工地上来了刮腻子冠军,为何涂料工程施工机器人领跑行业?

服务机器人 2024-12-07 13:27www.robotxin.com女性服务机器人

答案其实是3天,但如果由机器人来回答这个问题,时间将被缩短至惊人的3小时。这不是因为机器人无法理解简单的算术,而是建筑业正在经历一场科技革命。在工地上,我们看到了机器人挥舞机械臂的壮观景象,它们借助先进的传感器和控制算法,精准控制腻子的喷涂厚度。而工人们则负责简单的操作和监控工作。

机器人的加入,如同拥有高超技艺的“熟练工人”,展现出了令人惊叹的工作效率。一天之内,机器人能完成高达800平方米的腻子施工,速度是人类工人的八倍;乳胶漆施工更是达到了惊人的3000平方米,是手持喷涂机的两倍速度。更为重要的是,机器人能够精准控制材料用量并均匀喷涂,节省高达25%的材料成本。

根据权威的中国工程机械工业协会的数据预测,未来十年建筑市场将面临巨大的劳动力缺口。随着国内房地产市场竞争加剧,建筑企业迫切需要通过降低成本和提高施工效率来保持竞争力。这也促使建筑行业开始数字化转型,“机器换人”成为了建筑行业的新趋势。在这个背景下,建筑领域成为了机器人技术率先产业化落地的理想领域。

建筑机器人的崛起,正在逐步解决困扰建筑行业的三大难题:劳动力短缺、安全问题以及低利润率。这些机器人正在逐步移走困扰行业的“三座大山”。随着技术的不断进步和应用的深入,我们有理由相信建筑行业将迎来更加美好的未来。

行业困局下的挑战与机遇

随着社会的快速发展,建筑行业面临着一系列严峻的挑战。用工荒成为行业的突出困境,这一现象的背后是人口老龄化和劳动力结构的深刻变化。在建筑行业的“三段式”困局中,50、60后的农民工逐渐谢幕,70、80后的农民工供应不足,而90、00后的农民工则寥寥无几。

近期,农民工总数锐减,达到了近976万。这一数字在2022年至2023年间继续下降,减少了650万,创下了五年来的新高。根据国家统计局的数据,农民工的平均年龄已经达到了43.1岁,显示出明显的人口老龄化趋势。

老年人工作并非无忧,他们同样面临诸多限制。多地出于安全考虑,禁止60岁以上男性和50岁以上女性在建筑工地从事体力劳动。例如,江苏省曾明确规定,聘用“超龄”工人将导致企业受到相应的管理制约。

在此背景下,建筑行业迎来了第二个挑战——人工施工引发的安全问题。建筑行业是全球第二危险的行业,仅次于采矿。根据国际劳工组织的数据,建筑行业的致命事故率是其他行业的四倍。在2011年至2019年间,建筑工人的死亡人数上升了41%。尤其令人担忧的是,老龄工人的伤亡比例尤为严重。

除了安全风险,传统施工过程中的许多工序也对人体有害。在腻子打磨、粉刷、管道喷油漆等过程中,工人若操作不当,可能会吸入粉尘及有害物质,导致职业病的出现。

技术落后则是建筑行业面临的第三个矛盾,也是低利润率的主要原因。尽管建筑业是国家经济的重要支柱,但其利润率却相对较低。国家统计局的数据显示,2023年建筑业的产值利润率为2.64%,同比上年还降低了0.06个百分点。与此相比,工业的利润通常超过9%,而建筑业所在的第二产业的利润率也在6%左右。

技术落后导致的低利润率主要表现在两个方面:一是施工效率低下,工人在重复劳动中容易感到单调乏味,疲惫和环境干扰可能导致出错和返工;二是材料浪费率高,建材的使用控制主要依赖人工,难以精确把握。

