机器人正逐渐被部署在世界各地的建筑工地上，其应用范围从自动化砌砖、3D打印到现场勘测。这些机器人已经证明了它们比人类工人更快、更准确地执行任务的能力。然而，仍有一些挑战需要克服，如投资成本高，需要重新设计工作流程以及变革的阻力，Trimble Solutions 印度及SAARC区域销售总监Harsh Pareek分享了他对AI在建筑行业的应用。
随着通货膨胀、地缘政治不确定性、生态限制以及更快地为更多人提供住房的需求等大趋势共同挑战着该行业，建筑自动化的潜在好处似乎比以往任何时候都更加巨大和不可否认。
在一个将提高生产率和提高工人安全放在首位的行业中，使用机器人和自动化建筑设备似乎是一种自然的选择。机器人进入全球12万亿美元的建筑行业已经有一段时间了，它们的应用也多种多样。
从全自动砌砖、3D打印到现场勘测，这些建筑机器人已经证明了它们比人类工人更快、更准确地执行一系列任务的能力。2018年，澳大利亚机器人公司FBR的自动砌砖机器人在不到三天的时间里建造了一座三居室的房子。这种全自动机器人的早期版本可以每小时放置多达200块积木，大约相当于2000块砖。它可以在48小时内完成人类工人需要4到6周才能完成的工作。据称，最新的版本甚至更快——它可以在一天内完成一幢标准双层砖房的内外墙建设。
机器人瞄准项目现场
这些和许多其他机器人创新正逐渐部署在世界各地的建筑工地。咨询公司毕马威(KPMG) 2019年的一项调查发现，在认为自己“技术就绪”的前20%建筑公司中，86%使用建筑信息模型(BIM)， 72%使用无人机，10%使用建筑机器人。
另一项针对欧洲、北美和中国近2000家小型和大型建筑及相关企业的疫情后调查更具启发性——81%的受访者肯定他们将在未来十年内引入机器人。
建筑机器人的市场机会巨大，足以吸引世界各地公司和初创企业的兴趣。2022年9月，科技巨头惠普推出了一款现场打印机器人，可以在建筑工地的地板上自动打印数字模型的布局。这台机器可以勾勒出墙壁、门和其他元素的轮廓，几乎不需要干预。其他初创企业，如Dusty Robotics和Rugged Robotics，也推出了类似的机器人，可以自动化建筑布局。
计算机视觉和人工智能(AI)等先进技术的融合，使机器人首次可以在没有人类监督的情况下完成更复杂、更复杂的工作。
这个时机真是再好不过了——自疫情开始以来，全球建筑行业一直面临劳动力短缺的问题，而通货膨胀加剧和乌克兰-俄罗斯冲突导致投入成本迅速上升，进一步挤压了它们的利润率。
数字化正在推动更多机器人技术的采用
建筑行业在技术采用方面落后于其他同行。这可能解释了为什么根据麦肯锡(McKinsey)的研究，在过去20年里，建筑业的年生产率增长平均只有1%。在制造业，机器人已经是车间的支柱，同期的年生产率增长了3.6%。
尽管如此，建筑行业是否准备好积极接受和使用机器人仍是一个悬而未决的问题。首先，完全自动化的投资可能是昂贵的，对于许多建筑公司来说，在处理利润率和盈利能力下降的同时，为机器人分配资源可能具有挑战性。其次，采用机器人并不像即插即用那么简单——建筑公司可能不得不完全重新规划或重新设计他们的工作流程，以充分利用机器人。
对于一个几个世纪以来一直依赖纸质模型和人工指导的行业来说，如此戏剧性的自动化流程再造可能令人望而生畏。幸运的是，有强烈的动机去追求这条道路。麦肯锡全球研究所估计，通过转向制造型生产系统，建筑行业某些部分的生产率可能会提高 5-10 倍。
事实证明，全球大流行是建筑行业加速数字化的另一个强大驱动力，促使一些大型和先进的承包商转向BIM 和基于云的协作工具，以实现更高效的远程项目管理。
一旦核心流程实现数字化，部署机器人自动执行这些流程就相对简单了。例如，一旦结构的详细3D BIM模型准备就绪，它就可以用于为机器人编程以执行多项下游任务——从砌砖到建筑模块的3D打印。
机器人已准备好建造房屋
几家公司正专注于使用机器人进行3D打印，以帮助更快地完成建筑项目。总部位于美国的ICON使用其自动建筑机器人在24小时内以10000美元的价格3D打印了一整栋房子。奥地利Printstones公司最近推出了一款多功能施工机器人，它不仅能够进行3D混凝土打印。它可以进行材料运输、焊接、铣削、螺旋传动、等离子切割、喷涂，甚至砌砖。
事实上，使用机器人3D打印建筑结构本身就是一个巨大的机会。例如，迪拜制定了一个目标，到2030年，25%的新建筑将采用3D打印技术。美国和中国是推动3D打印技术用于建筑的另外两个主要经济体。此外，随着快速城市化，未来几年对住房和城市基础设施的需求只会增加。
颠覆性转变即将发生
最终，在所有建筑活动中投资和部署机器人是有明确的商业理由的。以更低的成本、更高的准确性和安全性以及更少的错误或浪费来保证明显更快的施工是一个足够强大的激励。此外，正在进行的机器人研究和开发工作有望降低自动化的成本，使绝大多数建筑公司都能使用机器人。
建筑行业机器人部署的转折点即将到来。它还有望促成自工业革命初期以来该行业运作方式最具颠覆性的转变。
本文作者：Harsh PareekRegional Sales Director, India And SAARC, Trimble Solutions
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