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近日,借助技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新,廣東博智林機器人有限公司(以下簡稱“博智林”)在碧桂園汕頭金平項目中首次完成“BIM(建筑信息模型)+FMS(機器人協(xié)同管理系統(tǒng))+WMS(倉儲管理系統(tǒng))+建筑機器人”多機施工系統(tǒng)的驗收,探索出一條高質(zhì)量、智慧化的智能建造新路徑。

系統(tǒng)協(xié)同 實現(xiàn)高效施工

在BIM、FMS、WMS三大系統(tǒng)協(xié)同以及智能化布局的基礎(chǔ)下,碧桂園汕頭金平項目的多個建筑機器人在各個作業(yè)區(qū)實現(xiàn)了智能化、流水線式的高效施工。

在墻磚鋪貼機器人作業(yè)區(qū),智能建造產(chǎn)業(yè)技師協(xié)助機器人加注瓷磚膠,上磚機器人自主完成加磚。隨后產(chǎn)業(yè)技師在平板電腦上選中作業(yè)區(qū)域,一鍵下發(fā)指令,機器人迅速啟動前往指定位置,進行鋪磚施工作業(yè),作業(yè)完成后即時反饋工單至計劃排程系統(tǒng)。

在膩子打磨機器人作業(yè)區(qū),產(chǎn)業(yè)技師通過平板電腦給機器人一鍵下發(fā)指令,隨后膩子打磨機器人立即開始高效率打磨作業(yè),作業(yè)完成后同步反饋作業(yè)完成進度。在另一個區(qū)域,墻紙鋪貼機器人通過產(chǎn)業(yè)技師協(xié)助裝好墻紙材料后,按照技師指令和既定的作業(yè)規(guī)劃路徑,迅速進行平滑、工整的自動鋪貼工作。

同一時間,8款施工機器人、6款運輸及上料機器人、5款集中工作站在“BIM+FMS+WMS+建筑機器人”多機施工系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下,實現(xiàn)了協(xié)同施工作業(yè)。該系統(tǒng)可以讓建筑機器人系列產(chǎn)品最大化發(fā)揮功效,同時該系統(tǒng)的驗收完成還意味著智能建造生態(tài)實現(xiàn)了“端到端”的全面貫通,構(gòu)建了完整的全周期施工閉環(huán)。

各顯神通 保障工程建設

BIM協(xié)同平臺是一個功能強大的智能施工任務規(guī)劃中心,規(guī)劃的內(nèi)容核心包括建筑機器人如何施工、相關(guān)物料如何保障兩方面。

物流類機器人根據(jù)WMS有序運輸施工物料

博智林自主研發(fā)的BIM協(xié)同平臺首先結(jié)合項目的主數(shù)據(jù),生成定制化BIM地圖,提供給路徑規(guī)劃系統(tǒng),規(guī)劃出機器人施工路徑。與此同時,BIM材料算量系統(tǒng)根據(jù)預先設定的規(guī)則,匹配商品庫后推送至BIM計劃排程系統(tǒng),將施工計劃與材料用量相關(guān)聯(lián),最終形成機器人施工工單,下發(fā)至FMS。至此,機器人施工需要配備的產(chǎn)業(yè)技師、建筑材料、建筑機器人設備等資源信息均提前實現(xiàn)了在線策劃,智能建造“棋盤”完成了第一步的智能布局。

FMS則是多機施工系統(tǒng)的“首席指揮官”“最強大腦”,主要負責對機器人的管控和任務調(diào)度工作,以實現(xiàn)有序、高效的協(xié)同作業(yè)。博智林自主研發(fā)的FMS可做到“一心多用”,它就像一個超級指揮中樞,一方面能夠調(diào)度全部機器人按指定路徑自主前往指定區(qū)域、自主施工,另一方面也同步呼喚W(wǎng)MS提供物料支持。

FMS-金平項目施工管理大屏

FMS在接收到工單后,會下發(fā)作業(yè)路徑給相應的機器人,有序統(tǒng)籌機器人開始作業(yè),并全程監(jiān)控作業(yè)過程。同時,FMS還通過智能調(diào)度算法同步派發(fā)工單給WMS進行物料調(diào)配,以滿足機器人的施工需要。整體施工完成后,FMS還能及時向上游系統(tǒng)反饋工單完成狀況和實際用料情況。

在碧桂園汕頭金平項目現(xiàn)場,施工管理大屏能夠?qū)崟r清晰地呈現(xiàn)8臺施工機器人在不同作業(yè)面的施工情況。通過大屏,項目管理人員可以實時監(jiān)控建筑機器人的施工狀態(tài)、作業(yè)位置、作業(yè)進度和物料用量等,施工進度的全局統(tǒng)籌十分便捷、高效。