建筑材料浪费率惊人,高达4成,这在普通民用建筑的建造过程中是一个令人痛心的现象。建筑行业的熟练工人难以招募和留住,工资成本也构成了一大负担。

劳动力短缺、安全问题以及低利润率形成了一个恶性循环。在行业迅猛发展的时期,这些问题尚不显眼。随着中国的房地产随着城市化进程而飞速提升,伴随着土地供应的萎缩和人口红利的消失,这些问题也不可避免地浮现出来。

面对此情此景,地产企业面临两条道路选择:一是选择转行以避免困境,然而这一步若迈得过大,可能会直接陷入更大的危机;二是积极寻求转型,提升自身竞争力,在质量上寻求突破。

在住宅业务方面,尤其是在新项目缺乏活力和增量市场有限的情况下,更需要在前期环节注重降本增效。拓宽地产业态类型也是一个重要的方向,这包括开发和运营与住宅配套的教育地产、养老地产、医疗地产、商业地产和产业地产等。这需要对施工标准提出更高的要求,使得建筑企业对高效、智能的施工方案的需求愈发强烈。

任何行业最终都会经历一次大洗牌,而科技往往是那个关键的变量。当前,建筑行业开始将目光转向机器人技术。机器人技术能够率先在生产、施工、维保等环节辅助和替代那些危险、繁琐、脏累、重苦的施工作业,为建筑行业带来革命性的变革。建筑机器人的崛起:效率、质量与未来的无限可能

随着科技的飞速发展,建筑机器人已经成为建筑行业一股不可忽视的力量。从施工效率的角度来看,住建部相关人员透露,建筑机器人的输出效率稳定,标准化程度高。它们有效地避免了人为施工引起的误差,且不受传统施工人员的体能限制。无论是高空作业还是地下施工,建筑机器人都能展现出不俗的工作能力。

在工程质量方面,建筑机器人同样表现出色。基于高精度激光识别系统的整体性控制,建筑机器人的施工精度更高,施工成型质量明显优于传统人工方式。施工过程中,粉尘得到有效收集,实现无尘施工,这不仅提高了施工质量,也改善了工作环境,为工人创造了一个更加健康的工作环境。

除了提高效率和保证质量,建筑机器人在省工省料方面也发挥了重要作用。通过供料控制程序,建筑机器人能够精准控制材料的使用,避免浪费。它们的工作绿色低碳,为建筑行业实现可持续发展做出了积极贡献。

在劳动力方面,建筑机器人的出现不仅替代了老龄劳动者,还通过改善劳动环境吸引了年轻劳动力的回流。未来的建筑工地上,我们将看到更多的基于网络工作环境的建筑机器人操控人员、工地巡检人员等产业技师的新身份。

全球范围内,“机器换人”的趋势正推动着建筑机器人市场的显著增长。Straits Research预测,到2030年,北美的建筑机器人市场规模将达到5400万美元,欧洲市场接近5200万美元。而中国市场的数字虽然目前较低,但显示出巨大的潜力和成长空间。

Report linker进一步预测,全球建筑机器人市场规模将在未来几年内持续增长,年复合增长率达到15.50%。亚太地区的中国市场成为市场增长的重要推动力。头豹研究院的数据也显示,中国的建筑机器人市场已经开始进入市场化应用阶段,预计到2025年渗透率将达到10%,市场规模超过18亿元人民币。

随着技术的不断进步和市场的日益成熟,建筑机器人的应用前景广阔。它们将不仅提高施工效率和质量,还将为建筑行业带来更加智能化、绿色化的未来。建筑机器人的崛起,正为我们展现出一个充满无限可能的未来。面对巨大的市场潜力,建筑机器人应从哪个领域切入成为众多行业关注的焦点。据国家统计局、住房与城乡建设部以及头豹研究院的数据,涂料工程施工领域似乎成为了领跑者。

