7年前,《機器人總動員》這部時長僅97分鐘的電影,沒有幾句實質性的臺詞,卻獲得當年奧斯卡“最佳動畫長片”獎。影片通過使用后工業時代最具有代表性的符號對抗百年孤獨,WALL-E,一個落寞的機器人,默默地被指代了人類的自我放逐,被注入黃金時代的人文精神。現實生活中,機器人也已經開始在某些領域代替人類做一些簡單、枯燥、危險并且需要大量體力的工作,建筑業首當其沖。砌墻機器人、施工機器人、焊接機器人……多工種且身手不凡的機器人在建筑領域揮灑自如。這些機器人的存在,或許可以在我國“人口紅利”消耗殆盡后,依然能讓國民經濟高增長。
建筑機器人異軍突起
對房企而言,用工成本是一天比一天高,先期大量資金投入又讓利潤被攤得越來越薄,開發商的日子也不好過。于是,提高建筑業的自動化變得十分迫切。
2014年被業內稱為“機器人元年”,企業通過不同方式涉足機器人產業的局面近乎瘋狂。據不完全統計,截至2014年底,有70余家上市公司并購或者投資了機器人項目,而中國機器人相關企業的數量甚至超過了4000家。過去5年,中國機器人市場以年均36%的速度增長,2014年共計銷售3.7萬臺機器人,目前已經成為世界第一機器人大國。
據悉,中南建設等房企正在嘗試用機器人去取代部分人工,以減少工人數量和用工成本增加給企業帶來的困境。王石也曾公開表示萬科在關注機器人行業。中南工業集團執行董事助理周楊說,目前公司正在做一些轉型,嘗試通過多種渠道在研究建筑機器人,主要用于住宅產業化的工廠和施工現場的重點環節。他透露,今年中南會在內部選擇部分建造環節進行試點,從內部測試開始逐步推開,最終實現讓機器人代替建筑工人干活。
預制板交給機器人了
預制板是早期建造樓房常見的樓板,一般是在工廠澆筑完畢之后直接拿到工地現場蓋樓了。制作預制板時,得先用木板釘制空心模型,在模型的空心部分布上鋼筋后,用水泥灌滿空心部分,等風干后敲去木板,剩下的就是預制板了。
由于制作工序比較簡單,施工難度不大,且需求量大,預制板極有可能成為機器人切入建筑業的第一個環節。周楊認為,這種重復的可以標準化的工藝是最容易被機器人替代的,而且工人重復勞動久了會感到疲憊,可能會降低板材質量,但是機器人取代工人卻可以順利解決這一質量問題,生產出的預制板有統一的標準,質量安全有保證,制作好之后可以直接運到工地就可以投入使用。
此前國務院就曾發布《綠色建筑行動方案》,要求推動結構件、部品、部件的標準化,推廣適合工業化生產的預制裝配式混凝土、鋼結構等建筑體系,加快發展建設工程的預制和裝配技術。上海、廈門、合肥等城市也已經開展建筑預制化的探索。
周楊表示,除了工藝標準化的生產流程,諸如玻璃幕墻安裝等高危作業項目未來也有可能交給機器人來完成,前者是提高生產效率和質量,后者則是保護工人安全,工業機器人未來主要的兩個發展方向就在此。所以工業機器人的出現,將會對高層建筑、社會公共建筑的施工質量、施工效率、施工安全帶來質的飛躍。
造出“零缺陷”建筑可期
在中國,無良開發商是消費者心中的痛。百姓辛苦攢下錢買了房子,卻遇上墻體裂縫、房屋滲漏諸多質量問題,只怕是有苦說不出。但是這些問題在建筑行業并不算是嚴格意義上的質量事故,卻是建筑行業的通病。
目前建筑業的工業化程度很低,建筑施工環節的不少工藝流程都要靠工人現場完成,受人為因素、環境影響較大,這是導致質量通病難以根治的重要因素。如果工業機器人出現,或許能給這個傳統行業帶來些改變。
人力施工往往容易出現建筑精度上的誤差。比如地坪的測試需要有經驗的工人用肉眼檢測,但在實際操作中,人為因素會影響建筑細節,瑕疵便會出現。機器人就可以通過標準化的設定,來保證建材質量和施工質量,讓建筑“零缺陷”。同時,“零缺陷”建筑的打造需要機器人新技術搭配新材料。周楊表示,如果建材使用輕質板材,可以降低住宅稱重,從而降低打樁建造地基的成本。
同時,這些輕質板材又可以由建筑機器人來制作,這就實現了新技術和新材料的聯動,從而既保證了建筑施工質量,又降低建筑成本,給利潤越來越薄的房地產行業帶來一絲喘息的機會。
據了解,在目前中南的NPC體系下,將建筑所需材料提前在工廠進行預制生產,再到現場進行裝配;采用NPC技術建造的項目,與傳統施工方式相比,縮短工期近三分之一,每平方米耗水量比傳統施工方法減少63%,木模板使用量減少87%,建筑垃圾產生量減少91%。
WALL-E還在醞釀中
不過周楊也表示,人工不能被完全替代。人類雙手的靈巧是機器人無法達到的,比如頗為復雜的工藝,機器人仍然做不到。
未來,預計機器人對工人的替代比率會在30%~40%。
目前看來,建筑機器人對提高產品質量和控制建筑成本方面有一定作用,只是科技還沒發達到那個程度,也看不到真的WALL-E,還沒有一個完整的項目是通過機器人建造的。機器人在工地上班是否會影響施工周期還不得而知,對開發商回籠資金能有多大幫助也是個未知數。
盡管近年來房地產行業不斷提倡住宅產業化,但是成果寥寥,有些開發商不愿意在一個前景并不那么明朗的行業投入大量資金,加上沒有行業標準對工業化住宅予以明確的準入規定,使得市場需求雖然龐大,技術卻一直欠了很多。
由于對未來房地產市場不看好,不少房企紛紛進軍其他業務板塊。建筑業正是極好的上游產業,所以給工業機器人的發展帶來了機遇。周楊表示,目前對機器人行業感興趣的地產商主要有三類,第一類是目標通過整合建筑業發展全產業鏈的公司,第二類是資金充裕看好工業機器人的公司,第三類則停留在炒概念階段。
在工業4.0時代的建筑業,中國的地產商們一直想在彎道超車。因為以智能制造為亮點的“工業革命4.0”,發展潛力巨大。隨著未來年輕勞動力可能出現的短缺,建筑業智能化的需求將會更加顯著。在日本,他們機器人的保有量高達34萬臺,而中國的工業機器人市場才剛剛開始起步。