建筑行業后繼無人?多慮了,建筑機器人來了
全球建筑業現狀
隨著人口紅利的消失,中國建筑業面臨著巨大的人工成本壓力,以及高危、生產效率低等一系列難題。
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近百年來,雖然自然科學與工程技術領域的革新不斷,建筑本身的形態和功能也大不相同,但建筑施工的業態形式卻始終沒有出現顯著的變化。
建筑行業是世界上數字化程度最低、自動化程度最低的行業之一。
在既有的現代化技術體系中,最有可能承擔起建筑業革新重任的便是機器人技術。
據美國總承辦商協會調查,目前有70%的建筑公司陷入缺乏技術工人的窘境,因為現在愿意從事那些臟活累活的人寥寥無幾,在制造業與服務業轉型升級的背景下,傳統建筑業逐漸喪失對年輕一代的吸引力。
建筑機器人的出現也將改變原有的傳統建筑模式。
建筑機器人發展背景及意義
01、提高生產效率
建筑機器人是提升效率的必由之路。
在現在的建筑施工中,雖然已有大量機械設備參與,但更多的工序還是有賴于手工作業,導致建造周期綿長,少則數月,多至數年。
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率產生50%及以上的影響,還有設計返工、項目數據不準確和溝通失誤等等因素。
過去20年,美國建筑業平均年生產率增加僅僅只有1%。
而采用機器人技術,可使建造效率大獲提升。
以歐美的標準民居為例,傳統人工作業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,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、提升工作品質的必然選擇。
建筑業是公認的高危行業,傷亡率僅次于礦山與交通事故之后。
例如在美國,建筑業每年造成約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、震動等工作環境,極大地危害著從業人員的身心健康,導致職業病高發。
若要將建筑工人從中解脫出來,就現有技術發展水平來看,機器人技術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安全生產形勢》的通報指出,全國事故總量持續保持在高位,上半年全國建筑業共發生生產安全事故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。
加之建筑業所具有的“危、繁、臟、重”屬性,若未來建筑業不能成功去除這些不利標簽,“重塑”自我形象,勢必無法吸引年輕勞動力進入這一行業。
建筑機器人Construction Robits
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域,很多人都在納悶,建筑行業真能被機器人顛覆嗎?
事實上,機器人在建筑行業的應用正在逐漸增加,猜猜下面這個黑鐵疙瘩在干嘛?
△視頻來源于日本國立綜合研究所AIST
竟然是在做內裝的封板!機器人拿板子翻轉的動作和人手臂一樣流暢,平穩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,能節省多少人工成本啊,項目經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應用。
機械臂技術
目前最普遍的建筑機器人是機械臂。
經過編程后能夠執行一系列重復又密集的勞動,例如這個SARCOS研發的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Construction Robotics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!
難怪叫它Semi-Automated Mason,翻譯過來是半自動泥水匠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雜的模具,精度和速度遠遠高于普通工人。
△丹麥公司OdicoFormwork Robotics研發的機械臂
這種機器人使用“熱絲切割”來開發復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Zaha Hadid建筑事務所用來建造中國“廬山小學”項目▽
這種精細復雜的幾何形狀都能切割的這么流暢,簡直太驚艷了!
有了這一技術,Odico的定制鋁板才可以呈現Zaha Hadid在迪拜的Opus大樓,那壯觀自由的曲面外墻▽
除了鋪磚,機器人還能勝任綁扎鋼筋的手藝活,由Advanced Construction Robotics開發的Tybot機器人,已經在賓夕法尼亞州的一座橋上進行了施工作業。
有理由相信,有朝一日,搬磚都不再是人干的活啦!