建造施工这一看似诱人的“大棒骨”,实则是一块难啃的骨头。整个施工过程从报批项目到交付验收,可拆分为20大类,总计261道工序,涉及复杂的工序穿插和人员场景交互。这其中,世纪金源旗下科技住宅公司腾云智绘总经理徐俊杰指出,涂料工程施工机器人凭借其标准化程度高、工况相对友好以及连续作业等优势,从萌芽期迅速转入成长期,成为率先实现量产落地的领域。

随着技术的不断进步,建筑机器人在涂料工程施工领域的应用逐渐显现。测量机器人、砌砖机器人、划线机器人、钢筋绑扎机器人以及地面整平机器人等一系列机器人开始被广泛应用。其中,涂料工程施工机器人凭借其独特的优势,正在成为行业的领跑者。在追求高效、安全的施工过程中,建筑机器人将在涂料工程施工领域发挥越来越重要的作用。徐俊杰认为,未来这一领域将会有更多的创新和突破,为建筑行业带来革命性的变革。为什么会这样呢?让我们以“快进生”和“后进生”的例子来说明。

想象一下在工业生产线上快速奔跑的“快进生”——移动机器人。它们为何能在短时间内迅速普及?原因在于它们的工作环境是结构化的,每天只需在固定的场景中,沿着固定的路线,执行固定的任务。这样的环境使得机器人的工作相对容易进行。

反观另一种情况——“后进生”钢筋绑扎机器人,虽然从降本增效的角度看,高工资、高稀缺性的钢筋工种是“机器换人”的关键岗位,但目前钢筋机器人只能做一些简单的绑扎工作。为何它们无法取代更多工作呢?原因在于它们无法在非结构化的工地环境中自如穿梭,特别是在搬运和布置钢筋这些最辛苦的环节上。

这就引出了建筑机器人普及的最大难题——工地环境的非结构化。这一难题实际上是一个“两难”逻辑。一方面,建筑行业仍然处于半机械化阶段,尚未全面进入自动化阶段,更不用说智能化了。如果想要让建筑机器人充分发挥其优势,至少需要一个自动化的工作环境。

另一方面,自动化的前提却是施工场景的结构化。要解决非结构化的场景,就需要引入“智能”。这种智能包括对墙面、柱子和其他障碍物的识别感知,以及机器人自行判断、决策与执行的能力。目前的智能技术是否能够在复杂多变的工地环境中自由穿梭呢?

从目前的感知技术来看,答案是否定的。例如,要想让机器人在工地上顺利工作,可能还需要工人在施工前清理建筑垃圾并调整工序。尽管建筑行业在引入机器人技术方面取得了一定的进步,但仍然存在许多挑战需要克服,尤其是在面对非结构化的工地环境时。如果我们转换思维,将目光从充满挑战的地面转移到空无一物的墙面,那么一个全新的“伪结构化”场景便展现在我们面前。这样的场景,仿佛为涂料工程施工机器人打造了一个施展才华的天地。

这些机器人的喷涂工艺,是已经在制造业得到验证的高精度技术。在航空领域,机器人喷涂已经承担了90%的工作。当这项技术应用到建筑工地时,即使存在微小的偏差,也不会影响最终的喷涂效果。

涂料工程通常处于项目的后期阶段,现场环境相对较好,标准化程度高。这使得涂料喷涂作业能够顺利进行,尤其是面对大面积的山墙面施工,机器人一天内可以完成数百米高的大山墙喷涂,有效解决因墙面过宽而产生的接缝问题。

在细分场景中,喷涂作业主要集中在公共建筑和商业建筑的高空作业。这些场景下,机器替换人工能够显著提高效率,每平米成本可以降低20%以上,这对于施工方来说极具吸引力。

技术的成功应用离不开合适的场景和有效的技术支撑。以丰坦机器人为例,他们的机器人结合了三维点云和人工智能技术,能够将传统工人的施工工艺数字化,并集成到机器人的工艺库中。这项技术既成熟又能够在实际操作中不断优化和迭代。通过模块化设计和自适应技术,这类机器人能够适应建筑工地的复杂环境,自主完成标准化的腻子和乳胶漆施工作业,有效替代传统的人工油漆工作。

