原標題:全省223個建筑工程項目用上智能建造技術 ——
機器人“搬磚”,“江蘇智造”未來已來
1月19日,2023年度江蘇省智能建造試點項目入圍名單公布。28個入圍項目,分布在南京、蘇州、無錫、南通、揚州和宿遷。近期,省住建廳將組織專家對這些項目進行實地核查,通過核查的則定為首批江蘇省智能建造試點項目。
顧名思義,智能建造是充分利用智能技術和相關技術,提高建造過程智能化水平的一種新型建造方式。2022年11月,南京、蘇州入選住建部公布的首批24個智能建造試點城市。當年12月底,省住建廳出臺《關于推進江蘇省智能建造發(fā)展的實施方案(試行)》,提出加大智能建造技術在工程建設各環(huán)節(jié)的應用,塑造“江蘇建造”新品牌。目前,全省有223個工程項目采用智能建造技術。
一群機器人“空降”項目工地
智能建造,“新”在哪里?1月18日,在南京市建鄴區(qū)的G71地塊項目工地,記者看到一群“顯眼包”:測量機器人、地坪機器人、噴涂機器人。其中測量機器人的造型和傳統(tǒng)的工程測量儀差不多,但多了個“大腦袋”。轉轉“大腦袋”,它就能完成測量工作?,F(xiàn)場工作人員介紹,5名測量人員一整天完成的測量任務,一個測量機器人兩個小時即可搞定,幾乎沒有誤差,而且測量數(shù)據(jù)實時上傳管理平臺,省去人工錄入。
項目空地上,工廠定制的墻板、樓板等預制構件高高碼起。每個構件都掛著一個二維碼,伴隨設計、生產和施工的全過程,相當于構件的“身份證”,有尺寸、材料、生產廠家等信息。工地的許多墻面上都貼著二維碼,手機一掃即跳出一個空間三維模型,上面清楚標注著一些實測數(shù)據(jù)。工作人員掃碼即可了解具體信息,施工管理更直觀便捷。這一切有賴于測量機器人,更要歸功于幕后的“智慧大腦”。
項目施工方——江蘇宜居建設工程有限公司總工程師賈建偉告訴記者,“智慧大腦”是一個集BIM(建筑信息化模型)、信息化、數(shù)字孿生、智能施工為一體的智能化集成化管控平臺。它集納施工中的所有管理項目、人員和設備,履行“工地總指揮”職責?!耙郧安牧瞎芾怼踩芾?、質量管理在不同平臺運行,難免造成低效和資源浪費,而有了‘智慧大腦’,施工管理效率極大提高。”
3D打印建筑現(xiàn)身市民廣場
多功能服務房、公交站臺、街頭休閑角、單位門衛(wèi)室……多個3D打印建筑現(xiàn)身南京江北新區(qū)的市民廣場。在它們的“娘家”——南京嘉翼精密機器制造股份有限公司,董事長李進用視頻向記者展示一個3D打印建筑的“生長”過程:可以吐出砂漿的機械臂不停擺動,留下“蛋糕裱花”樣的成型砂漿。隨著砂漿堆疊,墻面不斷長高……最終誕生了高6米、使用面積52.8平方米的兩層建筑,也就是如今的南京市六合區(qū)靈巖社區(qū)衛(wèi)生服務中心院史展覽館。
在位于蘇州市相城區(qū)的長三角國際研發(fā)社區(qū)啟動區(qū)二期項目現(xiàn)場,中億豐建設集團股份有限公司智能建造中心主任肖勇軍介紹,升降機是建筑工程必會用到的基礎設備,該項目將傳統(tǒng)升降機升級為智能無人升降機,讓有人值守變成無人值守,實現(xiàn)24小時連續(xù)自主作業(yè),梯籠內置的人數(shù)AI識別、載重感應控制等功能極大地提升了安全性。像升降機這樣的技術革新,該項目有80多個。
蘇州市相城區(qū)黃埭鎮(zhèn)有一個匯集4大系列14個建筑機器人產品的“建筑機器人4S店”。智能裝備研發(fā)與服務中心負責人、江蘇中杰建兆智能裝備有限公司常務副總經理史益軍用建筑人的“行話”向記者展示“地面三件套”,包括搬運機器人、四輪激光整平機器人等;“墻面四件套”,包括室內膩子噴涂機器人、室內乳膠漆噴涂機器人等;“地空巡檢兩件套”……長手臂的室內膩子噴涂機器人,可根據(jù)規(guī)劃路徑,獨立完成墻面、天花板等大面積的膩子噴涂作業(yè),對曲面、復雜空間的噴涂作業(yè)也游刃有余,最高作業(yè)高度為4.6米。一個室內膩子噴涂機器人的作業(yè)量,能抵三四名工人。
