在進(jìn)入建筑機(jī)器人領(lǐng)域3年后，碧桂園集團(tuán)再次取得里程碑式突破。
2021年12月30日，碧桂園集團(tuán)旗下全資子公司廣東博智林機(jī)器人有限公司（以下簡(jiǎn)稱“博智林”）在汕頭金平項(xiàng)目首次完成“BIM+FMS+WMS+建筑機(jī)器人”多機(jī)施工系統(tǒng)的驗(yàn)收，共有8款施工機(jī)器人、6款運(yùn)輸及上料機(jī)器人、5款集中工作站開(kāi)展多機(jī)協(xié)同裝修施工作業(yè)。
基于此，博智林首次跑通了裝修階段端到端的智能建造生態(tài)實(shí)踐，初步構(gòu)建了完整的全周期施工閉環(huán)。這意味著，博智林已經(jīng)能夠在特定施工階段通過(guò)科學(xué)鋪排施工工序，讓多臺(tái)建筑機(jī)器人像流水線一樣進(jìn)行自主施工作業(yè)，向著智能建造目標(biāo)又邁進(jìn)了一大步。
“BIM+FMS+WMS+建筑機(jī)器人”多機(jī)協(xié)作系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單理解為，搭建了一個(gè)BIM（建筑信息模型）協(xié)同平臺(tái)，將規(guī)劃的核心內(nèi)容派發(fā)給FMS（機(jī)器人協(xié)同管理系統(tǒng)），WMS（倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)）提供物料支持，在這三大系統(tǒng)協(xié)同的基礎(chǔ)上，建筑機(jī)器人在各個(gè)作業(yè)區(qū)完成智能化流水線高效施工。
BIM協(xié)同平臺(tái)就是一個(gè)功能強(qiáng)大的智能施工任務(wù)規(guī)劃中心，由博智林自主研發(fā)，規(guī)劃的內(nèi)容核心包括兩方面：建筑機(jī)器人如何施工、相關(guān)物料如何保障，這兩者的詳細(xì)信息都會(huì)納入工單派發(fā)給FMS。
結(jié)合具體案例來(lái)看，博智林BIM協(xié)同平臺(tái)首先結(jié)合汕頭項(xiàng)目的主數(shù)據(jù)，生成定制化BIM模型地圖，提供給路徑規(guī)劃系統(tǒng)，規(guī)劃出機(jī)器人施工路徑；與此同時(shí)，BIM材料算量系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則，匹配商品庫(kù)后推送至BIM計(jì)劃排程系統(tǒng)，將施工計(jì)劃與材料用量相關(guān)聯(lián)，最終BIM協(xié)同平臺(tái)形成機(jī)器人施工工單，下發(fā)至FMS。
至此，機(jī)器人施工需要配備的產(chǎn)業(yè)技師、建筑材料、建筑機(jī)器人設(shè)備等資源信息均提前實(shí)現(xiàn)了在線策劃，智能建造完成第一步：智能規(guī)劃布局。
此后，工作任務(wù)交到了FMS系統(tǒng)的手上，主要負(fù)責(zé)對(duì)機(jī)器人的管控和任務(wù)調(diào)度。FMS系統(tǒng)在接收到工單后，會(huì)根據(jù)BIM數(shù)據(jù)生成并下發(fā)作業(yè)路徑給相應(yīng)的機(jī)器人，有序統(tǒng)籌機(jī)器人開(kāi)始作業(yè)，并全程監(jiān)控作業(yè)過(guò)程。
與此同時(shí)，F(xiàn)MS系統(tǒng)還通過(guò)智能調(diào)度算法同步派發(fā)工單給WMS系統(tǒng)進(jìn)行物料調(diào)配，以滿足機(jī)器人施工需要。整體施工完成后，系統(tǒng)還能及時(shí)反饋工單完成狀況和實(shí)際用料情況給回上游系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工單和物料的雙閉環(huán)。
據(jù)悉，碧桂園汕頭項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的施工管理大屏能夠?qū)崟r(shí)清晰地呈現(xiàn)8臺(tái)施工機(jī)器人在不同作業(yè)面的施工情況。通過(guò)大屏，項(xiàng)目管理人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控建筑機(jī)器人施工狀態(tài)和作業(yè)位置、作業(yè)進(jìn)度、物料用量等，施工進(jìn)度的全局統(tǒng)籌十分便捷、高效。