当前的政策支持也在不断加强。多个部门联合推出的实施方案强调了机器人在建筑领域的应用和发展。在北京市的机器人产业创新方案中,建筑领域更是被作为重点领域进行强调。这个领域的未来发展充满了无限的可能性和机遇。随着“机器换人”的浪潮袭来,建筑机器人企业面临的并非是否前进的问题,而是如何迅速占领市场高地。在确定的行业趋势与品类下,究竟谁能成为最先崭露头角的机器人“冠军”呢?

当前,全球范围内已有超过30家企业投入到室内喷涂机器人的研发之中,其中超过20家企业已经发布了相关产品,市场上已存在的室内喷涂机器人型号更是达到了25款。令人欣喜的是,半数以上的产品已经实现了商业化应用,虽然仍有部分产品在研发迭代阶段,但这并不影响整个行业的蓬勃发展。

受到人力成本与产业升级的双重驱动,海外建筑机器人领域早已启动,其中一些初创企业表现尤为出色。例如以色列的Okibo、美国的Paintjet和Canvas等,它们已经在建筑机器人的研发与应用上取得了显著的成果。

以色列的Okibo公司专注于油漆喷涂、干墙处理和墙面抹灰等领域。这款机器人的独特之处在于,它不仅能精确地识别应用区域,预先规划工作路径,而且具备自主独立工作的能力。在“上工”时,只需一名工人用控制板将Okibo引入房间,填充涂料,启动并监控输出,无需复杂的编程或事先了解室内结构。

Okibo的价值主张非常明确:一台机器人的成本比人工低50%,但工作速度却快达10倍。虽然目前Okibo的应用主要集中在喷漆、涂层和打磨等领域,但其未来的发展前景无疑是非常广阔的。这样的机器人,无疑将为建筑行业带来一场深刻的变革。(以色列Okibo机器人)引领着科技创新的浪潮。他们研发的机器人不仅具备高度智能化,更展示了卓越的实用性。与此美国的Paintjet机器人也在智能喷涂领域取得了突破性进展。他们成功将模块化机器人组件安装到了“樱桃采摘”升降机的篮子上,打造出一种创新的“末端执行器”。这款执行器集成了表面扫描摄像头和喷雾器,能够精准喷涂高达50平方英尺的区域。相较于传统喷涂工艺,这一创新能减少约25%的油漆使用量,显著提升了效率和环保性。今年一月,Paintjet成功获得了1000万美元的A轮融资,进一步推动了其创新步伐。

(美国Paintjet机器人)的独特功能使其在行业内备受瞩目。除了基本的喷涂功能外,Canvas机器人也在干墙处理领域大放异彩。这款机器人能够自动识别墙板的接缝,进行精准的喷涂密封胶和打磨操作。更令人惊叹的是,它的“大臂”可以伸缩至15.5英尺,轻松应对高处作业。Canvas还能有效收集99.9%的打磨产生的灰尘,确保工作现场整洁无尘。2023年,Canvas宣布与建筑材料制造商USG达成合作,预示着其未来的发展前景将更加广阔。这一领域的创新不仅提高了工作效率,也推动了自动化技术在各行各业的广泛应用。探索国产建筑机器人的飞速发展之旅

在科技浪潮的推动下,国产建筑机器人产业虽然起步较晚,但追赶速度却异常迅猛。特别是在国家政策的扶持与行业转型的压力之下,我们已经初步完成了建筑机器人的产业链构建。其中,有一个名字不能不提——博智林,这所被誉为建筑机器人的“黄埔军校”,是碧桂园集团的全资子公司。

