建筑業(yè)后繼無人?多慮了!建筑機器人在路上了……
全球建筑業(yè)現(xiàn)狀
隨著人口紅利的消失,中國建筑業(yè)面臨著巨大的人工成本壓力,以及高危、生產(chǎn)效率低等一系列難題。
近百年來,雖然自然科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域的革新不斷,建筑本身的形態(tài)和功能也大不相同,但建筑施工的業(yè)態(tài)形式,卻始終沒有出現(xiàn)顯著的變化。
建筑行業(yè)是世界上數(shù)字化程度最低、自動化程度最低的行業(yè)之一。在既有的現(xiàn)代化技術(shù)體系中,最有可能承擔起建筑業(yè)革新重任的便是機器人技術(shù)。
不論是在歐美發(fā)達國家,還是在調(diào)整發(fā)展中的中國,建筑公司一直深陷于缺乏一線技術(shù)工人的窘境,因為現(xiàn)在愿意從事那些臟活累活的人,已經(jīng)寥寥無幾。在現(xiàn)代化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的背景下,傳統(tǒng)建筑業(yè)逐漸喪失對年輕一代的吸引力。
建筑機器人的出現(xiàn),也將改變原有的傳統(tǒng)建筑模式:
建筑工人的短缺看來是一個全球問題,特別是我們這種有著“基建狂魔”之稱的國家,很多科技寡頭都投資在未來的機器人領(lǐng)域,很多人都在納悶,建筑行業(yè)真能被機器人顛覆嗎?事實上,機器人在建筑行業(yè)的應(yīng)用正在逐漸增加,猜猜下面這個黑鐵疙瘩在干嘛?
建筑機器人ConstructionRobits
來自日本的一項研究成果,竟然是在做內(nèi)裝的封板!機器人拿板子翻轉(zhuǎn)的動作和人手臂一樣流暢,平穩(wěn)的從上往下釘釘子也是一氣呵成!
有了這種聽指揮、效率高、返工率低的建筑機器人,能節(jié)省多少人工成本啊,項目經(jīng)理再也不用看包工頭臉色了。
搬運建材、捆綁鋼筋,甚至3D打印...幾乎每個工種都有代表性的機器人技術(shù)應(yīng)用。
機械臂技術(shù)
目前最普遍的建筑機器人是機械臂。
經(jīng)過編程后能夠執(zhí)行一系列重復(fù)又密集的勞動,例如下面這個人工控制的雙臂機器人,可以精確的控制它抓舉大件物體,能搬動的上限近450公斤。
不需人工操控的機械臂更厲害,美國推出了一款砌磚機器人SAM100。
每天輕松砌磚3000塊,相比一般磚瓦工人每天只能鋪250—300塊磚,這效率快趕上一個施工隊了!
不僅速度快,它還可以看懂圖紙,通過3D掃描技術(shù),精確地計算出每一塊磚頭的位置,磚縫擺的分毫不差!
這種機械臂是動態(tài)穩(wěn)定技術(shù)的首次應(yīng)用,采用特殊粘合劑,45分鐘就能完全粘合,比傳統(tǒng)砂漿更耐熱隔音。
一旦設(shè)定好程序,整個過程也完全不需要人工干預(yù)。
看看這些工人干凈整潔的衣服,這么蓋房子也太省心了吧!
另外,機器人可以通過編程切割復(fù)雜的模具,精度和速度遠遠高于普通工人。
切割機械臂
這種機器人使用“熱絲切割”來開發(fā)復(fù)雜的雙曲混凝土模具,一般來說,這種費時費錢的工藝很少用于建筑。
卻被ZahaHadid建筑事務(wù)所用來建造中國“廬山小學(xué)”項目
這種精細復(fù)雜的幾何形狀都能切割的這么流暢,簡直太驚艷了!
除了鋪磚,機器人還能勝任綁扎鋼筋的手藝活??梢宰詣咏壴摻畹臋C器人,美女工程師正在使用設(shè)計好的模型數(shù)據(jù)進行預(yù)編程,之后機器人將自動構(gòu)建框架。小巧的體型,配有重型履帶,能夠行走在泥濘工地中。
漫游車
還沒完,除了機械臂類的機器人外,大名鼎鼎的ROVERS——漫游車也早就入侵建筑工地了。這個能搬運建材的漫游車是法國機器人公司Effidence開發(fā)的 EffiBOT。另一款機器人 Doxel,這小家伙配備了高清攝像頭和傳感器,自帶導(dǎo)航,能夠識別和規(guī)避障礙物。除了可以跟隨工人,攜帶工具和材料外,還能用光成像、探測和測距傳感器(LIDAR)進行建筑現(xiàn)場檢查,并與設(shè)計模型進行比較,儼然是個電動監(jiān)理 。
建筑業(yè)引入機器人的意義:
01、提高生產(chǎn)效率
建筑機器人是提升效率的必由之路。
在現(xiàn)在的建筑施工中,雖然已有大量機械設(shè)備參與,但更多的工序還是有賴于手工作業(yè),導(dǎo)致建造周期綿長,少則數(shù)月,多至數(shù)年。
飽受低效之苦,只有11%的承包商認為工地非常高效。
建筑物流方面的問題對勞動生產(chǎn)率產(chǎn)生50%及以上的影響,還有設(shè)計返工、項目數(shù)據(jù)不準確和溝通失誤等等因素。
過去20年,美國建筑業(yè)平均年生產(chǎn)率增加僅僅只有1%。
而采用機器人技術(shù),可使建造效率大獲提升。
以歐美的標準民居為例,傳統(tǒng)人工作業(yè)的平均建造周期約為6—9個月,但若采用最新的機器人3D打印技術(shù),建造周期可大幅縮短至1—2天。
這意味著遭遇地震、恐怖襲擊、泥石流等災(zāi)難后,可以快速完成居所重建,保障居民的基本生存條件,這在以往是無法想象的。
02、保障人員安全
建筑機器人是保障施工人員安全、提升工作品質(zhì)的必然選擇。
建筑業(yè)是公認的高危行業(yè),傷亡率僅次于礦山與交通事故之后。
例如在美國,建筑業(yè)每年造成約40萬人的死傷,死亡率極高已成為嚴重的社會問題。
另外,建筑施工人員的工作條件極差,繁重的操作,充斥著泥漿、粉塵、噪聲、震動等工作環(huán)境,極大地危害著從業(yè)人員的身心健康,導(dǎo)致職業(yè)病高發(fā)。
若要將建筑工人從中解脫出來,就現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展水平來看,機器人技術(shù)或是破解這一難題最佳,也可能是唯一的途徑。
在英國,建筑行業(yè)造成了31%的工作死亡和10%的重大工傷。
在南非,建筑工地每年造成150人死亡,大約400人受傷。
在中國,《2018年上半年全國建筑業(yè)安全生產(chǎn)形勢》的通報指出,全國事故總量持續(xù)保持在高位,上半年全國建筑業(yè)共發(fā)生生產(chǎn)安全事故1732起、死亡1752人。
03、勞動力短缺的必然選擇
建筑機器人是人力資源日益短缺的必然選擇。
隨著社會老齡化趨勢的不斷加速,青壯年勞動力的供給將日益緊缺。
加之建筑業(yè)所具有的“危、繁、臟、重”屬性,若未來建筑業(yè)不能成功去除這些不利標簽,“重塑”自我形象,勢必?zé)o法吸引年輕勞動力進入這一行業(yè)。
編輯:李佳婷
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