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數據來(lái)源：住建部等 |
一路攀爬，爬升式外墻噴涂機器人自動(dòng)控制涂料流速，噴涂外墻乳膠漆；設定指令和作業(yè)規劃路徑，墻紙鋪貼機器人迅速對廚衛墻壁進(jìn)行鋪貼；在平板電腦上操作，膩子打磨機器人在選中區域上下作業(yè)……“五一”假期，廣東的智能建造項目工地上，這些外形多樣、功能各異的建筑機器人緊張忙碌著(zhù)，測量、地面整平、打磨、涂裝，加緊施工。
機器人的背后，是一群智能建造工程師：他們有的聚焦機器人軟件生態(tài)研發(fā)，讓機器人按照指令自動(dòng)作業(yè)；有的排除、解決機器人施工場(chǎng)景中的不確定性和隨機性；有的遠程操控機器人，減少高空人工作業(yè)的安全隱患……越來(lái)越多的智能建造工程師走入廠(chǎng)房、走進(jìn)工地，通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新與模式創(chuàng )新，提升施工智能化水平，推動(dòng)建筑業(yè)轉型升級。
軟件研發(fā)工程師——
機器人工廠(chǎng)中的“發(fā)明者”
“五一”假期，工地不停工，張亮仍舊忙碌。他是廣東一家機器人公司的軟件研發(fā)工程師，負責研發(fā)建筑機器人與相關(guān)工藝，但工作地點(diǎn)不只在廠(chǎng)房?！艾F階段產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)發(fā)完成了，我在各個(gè)建筑工地、樣板項目上跑得比較多?！睆埩琳f(shuō)。
張亮所說(shuō)的產(chǎn)品是一款被稱(chēng)作“智能隨動(dòng)式布料機”的粉紅大個(gè)頭。智能隨動(dòng)式布料機相當于一個(gè)二節臂機器人，工作半徑在12到20米，用于建筑施工中的混凝土澆筑環(huán)節。通過(guò)算法，機器人兩個(gè)臂節協(xié)同運動(dòng)，可以實(shí)現自動(dòng)澆筑混凝土?！耙话銇?lái)說(shuō)，工人在日曬雨淋的環(huán)境下，把混凝土送上建筑樓板。這個(gè)工序是建筑施工中條件最?lèi)毫?、工作最辛苦的。我現在就是用機器人來(lái)全面升級這個(gè)工序?！睆埩琳f(shuō)。
產(chǎn)品開(kāi)發(fā)前期，在機器人試驗與測試中心里，常常能看到張亮忙碌的身影：測試樣機、驗證產(chǎn)品、程序調試，環(huán)節眾多。張亮告訴記者，機器人從圖紙變成實(shí)體，中間最重要的一步就是樣機制作?！皺C器人樣機的生產(chǎn)首先是根據要實(shí)現的功能進(jìn)行設計，完成后通過(guò)軟件仿真，再用電腦里的數字化實(shí)驗室進(jìn)行模擬，看看機器人在結構、功能和電器件方面有沒(méi)有安全性能問(wèn)題，最后交由專(zhuān)家評定?！睆埩琳f(shuō)，完成這一步后，就可以下單給智能制造工廠(chǎng)生產(chǎn)樣機了。
樣機生產(chǎn)出來(lái)之后如何驗證？張亮介紹，一般有3個(gè)階段，一是實(shí)驗室檢測階段，二是運行階段，三是應用測試階段?！拔覀儼压S(chǎng)生產(chǎn)的樣機運到試驗場(chǎng)地進(jìn)行驗證，通過(guò)運行測試和功能性試驗后，再把機器人運到工地進(jìn)行應用試驗。這些關(guān)卡都順利通過(guò)后，機器人樣機就算生產(chǎn)完畢，設計就可以固化下來(lái)，進(jìn)入到量產(chǎn)階段?！弊罱K，在智能制造工廠(chǎng)內，一臺臺智能建造機器人從圖紙變成實(shí)體。
“我希望通過(guò)智能機器人的應用，把人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，給勞動(dòng)者提供一個(gè)更友好的工作環(huán)境?！睆埩琳f(shuō)。
解決方案工程師——
機器人進(jìn)場(chǎng)前的“探路者”
廣東肇慶的項目工地上，劉成斌正拿著(zhù)平板電腦，仔細記錄施工現場(chǎng)的每一處角落?！斑@些細節都關(guān)系到隨后機器人能否順利進(jìn)場(chǎng)?！眲⒊杀笳f(shuō)。作為一名解決方案工程師，在辦公室，劉成斌用電腦進(jìn)行技術(shù)分析；在工地上，則常常需要帶上各類(lèi)測量?jì)x器，仔細勘察施工現場(chǎng)，為機器人進(jìn)場(chǎng)掃清各種潛在障礙。