三重優(yōu)勢助力轉型擺脫困境
“我省將智能建造作為推動建筑業(yè)高質量發(fā)展的重要抓手,以工程項目、經營主體、產業(yè)鏈為重點,大力推行智能建造技術應用,推動建筑業(yè)由傳統(tǒng)產業(yè)向現(xiàn)代產業(yè)轉型。”省住建廳建筑市場監(jiān)管處副處長周文輝說。
“智能建造的五大關鍵領域,包括建筑產業(yè)互聯(lián)網平臺、‘BIM+’數(shù)字一體化設計、建筑機器人及智能裝備、部品部件智能化生產、智能施工管理?!睎|南大學土木工程學院教授、博導李啟明介紹,“智能建造并不是完全否定傳統(tǒng)建造方式,而是用人工智能、物聯(lián)網等新一代信息技術來賦能傳統(tǒng)建造過程?!?/p>
李啟明列出智能建造的三重優(yōu)勢。首先,可以提升建筑業(yè)的信息化和智能化水平,降低成本、提高效率。例如,基于“BIM+”數(shù)字一體化設計,不僅可以出設計圖紙,還能出建筑結構、水電暖BIM等數(shù)字產品。通過這些信息化模型,設計者可以預先檢驗結構里的管線,優(yōu)化設計以解決管線碰撞等問題,而傳統(tǒng)設計方法很難預先發(fā)現(xiàn)此類問題。
其次,可為打造智慧建筑以及建筑運維提供支持。智能建造過程中的一些數(shù)據(jù)產品,可以為建筑運維提供智慧服務,根據(jù)建筑空間特性匹配對應的智能系統(tǒng),以達到節(jié)能減排、舒適居住、便捷管理、安全環(huán)保等效果?!翱梢哉f,沒有智能建造的過程,就無法成就完整意義上的智慧建筑”。
第三,對相關產業(yè)也有推動作用。一些智能裝備、產品的大量使用,可推動形成智能裝備產業(yè)。在國家首批智能建造試點城市中,有的城市就把智能建造產業(yè)園和產業(yè)鏈作為建設目標之一。江蘇也提出,要形成智能建造的新產品、新技術和新產業(yè)體系。
發(fā)展智能建造,旨在為傳統(tǒng)行業(yè)補短板、增活力,既是追求效率和質量的主動謀變,也是擺脫行業(yè)困境的轉型。在中億豐建設集團股份有限公司董事長宮長義看來,傳統(tǒng)建筑業(yè)信息化水平較低、生產方式粗放、勞動效率不高、能源資源消耗較大、科技創(chuàng)新能力不足等問題比較突出。
隨著建筑工人老齡化加劇,用工成本不斷攀升,“用工難”成為建筑業(yè)越來越突出的問題之一。而智能建造是新一代信息技術與新型工業(yè)化的深度融合,科技含量高、產業(yè)關聯(lián)度大、帶動能力強,是推動建筑業(yè)轉型升級和高質量發(fā)展的重要手段。以蘇州為例,50歲以上建筑工人占比已達40%。肖勇軍說:“由于工作強度大、環(huán)境差等因素,建筑工職業(yè)的社會認可度總體不高。在同等收入情況下,年輕人更傾向于外賣員、快遞員、網約車司機等新業(yè)態(tài)行業(yè)?!币虼?,減少人工作業(yè)、改善作業(yè)條件、減輕勞動強度,已成建筑業(yè)共識。發(fā)展智能建造,無疑可減少人工依賴、降低人工成本。我省正探索的“機器人+產業(yè)工人”模式,就是利用智能裝備替代高危、臟累等崗位的施工工人。
“三步走”邁向智造未來
發(fā)展智能建造,被業(yè)內視為建筑業(yè)從勞動密集型邁向技術密集型的必由之路。我省已確定智能建造“三步走”發(fā)展目標,“近期目標”是:到2025年末,智能建造適宜技術在重大工程建設項目中應用占比達到50%,培育30家以上智能建造骨干企業(yè)。
南京市建委市場監(jiān)管處(建筑業(yè)發(fā)展處)二級調研員徐宏芳透露,南京確定35個智能建造試點項目、總建筑面積達367萬平方米,13家試點企業(yè)涉及勘察設計、施工、部品部件生產和技術服務等產業(yè)環(huán)節(jié)。該市累計新開工新型建筑工業(yè)化項目約519.6萬平方米,約占新開工建筑面積的52%,在全省處于首位。