如果說FMS是指揮中心,那么WMS就可以被稱為物流控制“智腦”,兼具虛擬“紅綠燈”功效,可實現(xiàn)物流類機器人全自動調(diào)度、智能電梯自動控制、物料消耗的精確管理與數(shù)據(jù)化監(jiān)控,例如它對工地物料消耗的管理可以精確到任一樓棟、樓層、戶型,包括使用的涂料量、瓷磚數(shù)等信息。

WMS是一個高度協(xié)同、實時響應機器人需求的強大物料供應管理中樞,能夠全程監(jiān)控物料的出庫、運輸和機器人加料,保證與BIM協(xié)同平臺的物料保障計劃實時匹配,真正實現(xiàn)“每一種物料從哪來、去哪用、用多少”的精細管理,形成了智慧工地物料系統(tǒng)閉環(huán)。

有了WMS的實時指揮,攪拌站可自主及時啟動攪拌物料,確保物料第一時間的供應;有了WMS的智能調(diào)度,即便物流機器人批量出動,也不會發(fā)生“堵車”現(xiàn)象;有了WMS的排班布局,物流機器人可以自主搭乘智能升降梯前往指定樓層,再自動返回。

技術(shù)攻關(guān) 發(fā)展智能建造

當前,建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級勢在必行,發(fā)展智能化的建造方式已經(jīng)成為建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,智能建造正成為世界建筑領(lǐng)域的前沿賽道。

作為碧桂園集團旗下全資子公司,自2018年7月成立以來,博智林不僅研發(fā)、生產(chǎn)、應用體系化的建筑機器人,還結(jié)合BIM數(shù)字化和新型建筑工業(yè)化打造全周期的智能建造體系,是集軟硬件研發(fā)生產(chǎn)于一體的智能建造解決方案提供商。截至2021年年底,博智林在研建筑機器人46款,已有18款投入商業(yè)化應用。

研發(fā)建筑機器人只是“智能建造”萬里長征的第一步,讓施工像生產(chǎn)流水線一樣科學有序、智能協(xié)同是更為艱巨的目標。博智林以互聯(lián)網(wǎng)思路為抓手,全面梳理建筑業(yè)務架構(gòu),搭建以BIM數(shù)字化技術(shù)為核心的建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,建立統(tǒng)一的標準化體系,打通建筑產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,實現(xiàn)業(yè)務高效協(xié)同;建立全周期業(yè)務數(shù)據(jù)體系,實現(xiàn)各方數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理,提供全周期業(yè)務數(shù)字化賦能;建立一體化平臺,實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務管理協(xié)同。

截至2021年年底,博智林建筑機器人已經(jīng)在全國各地開啟智能化作業(yè),服務覆蓋超25個省(直轄市、自治區(qū))、超350個項目;累計交付超730臺建筑機器人、累計應用施工面積超700萬平方米。中國科學院院士、清華大學人工智能研究院名譽院長張鈸教授認為,博智林已經(jīng)走在了全國乃至全世界智慧建造和建筑機器人領(lǐng)域的前列。

目前,博智林研發(fā)的建筑機器人產(chǎn)品數(shù)量處于國際領(lǐng)先行列,產(chǎn)品已覆蓋大部分建筑工序,并積極拓展商業(yè)化應用試點,產(chǎn)生了實際價值。同時,博智林在研發(fā)生產(chǎn)建筑機器人產(chǎn)品基礎(chǔ)上,還結(jié)合BIM和新型裝配式建筑打造全周期的智能建造體系,能夠支撐建筑機器人系列產(chǎn)品最大化發(fā)揮功效,形成核心技術(shù)優(yōu)勢,建立企業(yè)獨有的技術(shù)壁壘。

近日,全國住房和城鄉(xiāng)建設工作會議指出,要完善智能建造政策和產(chǎn)業(yè)體系。碧桂園集團認為,進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型,發(fā)展無接觸式、智能化的建造方式將是中國建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,讓機器人建房是通向高質(zhì)量發(fā)展的康莊大道。集團負責人表示,2022年,碧桂園將繼續(xù)強有力地推動智能建造體系走向成熟。

建筑行業(yè)智能化的浪潮不可逆轉(zhuǎn),建筑機器人還有很長的路要走,由于沒有成熟的經(jīng)驗可以借鑒,每一步都需要探索和開拓。博智林相關(guān)負責人表示,公司正在探索以系統(tǒng)性、數(shù)字化解決方案覆蓋勘察、設計、生產(chǎn)、施工、運維全生命周期的發(fā)展路徑,通過自主研發(fā)的多機施工系統(tǒng),為建筑全產(chǎn)業(yè)鏈提供智能建造整體解決方案,助力傳統(tǒng)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。