当机器人成为建筑工

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说起建筑施工现场，我们会想到什么？脏乱的环境、高危的工种，抑或是在烈日下粉尘里劳累的工人？
事实上，现在的建筑工地正在摆脱这些固有印象。11月27日，澎湃新闻记者在上海的一个建筑工地上遇到了外形像蝎子的机器人、长得方方正正的机器人……


自行式智能钢筋绑扎机器人在工作中澎湃新闻记者蒋乐来图
钢筋绑扎机器人：外形像蝎子，善于“夜视”
钢筋绑扎机器人的外形像一只蝎子，底盘配有内置电池，可自行横竖行走，绑扎工艺则通过一支长长的机械臂完成。而要控制它，只需要一个应用程序，可以通过电脑、平板，甚至手机。
11月27日，在中节能·上海首座项目一座塔楼的高层，这只体型小巧灵活的“蝎子”正在用铁丝绑扎楼板的钢筋交叉节点。
中建八局工程研究院建筑结构与防灾研究所所长杨燕表示，在单个节点的绑扎速度上，机器人与人工接近且有质量保证，但机器人在钢筋网上的移动需要更多的时间，因此单点绑扎的综合用时在八九秒左右。而它更大的优势在于能够长时间甚至24小时工作（需更换备用电池），且机器人的视觉识别在夜间效果更好。
在传统人工的钢筋绑扎操作中，几千平方米的钢筋网上可能有数十人同时作业，宛如农忙时节的稻田插秧。而等到钢筋绑扎机器人规模化投用时，或许一个人拿着手机在旁监督，就能够完成所有工作。
目前，钢筋绑扎机器人还在实测阶段，仍会进一步完善工艺，也会持续探索梁柱钢筋绑扎的场景应用。“预计明年能够成熟应用，到时钢筋绑扎机器人可能质量会更轻一些，数量会更多一些。”杨燕说。


抹灰机器人在工作中中建八局供图
抹灰机器人：保证墙面无空鼓
在上述项目的地下室施工现场，一台抹灰机器人正在默默完成自己的工作。
砂浆由泵机泵入，机器人再根据所接收的脉冲信号在墙面上进行抹灰，除了垂直涂抹之外，它也能根据工作目标自主进行水平移动。方方正正的外表下，它所能实现的功能和效率经过多次迭代升级。
身高一米八的它最高能够涂抹到高5.5米的墙面，这已经远远超过了工人所能达到的高度。在实际施工过程中，这也就避免了现场搭建操作架的麻烦以及工人在高处施工的危险。此外，机器人涂抹的砂浆厚度可以达到2.5cm，这对于人力来说需要多次重复作业才能实现，并且机器人作业能够保证墙面无空鼓。
抹灰机器人的综合工作效率预计可以达到300㎡/天，是人工抹灰的6-8倍，且能稳定保持施工工艺质量，大幅节省人力。项目综合工程师花磊介绍说，目前这一机器人更适用于大面积的工作场景。在一些贴边处、转角处，还需要人工进行适当的补充。


钢筋集中加工生产线澎湃新闻记者蒋乐来图
钢筋智能化加工系统：能同时为多个工程现场供应成品钢筋
项目工地上还有一台规模硕大的设备，这是钢筋智能化加工系统2.0。据花磊介绍，这一系统能够实现钢筋排产、加工、绑扎、堆放的全过程无人化及柱成型钢筋骨架的全自动化加工。
将不同尺寸的原始钢筋成捆放入设备中，加工系统便能够根据所设定的生产目标自动完成对钢筋的切割、弯曲，并按照特定建筑构件对钢筋的需求进行分拣和堆放。工人只需将分拣好的成堆钢筋运往相应的构件处便可以直接使用。
相较于传统的人力钢筋加工，系统把所有环节一体化完成，缩减了每个环节所需的人力成本，同时避免了人力难以高效配置钢筋材料造成的材料损耗和施工效率受限。
在建筑行业整体钢筋现场加工智能化程度低、钢筋费用投入量大、加工成本逐年上升、集中加工配送率低的情况下，这一自动化设备有效解决了一系列现实问题。在保证运输效率的理想情况下，这一系统能够同时为周边多个工程现场供应成品钢筋。
当前，这一设备只需三个人便可实现运转，作业工效可达每小时3.5吨。据测算，扣除初期成本投入之后，这一加工方式与同钢筋量的人力加工对比，5年可以节约成本千万元。
钢筋的排产、加工、分拣、绑扎在建筑工地上是为数不多的标准化操作流程。面对这样的场景，机械化作业已经能够基本覆盖全流程，这也为建筑工业化和智能建造提供了一个样本。
专家：建筑工人的工作或成操控机器人
在数字化转型的浪潮之下，工厂、港口都已经逐步迈向了无人化的道路，那么建筑工地呢？
从当前的智能设备应用情况来看，机器人更多是服务于建筑施工过程中的某些特定工艺和施工环节。除了上述几种机器人外，还有测量机器人、收光整平机器人、焊接机器人等等。对于某个特定场景或局部施工流程的包办，也只有钢筋智能化加工系统可以算作尝试。
杨燕告诉澎湃新闻记者，当下业内比较主流的看法是人机协同，短期内在建筑施工全场景实现类似工厂的无人化模式还比较困难。因为工厂的生产线是很标准的，但是建筑行业每一个项目的造型、材料、体量等方面都有所不同。不是所有工作都能够标准化，必然有一部分需要人工完成。
而同无人化生产推进过程中引发的争议一样，越来越多的机器人会不会影响工人就业呢？
事实上，当前人力资源短缺是整个建筑行业的痛点，也正在倒逼行业朝智能建造的方向发展。工地上的操作工人越来越不好招，年轻人则更少。比起在工地上班，更多人选择做快递或者外卖。
此外，工地对于工人的年龄上限有严格的把控。而现实情况用业内半开玩笑的话来说就是，每过一年，整个行业建筑工人的平均年龄就涨一岁。这或许并非精确的数据，但也道出了建筑工人队伍后继乏力的窘境。
随着智能化设备越来越多，杨燕认为往后对于工人的要求也会发生转变。或许工人不会在传统施工操作技能上面对过高的要求，而是需要懂得更多机械设备、自动化设备操作及维护的相关知识。同时，她也希望这样的发展能够修正年轻群体对于建筑工地的固有印象。“如果大家发现从事这个行业变成了操控机器人，那是不是会感觉更具有科技感，更愿意加入呢？”
智能建造的未来前景将非常广阔，智能装备、建筑机器人也将极大地改变传统建筑行业的模式，在土建、安装、装饰装修等方面均有很大的发展潜力。杨燕表示，在近一两年内，有望在部分细分场景率先取得突破性进展。

来源：https://view.inews.qq.com/k/20231201A0931I00
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