投入超过百亿人民币的研发资金,博智林不仅孕育了众多顶尖“跨界人才”,而且一些优秀的毕业生在结束博智林的历练后,纷纷创立了自己的机器人企业,为国产机器人产业化进程注入了新的活力。他们的努力与付出,正推动着国产建筑机器人迈向更高的台阶。

当我们聚焦于涂料工程机器人这条赛道时,会发现这里更是充满了激情与活力。初创企业如筑橙科技(深圳)、蔚建科技(上海)、丰坦机器人(深圳)等都在此赛道上奋勇争先。这些企业如急先锋般,以技术创新为驱动,推动着涂料工程机器人的快速发展。

CVSource的数据进一步揭示了这一赛道的火热程度:从2019年开始,专注涂料工程的机器人公司开始陆续崭露头角。特别是在2021年以来,该赛道开始受到资本的热烈关注,发生了数十起投融资事件。在已披露金额的融资事件中,不乏上亿及千万级别的投资。进入2023年,这一赛道的热度更是持续攀升。例如,“早期玩家”筑橙科技完成了近亿元的A轮融资;丰坦机器人在创立仅一年的时间内,便完成了两轮融资,其发展的迅猛势头可见一斑。

在这场建筑机器人的变革中,我们看到了国产科技的崛起与未来。这些充满潜力的建筑与涂料工程机器人企业,正带领我们迈向一个自动化、智能化的新时代。(中国丰坦机器人)

深入了解丰坦机器人,我们发现它是由建筑信息化上市公司高管创立的一家领先企业。这支团队汇聚了前中控、博智林、南江等公司的机器人资深技术专家,他们拥有硕博学历,且在建筑、建筑信息化和机器人技术方面拥有深厚的背景,其中核心团队成员均在建筑信息化领域耕耘超过15年。

公司的创始人兼CEO李自可,拥有近20年的建筑科技行业从业经验。他曾担任科创板建筑信息化某上市公司的副总,拥有丰富的产品运营与商业化推广经验。他参与研发和商业化运营的施工安全计算软件,目前市场占有率第一。他主导规划、研发组织、市场运营的BIM类软件,也是国内BIM类软件厂商中的佼佼者。

基于深厚的行业经验,李自可敏锐地观察到,尽管信息化产品为建筑行业管理人员带来了画图、计算和项目管理等方面的工作效率提升,但在实际的建造施工过程中,仍然高度依赖劳动力,生产工具的自动化程度相对较低,生产效率及成本与过去相比并未有显著变化。

经过前期的调研和技术预研,丰坦机器人以标准化大场景涂料施工为切入点,率先推出了室内涂料工程施工机器人。这款机器人具备腻子喷涂、收刮、打磨、吸尘以及乳胶漆喷涂等功能,全面覆盖了建筑物室内涂料工程施工的所有工序和场景。

目前,丰坦机器人已经实现小规模量产,并手握数千万订单。其产品已成功应用于全球多个项目,累积施工面积超过50万平方米。在国内市场,产品通过直销和渠道合作销售或租赁给各类公建和商业项目。新加坡和欧洲是其在海外的主要市场。这个团队以其专业性和创新精神,正在为建筑行业带来一场技术革命。在新加坡,丰坦团队展现出了卓越的产品定制与快速交付能力。他们深入研究了当地的施工工艺特点,成功推出了首款通过本地化验证的喷涂机器人。针对新加坡建筑空间狭窄的挑战,他们还研发了灵活多变、适应性强的小型多角度喷涂机器人。

该公司以前沿技术为驱动,但更重视技术的商业化落地。他们坚信,基于实际场景中的问题寻找解决方案,是建筑机器人能够率先在市场中立足的关键。正如公司创始人兼CEO李自可所说:“建筑行业拥有庞大的市场,其规模高达30万亿。在这个行业中,缺少的不是技术和场景,而是解决问题的能力。”丰坦团队致力于不断提升自身解决问题的能力,以满足建筑行业的多样化需求。

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