蘇州去年確定29個智能建造試點項目,并要求到2023年底全市單項5萬平方米以上房建工程項目全面使用建筑機器人輔助施工。蘇州市相城區(qū)住建局局長周建明介紹,29個試點項目有5個在相城,該區(qū)不僅成立智能建造產業(yè)聯(lián)盟,還構建了“一基地多園區(qū)”的智能建造產業(yè)空間布局,包括在渭塘鎮(zhèn)開工建設智能建造產業(yè)基地;在經開區(qū)、黃埭鎮(zhèn)等多個板塊建設智能建造細分領域的產業(yè)園區(qū),涉及裝備制造、工程物聯(lián)、綠色建材等。
省住建廳明確,對智能建造項目給予大力支持,包括智能建造試點項目所取得的技術成果優(yōu)先申報省建設科技成果獎等重要獎項,支持招標人將投標人參建項目入選智能建造試點項目情況作為擇優(yōu)因素。去年,江蘇省優(yōu)質工程獎“揚子杯”增設智能建造專項名額,3個項目獲智能建造專項獎。
為加快推廣應用智能建造技術,我省住建部門還支持大型建筑業(yè)企業(yè)建立科技研發(fā)中心和建筑產業(yè)互聯(lián)網平臺,建立全省統(tǒng)一的BIM設計交付和智能審查數(shù)據(jù)標準。眼下,中億豐、中建八局三公司、龍信建設等龍頭企業(yè)已建立研發(fā)中心,推進BIM技術在建設項目規(guī)劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的集成應用,推進建筑機器人技術、數(shù)據(jù)應用、算法應用等智能建造技術的研發(fā)、創(chuàng)新、應用。但周文輝也坦言,推進智能建造還存在相關配套政策不夠完備,財政、稅收等激勵政策尚未落實,地區(qū)發(fā)展差異大等問題。
實現(xiàn)美好圖景需要一個過程
未來的建筑工人不再需要“搬磚”,危、繁、臟、重的活可以統(tǒng)統(tǒng)交給機器人,但建筑工地會更加需要既懂技術又熟悉實操的“雙面手”?!岸ㄖこ痰牟欢畔⒓夹g,懂信息技術的不懂建筑工程,能融合二者的專家非常少?!崩顔⒚鹘榻B,目前全國有106所高校開設智能建造本科專業(yè),在江蘇,東南大學、江蘇城鄉(xiāng)建設職業(yè)學院等10所高校開設了智能建造專業(yè)。開設早的才有一屆畢業(yè)生,晚的剛開始培養(yǎng)人才。
“作為建筑產業(yè)的發(fā)展方向,智能建造不是簡單的單項技術、應用,而是一個系統(tǒng)工程?!崩顔⒚髡f,人才缺乏是一方面,智能建造還面臨技術、品牌不成熟,數(shù)字產品驗收方法不明確,新工藝工法標準體系不完善等諸多問題。支撐智能建造可持續(xù)、健康發(fā)展的關鍵在于培養(yǎng)人才、創(chuàng)新技術、完善標準,這不是兩三年就能完成的,需要一個長期過程。
肖勇軍表示,在智能建造領域,國內技術創(chuàng)新層出不窮,應用場景也越來越豐富,但CAD(計算機輔助設計)、BIM等基礎軟件依然來自國外,需要產學研等多方攜手,把握原始創(chuàng)新的主動權。他向記者描繪了一個美好圖景:隨著技術的不斷演進,未來每一塊磚都可溯源,交房變成現(xiàn)實和虛擬的“雙重交房”。也就是說,購房者除了得到實體房,還能在線上擁有一個“虛擬房”,為后期房屋維護提供參考。
發(fā)展智能建造既能為做大做強建筑業(yè)注入新動能,也將為人們帶來更好的建筑產品。周文輝介紹,下一步,我省將堅持示范引領,評選一批全省智能建造示范項目、示范企業(yè),引導實力強、技術優(yōu)的骨干企業(yè)加大智能建造創(chuàng)新投入,助力各項智能建造技術落地實施;積極打造智能建造產業(yè)園,吸引智能建造產業(yè)鏈上下游企業(yè)集聚,強化各環(huán)節(jié)的主體協(xié)同,盡快形成智能建造產業(yè)鏈集群;建立新型建筑工業(yè)化及智能建造人才引進、培養(yǎng)機制,加強高層次管理人員的培養(yǎng)和儲備,支撐智能建造穩(wěn)步前行。