地面平整度、墻面平整度進(jìn)行自動編程，整個施工過程基本不需人工干預(yù)。在第四代機(jī)器人產(chǎn)品中，帕梅埃爾還新增了抹灰、刮膩?zhàn)印⒌孛嬲移焦ば?，再逐步實現(xiàn)鋪貼地板磚、瓷磚等施工。

現(xiàn)階段，帕梅埃爾建筑機(jī)器人的商業(yè)化以機(jī)器人租賃（智能建造觀摩會）、工地施工（承包工程）、大型建筑企業(yè)產(chǎn)品定制（合作開發(fā)）模式為主，國內(nèi)暫時只針對有智能建造專業(yè)高校進(jìn)行銷售。今年10月19日，帕梅埃爾中標(biāo)國內(nèi)某建筑專業(yè)大學(xué)的智能建造專業(yè)學(xué)習(xí)教具，預(yù)計11月底交付。

值得一提的是，海外建筑市場是帕梅埃爾未來發(fā)展的重要方向。公司告訴36氪，海外發(fā)達(dá)國家的工價是國內(nèi)的6-10倍，施工效率更遠(yuǎn)低于國內(nèi)，因此海外市場對建筑機(jī)器人的需求非常強(qiáng)烈，同時海外客戶習(xí)慣購買機(jī)械設(shè)備，而國內(nèi)以租賃為主。

不過，大部分海外國家對電器安全要求非常嚴(yán)格，北美、歐盟、日韓、東南亞都有自己的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，加之建筑機(jī)器人在全世界尚未開始大面積普及使用，因此這些國家及地區(qū)都沒有針對建筑機(jī)器人的認(rèn)證體系。

去年，帕梅埃爾與新加坡客戶達(dá)成5臺建筑機(jī)器人采購協(xié)議，但因安全認(rèn)證問題未能解決，無法履約供貨。目前，許多海外意向客戶都正在和政府溝通（認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)）。

未來，帕梅埃爾將針對不同國家的電壓、電器、環(huán)保、運(yùn)輸、技術(shù)需求等進(jìn)行定制化開發(fā)。例如，北美客戶要求適用于木質(zhì)結(jié)構(gòu)、110伏電壓，法國客戶要求遠(yuǎn)程辦公室操作等。這就要求研發(fā)團(tuán)隊有很強(qiáng)的技術(shù)實力，熟悉各個國家不同的安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、建筑施工流程、施工標(biāo)準(zhǔn)等，這是一個非常大的工作挑戰(zhàn)。

縱觀當(dāng)下建筑機(jī)器人領(lǐng)域，國內(nèi)已有數(shù)十家公司在此展開布局，包括帕梅艾爾、上海大界、碧桂園子公司博智林等較早一批入局的玩家，以及筑橙、筑石、蔚建等一批新入局者。

其中，大界通過部署通用型的智能機(jī)器人軟硬件產(chǎn)品，目前已為近百家建筑工廠提供增減材制造服務(wù)；碧桂園子公司博智林在研的建筑機(jī)器人及智能產(chǎn)品近50款，包括測量機(jī)器人、地面整平機(jī)器人、地坪研磨機(jī)器人等，已形成混凝土施工、混凝土修整、砌磚抹灰、內(nèi)墻裝飾等12個建筑機(jī)器人產(chǎn)品線，碧桂園創(chuàng)始人楊國強(qiáng)稱，從明年開始，碧桂園將全用機(jī)器人建造房子。

不過，建筑機(jī)器人在落地過程中除了解決成本難點(diǎn)外，未來如何在施工流程管理中將機(jī)器人作業(yè)融入進(jìn)來，也是一個要考慮的問題。

帕梅埃爾創(chuàng)始人認(rèn)為，目前建筑機(jī)器人屬于還未起步的新興行業(yè)，未來誰能活下來、誰能引領(lǐng)行業(yè)都是未知數(shù)?，F(xiàn)在的企業(yè)規(guī)模、財力、物力、技術(shù)并不能決定未來10年，隨著未來建筑機(jī)器人的真正普及，誰的產(chǎn)品技術(shù)更先進(jìn)、成本更低、質(zhì)量更穩(wěn)定、操作更方便，誰就有可能贏得市場。