解決方案工程師是兼具技術(shù)和溝通能力的新工種，能幫助智能機器人適應不同的建筑施工現場(chǎng)，從而更好地進(jìn)場(chǎng)施工。技術(shù)分析、項目分析、機器人選型適配，是解決方案工程師在機器人進(jìn)場(chǎng)前的主要“探路”工作。
雖然來(lái)工地之前，劉成斌已經(jīng)對項目圖紙進(jìn)行了分析，但現場(chǎng)勘察后發(fā)現，這個(gè)項目的施工通道地面沒(méi)有硬化，開(kāi)門(mén)大小不夠，項目的排水和供電條件也不充分。針對這些問(wèn)題，劉成斌需要進(jìn)一步給出改進(jìn)方案，供甲方評估?！凹追秸J可后，我們會(huì )給項目配備適合的機器人進(jìn)場(chǎng)。我現在勘察的這個(gè)項目可以匹配打磨機器人、測量機器人和室內噴涂機器人?！眲⒊杀罂焖儆涗浿?zhù)。
從2020年進(jìn)入智能建造行業(yè)成為一名解決方案工程師以來(lái)，劉成斌遇到的困難和挑戰不少，最常見(jiàn)的問(wèn)題發(fā)生在室內裝修場(chǎng)景?！叭绻麎γ娴钠秸群痛怪倍炔贿_標，機器人施工的成果和質(zhì)量就大打折扣了?！眲⒊杀蟾嬖V記者。
“傳統建筑業(yè)無(wú)論是在設計、工藝還是現場(chǎng)環(huán)境等方面，或多或少與智能建造的要求存在沖突，如何去平衡這個(gè)矛盾，保證機器人順利施工，同時(shí)盡可能減少現場(chǎng)改造和設計變更，是我們目前在做智能建造施工策劃時(shí)，遇到的最大挑戰?！眲⒊杀笳J為，相比傳統建筑行業(yè)，通過(guò)機器人進(jìn)行施工，要求更加標準化，能減少作業(yè)的隨機性和不確定因素，也能減少施工中不必要的損失?！拔艺J為標準化是智能建造帶給建筑行業(yè)的最大變化?！眲⒊杀笳f(shuō)，希望通過(guò)自己的工作助力推廣智能建造，讓智能建造被更多人認可和接受。
管理應用工程師——
機器人工地上的“操作者”
廣東順德，“84畝試驗田”項目正在熱火朝天建設，這是住建部首批公布的智能建造試點(diǎn)項目之一。
戴好防塵口罩、安全帽，穿上反光馬甲，機器人管理應用工程師甄上寶進(jìn)入項目大樓作業(yè)4層。眼前，一個(gè)“身高”1.75米、呈“L”字形的粉色箱狀機器人已做好準備，等待指令。甄上寶打開(kāi)平板電腦，啟動(dòng)應用程序，連上這臺室內裝修用膩子打磨機器人的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)；輸入命令，灰色的機器臂隨即啟動(dòng)，沿著(zhù)墻壁上下左右運動(dòng)，進(jìn)行自動(dòng)作業(yè)。
“其實(shí)就像玩電腦游戲一樣。左邊是搖桿，這個(gè)是地圖，用地圖就可以規劃整個(gè)作業(yè)范圍，按這個(gè)按鈕就是下令，操作機器人的移動(dòng)?！闭缟蠈氁贿吔榻B，一邊緊盯機器人，檢查它的打磨質(zhì)量。
“膩子打磨的位置是室內的天花板和立墻部分，盡管是自動(dòng)作業(yè)，但還需要我拿著(zhù)手電筒進(jìn)行打光觀(guān)察，同時(shí)使用靠尺測量墻壁平整度?！闭缟蠈氄f(shuō)，如果機器人作業(yè)不到位，他需要立刻在現場(chǎng)調整機器人的參數，根據經(jīng)驗進(jìn)行計算，增加壓力、增加轉速或者減少距離，調整機器人接下來(lái)的打磨工藝。
甄上寶平時(shí)還會(huì )操控一款爬升式外墻噴涂機器人，這款機器人不僅可以在高空中實(shí)現自由攀爬、自動(dòng)控制涂料流速，還可以進(jìn)行風(fēng)速監測，遇到故障或強風(fēng)時(shí)能及時(shí)安全地降落到地面。甄上寶告訴記者，這樣的機器人不僅減少了噴漆材料污染對人體的傷害，而且降低了人員高空作業(yè)的風(fēng)險。
“我幸運地站在建筑行業(yè)智能化的潮流上?！闭缟蠈氂X(jué)得自己的工作很有意義，“機器人并不像很多人理解的那樣會(huì )取代工人，而是去協(xié)助工人，完成很多高強度、高風(fēng)險的工序，讓我們更加安全地工作?！?
本期統籌：郭雪巖
版式設計：蔡華偉
《 人民日報 》（ 2023年05月03日 02 版）
