工地上來了新工友
圖為組裝好的地面抹平機器人,。蔡曉格攝(影像中國)
數(shù)據(jù)來源:住建部等
一路攀爬,,爬升式外墻噴涂機器人自動控制涂料流速,噴涂外墻乳膠漆;設(shè)定指令和作業(yè)規(guī)劃路徑,,墻紙鋪貼機器人迅速對廚衛(wèi)墻壁進行鋪貼;在平板電腦上操作,,膩子打磨機器人在選中區(qū)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,,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作業(yè);有的排除、解決機器人施工場景中的不確定性和隨機性;有的遠(yuǎn)程操控機器人,,減少高空人工作業(yè)的安全隱患……越來越多的智能建造工程師走入廠房,、走進工地,通過技術(shù)創(chuàng)新與模式創(chuàng)新,,提升施工智能化水平,,推動建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
軟件研發(fā)工程師——
機器人工廠中的“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(fù)責(zé)研發(fā)建筑機器人與相關(guān)工藝,,但工作地點不只在廠房。“現(xiàn)階段產(chǎn)品已經(jīng)開發(fā)完成了,,我在各個建筑工地,、樣板項目上跑得比較多。”張亮說,。
張亮所說的產(chǎn)品是一款被稱作“智能隨動式布料機”的粉紅大個頭,。智能隨動式布料機相當(dāng)于一個二節(jié)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(jié),。通過算法,機器人兩個臂節(jié)協(xié)同運動,,可以實現(xiàn)自動澆筑混凝土,。“一般來說,工人在日曬雨淋的環(huán)境下,,把混凝土送上建筑樓板,。這個工序是建筑施工中條件最惡劣、工作最辛苦的,。我現(xiàn)在就是用機器人來全面升級這個工序,。”張亮說。
產(chǎn)品開發(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(diào)試,,環(huán)節(jié)眾多,。張亮告訴記者,機器人從圖紙變成實體,,中間最重要的一步就是樣機制作,。“機器人樣機的生產(chǎn)首先是根據(jù)要實現(xiàn)的功能進行設(shè)計,完成后通過軟件仿真,,再用電腦里的數(shù)字化實驗室進行模擬,,看看機器人在結(jié)構(gòu)、功能和電器件方面有沒有安全性能問題,,最后交由專家評定,。”張亮說,完成這一步后,,就可以下單給智能制造工廠生產(chǎn)樣機了,。
樣機生產(chǎn)出來之后如何驗證?張亮介紹,一般有3個階段,,一是實驗室檢測階段,,二是運行階段,三是應(yīng)用測試階段,。“我們把工廠生產(chǎn)的樣機運到試驗場地進行驗證,,通過運行測試和功能性試驗后,再把機器人運到工地進行應(yīng)用試驗,。這些關(guān)卡都順利通過后,,機器人樣機就算生產(chǎn)完畢,設(shè)計就可以固化下來,,進入到量產(chǎn)階段。”最終,,在智能制造工廠內(nèi),,一臺臺智能建造機器人從圖紙變成實體。
“我希望通過智能機器人的應(yīng)用,,把人從繁重的體力勞動中解放出來,,給勞動者提供一個更友好的工作環(huán)境。”張亮說,。
解決方案工程師——
機器人進場前的“探路者”
廣東肇慶的項目工地上,,劉成斌正拿著平板電腦,仔細(xì)記錄施工現(xiàn)場的每一處角落,。“這些細(xì)節(jié)都關(guān)系到隨后機器人能否順利進場,。”劉成斌說。作為一名解決方案工程師,,在辦公室,,劉成斌用電腦進行技術(shù)分析;在工地上,,則常常需要帶上各類測量儀器,仔細(xì)勘察施工現(xiàn)場,,為機器人進場掃清各種潛在障礙,。
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(yīng)不同的建筑施工現(xiàn)場,,從而更好地進場施工,。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場前的主要“探路”工作。
雖然來工地之前,,劉成斌已經(jīng)對項目圖紙進行了分析,,但現(xiàn)場勘察后發(fā)現(xiàn),這個項目的施工通道地面沒有硬化,,開門大小不夠,,項目的排水和供電條件也不充分。針對這些問題,,劉成斌需要進一步給出改進方案,,供甲方評估。“甲方認(rèn)可后,,我們會給項目配備適合的機器人進場,。我現(xiàn)在勘察的這個項目可以匹配打磨機器人、測量機器人和室內(nèi)噴涂機器人,。”劉成斌快速記錄著,。
從2020年進入智能建造行業(yè)成為一名解決方案工程師以來,劉成斌遇到的困難和挑戰(zhàn)不少,,最常見的問題發(fā)生在室內(nèi)裝修場景,。“如果墻面的平整度和垂直度不達標(biāo),機器人施工的成果和質(zhì)量就大打折扣了,。”劉成斌告訴記者,。
“傳統(tǒng)建筑業(yè)無論是在設(shè)計、工藝還是現(xiàn)場環(huán)境等方面,,或多或少與智能建造的要求存在沖突,,如何去平衡這個矛盾,保證機器人順利施工,,同時盡可能減少現(xiàn)場改造和設(shè)計變更,,是我們目前在做智能建造施工策劃時,遇到的最大挑戰(zhàn)。”劉成斌認(rèn)為,,相比傳統(tǒng)建筑行業(yè),,通過機器人進行施工,要求更加標(biāo)準(zhǔn)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。“我認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)化是智能建造帶給建筑行業(yè)的最大變化,。”劉成斌說,,希望通過自己的工作助力推廣智能建造,讓智能建造被更多人認(rèn)可和接受,。
管理應(yīng)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(shè),這是住建部首批公布的智能建造試點項目之一,。
戴好防塵口罩,、安全帽,穿上反光馬甲,,機器人管理應(yīng)用工程師甄上寶進入項目大樓作業(yè)4層,。眼前,一個“身高”1.75米,、呈“L”字形的粉色箱狀機器人已做好準(zhǔn)備,,等待指令。甄上寶打開平板電腦,,啟動應(yīng)用程序,,連上這臺室內(nèi)裝修用膩子打磨機器人的無線網(wǎng);輸入命令,灰色的機器臂隨即啟動,,沿著墻壁上下左右運動,,進行自動作業(yè)。
“其實就像玩電腦游戲一樣,。左邊是搖桿,,這個是地圖,用地圖就可以規(guī)劃整個作業(yè)范圍,,按這個按鈕就是下令,操作機器人的移動,。”甄上寶一邊介紹,,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(nèi)的天花板和立墻部分,,盡管是自動作業(yè),但還需要我拿著手電筒進行打光觀察,同時使用靠尺測量墻壁平整度,。”甄上寶說,,如果機器人作業(yè)不到位,他需要立刻在現(xiàn)場調(diào)整機器人的參數(shù),,根據(jù)經(jīng)驗進行計算,,增加壓力、增加轉(zhuǎn)速或者減少距離,,調(diào)整機器人接下來的打磨工藝,。
甄上寶平時還會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現(xiàn)自由攀爬,、自動控制涂料流速,,還可以進行風(fēng)速監(jiān)測,遇到故障或強風(fēng)時能及時安全地降落到地面,。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,。”甄上寶覺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,。”
(原標(biāo)題:研發(fā)、分析,、應(yīng)用,,智能建造工程師推動建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級—— 工地上來了新工友(經(jīng)濟新方位·新職業(yè)新活力))
【責(zé)任編輯:劉妍妍】
【內(nèi)容審核:張美兒】
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