機(jī)器人正逐漸被部署在世界各地的建筑工地上，其應(yīng)用范圍從自動(dòng)化砌磚、3D打印到現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)。這些機(jī)器人已經(jīng)證明了它們比人類工人更快、更準(zhǔn)確地執(zhí)行任務(wù)的能力。然而，仍有一些挑戰(zhàn)需要克服，如投資成本高，需要重新設(shè)計(jì)工作流程以及變革的阻力，Trimble Solutions 印度及SAARC區(qū)域銷售總監(jiān)Harsh Pareek分享了他對(duì)AI在建筑行業(yè)的應(yīng)用。

隨著通貨膨脹、地緣政治不確定性、生態(tài)限制以及更快地為更多人提供住房的需求等大趨勢(shì)共同挑戰(zhàn)著該行業(yè)，建筑自動(dòng)化的潛在好處似乎比以往任何時(shí)候都更加巨大和不可否認(rèn)。

在一個(gè)將提高生產(chǎn)率和提高工人安全放在首位的行業(yè)中，使用機(jī)器人和自動(dòng)化建筑設(shè)備似乎是一種自然的選擇。機(jī)器人進(jìn)入全球12萬(wàn)億美元的建筑行業(yè)已經(jīng)有一段時(shí)間了，它們的應(yīng)用也多種多樣。

從全自動(dòng)砌磚、3D打印到現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，這些建筑機(jī)器人已經(jīng)證明了它們比人類工人更快、更準(zhǔn)確地執(zhí)行一系列任務(wù)的能力。

2018年，澳大利亞機(jī)器人公司FBR的自動(dòng)砌磚機(jī)器人在不到三天的時(shí)間里建造了一座三居室的房子。這種全自動(dòng)機(jī)器人的早期版本可以每小時(shí)放置多達(dá)200塊積木，大約相當(dāng)于2000塊磚。它可以在48小時(shí)內(nèi)完成人類工人需要4到6周才能完成的工作。據(jù)稱，最新的版本甚至更快——它可以在一天內(nèi)完成一幢標(biāo)準(zhǔn)雙層磚房的內(nèi)外墻建設(shè)。

機(jī)器人瞄準(zhǔn)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)

這些和許多其他機(jī)器人創(chuàng)新正逐漸部署在世界各地的建筑工地。咨詢公司畢馬威(KPMG) 2019年的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在認(rèn)為自己“技術(shù)就緒”的前20%建筑公司中，86%使用建筑信息模型(BIM)， 72%使用無(wú)人機(jī)，10%使用建筑機(jī)器人。

另一項(xiàng)針對(duì)歐洲、北美和中國(guó)近2000家小型和大型建筑及相關(guān)企業(yè)的疫情后調(diào)查更具啟發(fā)性——81%的受訪者肯定他們將在未來(lái)十年內(nèi)引入機(jī)器人。

建筑機(jī)器人的市場(chǎng)機(jī)會(huì)巨大，足以吸引世界各地公司和初創(chuàng)企業(yè)的興趣。2022年9月，科技巨頭惠普推出了一款現(xiàn)場(chǎng)打印機(jī)器人，可以在建筑工地的地板上自動(dòng)打印數(shù)字模型的布局。這臺(tái)機(jī)器可以勾勒出墻壁、門和其他元素的輪廓，幾乎不需要干預(yù)。其他初創(chuàng)企業(yè)，如Dusty Robotics和Rugged Robotics，也推出了類似的機(jī)器人，可以自動(dòng)化建筑布局。

計(jì)算機(jī)視覺(jué)和人工智能(AI)等先進(jìn)技術(shù)的融合，使機(jī)器人首次可以在沒(méi)有人類監(jiān)督的情況下完成更復(fù)雜、更復(fù)雜的工作。

這個(gè)時(shí)機(jī)真是再好不過(guò)了——自疫情開(kāi)始以來(lái)，全球建筑行業(yè)一直面臨勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題，而通貨膨脹加劇和烏克蘭-俄羅斯沖突導(dǎo)致投入成本迅速上升，進(jìn)一步擠壓了它們的利潤(rùn)率。