如果說(shuō)FMS系統(tǒng)是“首席指揮官”“最強(qiáng)大腦”， WMS系統(tǒng)則是是“首席物流官”和“物料管理大師”，可實(shí)現(xiàn)物流類機(jī)器人全自動(dòng)調(diào)度、智能電梯自動(dòng)控制、物料消耗的精確管理與數(shù)據(jù)化監(jiān)控，例如它對(duì)工地物料消耗的管理可以精確到任一樓棟、樓層、戶型，使用了多少涂料、多少塊瓷磚。
在工序執(zhí)行的全過(guò)程中，WMS會(huì)全程實(shí)時(shí)監(jiān)控物料的出庫(kù)、運(yùn)輸和數(shù)據(jù)反饋，使物料數(shù)據(jù)與BIM協(xié)同平臺(tái)作出的計(jì)劃相匹配，實(shí)現(xiàn)智慧工地物料系統(tǒng)閉環(huán)。
在三大系統(tǒng)協(xié)同的基礎(chǔ)上，建筑機(jī)器人在各個(gè)作業(yè)區(qū)完成智能化流水線高效施工，例如在墻磚鋪貼機(jī)器人工作面，產(chǎn)業(yè)技師協(xié)助機(jī)器人加注瓷磚膠，上磚機(jī)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(jī)器人迅速啟動(dòng)前往指定位置，進(jìn)行自主鋪磚施工作業(yè)，作業(yè)完成后還即時(shí)反饋工單至計(jì)劃排程。
當(dāng)然，多機(jī)協(xié)同系統(tǒng)中最關(guān)鍵的在于建筑機(jī)器人的研發(fā)生產(chǎn)及應(yīng)用。自2018年7月成立后，博智林集中力量研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用建筑機(jī)器人，推進(jìn)應(yīng)用新型裝配式建筑體系，
成立三年來(lái)，博智林投入了大量人力物力，在研的機(jī)器人關(guān)鍵零部件和基礎(chǔ)共享技術(shù)覆蓋了建筑機(jī)器人八大核心模塊，多項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)了建筑機(jī)器人領(lǐng)域的空白，自主研發(fā)的機(jī)器人控制器已批量應(yīng)用，累計(jì)交付量近850件。
截至2021年底，博智林在研建筑機(jī)器人46款，已遞交專利有效申請(qǐng)3468項(xiàng)，獲授權(quán)1670項(xiàng)，關(guān)鍵領(lǐng)域擁有一批自主核心技術(shù)。
與此同時(shí)博智林商業(yè)化進(jìn)程加快，先有18款建筑機(jī)器人投入商業(yè)化應(yīng)用，同時(shí)在全國(guó)各地項(xiàng)目推進(jìn)機(jī)器人建房試點(diǎn)工作，包括完成機(jī)器人參與建設(shè)示范區(qū)、建立機(jī)器人調(diào)度中心、跑通修整類機(jī)器人多機(jī)聯(lián)合施工模式，實(shí)現(xiàn)了少人化或智能化施工作業(yè)。
此外，去年2月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于同意開(kāi)展智能建造試點(diǎn)的函》，佛山順德鳳桐花園項(xiàng)目位列其中，這也是目前國(guó)內(nèi)唯一真正引入建筑機(jī)器人且批量應(yīng)用于工程建造過(guò)程的試點(diǎn)項(xiàng)目。
不僅在碧桂園自己的項(xiàng)目上應(yīng)用，2021年，博智林建筑機(jī)器人還陸續(xù)走出去，參與外部單位的建設(shè)施工工作。如2021年5月，博智林4款混凝土產(chǎn)品線建筑機(jī)器人完成了首次面向外部單位中鐵建工廣州白云站項(xiàng)目的施工應(yīng)用工作，驗(yàn)收時(shí)，結(jié)果皆符合質(zhì)量要求。
截至2021年12月底，博智林建筑機(jī)器人已經(jīng)在全國(guó)各地開(kāi)啟智能化作業(yè)，服務(wù)覆蓋超25個(gè)省份（直轄市、自治區(qū)），超350個(gè)項(xiàng)目；累計(jì)交付超730臺(tái)，累計(jì)應(yīng)用施工面積超700萬(wàn)平米。
研發(fā)建筑機(jī)器人單機(jī)設(shè)備只是萬(wàn)里長(zhǎng)征走完了第一步，讓工地施工像生產(chǎn)流水線一樣科學(xué)有序、智能協(xié)同，這是更為艱巨的目標(biāo)。
2021年，碧桂園重點(diǎn)進(jìn)行“拆解一棟樓”的試驗(yàn)，希望通過(guò)科學(xué)鋪排施工工序讓建筑機(jī)器人像流水線生產(chǎn)一樣施工作業(yè)。12月底汕頭金平項(xiàng)目首次完成了“BIM+FMS+WMS+建筑機(jī)器人”多機(jī)施工系統(tǒng)的驗(yàn)收，這算是博智林建筑機(jī)器人在智能協(xié)同方面邁出了第一步。