數(shù)字化正在推動(dòng)更多機(jī)器人技術(shù)的采用

建筑行業(yè)在技術(shù)采用方面落后于其他同行。這可能解釋了為什么根據(jù)麥肯錫(McKinsey)的研究，在過(guò)去20年里，建筑業(yè)的年生產(chǎn)率增長(zhǎng)平均只有1%。在制造業(yè)，機(jī)器人已經(jīng)是車間的支柱，同期的年生產(chǎn)率增長(zhǎng)了3.6%。

盡管如此，建筑行業(yè)是否準(zhǔn)備好積極接受和使用機(jī)器人仍是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。首先，完全自動(dòng)化的投資可能是昂貴的，對(duì)于許多建筑公司來(lái)說(shuō)，在處理利潤(rùn)率和盈利能力下降的同時(shí)，為機(jī)器人分配資源可能具有挑戰(zhàn)性。其次，采用機(jī)器人并不像即插即用那么簡(jiǎn)單——建筑公司可能不得不完全重新規(guī)劃或重新設(shè)計(jì)他們的工作流程，以充分利用機(jī)器人。

對(duì)于一個(gè)幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)一直依賴紙質(zhì)模型和人工指導(dǎo)的行業(yè)來(lái)說(shuō)，如此戲劇性的自動(dòng)化流程再造可能令人望而生畏。幸運(yùn)的是，有強(qiáng)烈的動(dòng)機(jī)去追求這條道路。麥肯錫全球研究所估計(jì)，通過(guò)轉(zhuǎn)向制造型生產(chǎn)系統(tǒng)，建筑行業(yè)某些部分的生產(chǎn)率可能會(huì)提高 5-10 倍。

事實(shí)證明，全球大流行是建筑行業(yè)加速數(shù)字化的另一個(gè)強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力，促使一些大型和先進(jìn)的承包商轉(zhuǎn)向BIM 和基于云的協(xié)作工具，以實(shí)現(xiàn)更高效的遠(yuǎn)程項(xiàng)目管理。 

一旦核心流程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，部署機(jī)器人自動(dòng)執(zhí)行這些流程就相對(duì)簡(jiǎn)單了。例如，一旦結(jié)構(gòu)的詳細(xì)3D BIM模型準(zhǔn)備就緒，它就可以用于為機(jī)器人編程以執(zhí)行多項(xiàng)下游任務(wù)——從砌磚到建筑模塊的3D打印。 

機(jī)器人已準(zhǔn)備好建造房屋

幾家公司正專注于使用機(jī)器人進(jìn)行3D打印，以幫助更快地完成建筑項(xiàng)目。總部位于美國(guó)的ICON使用其自動(dòng)建筑機(jī)器人在24小時(shí)內(nèi)以10000美元的價(jià)格3D打印了一整棟房子。奧地利Printstones公司最近推出了一款多功能施工機(jī)器人，它不僅能夠進(jìn)行3D混凝土打印。它可以進(jìn)行材料運(yùn)輸、焊接、銑削、螺旋傳動(dòng)、等離子切割、噴涂，甚至砌磚。

事實(shí)上，使用機(jī)器人3D打印建筑結(jié)構(gòu)本身就是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)。例如，迪拜制定了一個(gè)目標(biāo)，到2030年，25%的新建筑將采用3D打印技術(shù)。美國(guó)和中國(guó)是推動(dòng)3D打印技術(shù)用于建筑的另外兩個(gè)主要經(jīng)濟(jì)體。此外，隨著快速城市化，未來(lái)幾年對(duì)住房和城市基礎(chǔ)設(shè)施的需求只會(huì)增加。

顛覆性轉(zhuǎn)變即將發(fā)生

最終，在所有建筑活動(dòng)中投資和部署機(jī)器人是有明確的商業(yè)理由的。以更低的成本、更高的準(zhǔn)確性和安全性以及更少的錯(cuò)誤或浪費(fèi)來(lái)保證明顯更快的施工是一個(gè)足夠強(qiáng)大的激勵(lì)。此外，正在進(jìn)行的機(jī)器人研究和開(kāi)發(fā)工作有望降低自動(dòng)化的成本，使絕大多數(shù)建筑公司都能使用機(jī)器人。

建筑行業(yè)機(jī)器人部署的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即將到來(lái)。它還有望促成自工業(yè)革命初期以來(lái)該行業(yè)運(yùn)作方式最具顛覆性的轉(zhuǎn)變。