2025 年春晚舞台上,16 个身着秧歌服、手持红手帕的机器人凭借灵活的机械臂和精准的舞蹈动作惊艳亮相,迅速成为热点话题。这不仅是机器人技术的重大突破,更是建筑行业变革的信号。
近年来,建筑机器人技术在国内蓬勃发展,推动建筑业从传统的“危、繁、脏、重”时代迈向数字化、智能化建造时代。中国作为建筑大国,传统建筑业发展面临多重制约,数字化转型升级迫在眉睫。国家统计局数据显示,2024 年我国建筑业总产值 32.65 万亿元,同比增长 3.9%,行业规模持续扩大,但工业化、信息化水平较低,存在生产方式粗放、劳动效率不高等问题。
发展智能建造,是建筑业转型升级的重要举措,也是拉动内需、培育经济增长点的有力抓手。相关数据显示,预计 2024 年机器人市场营收会达到 461.1 亿美元。国际机器人联合会发布的《2024 世界机器人报告》显示,2023 年全球工业机器人总保有量约 428.2 万台,较 2022 年增长 10%,中国继续保持全球最大工业机器人市场地位,并预计 2024 年下半年中国机器人市场加速扩大,到 2027 年年均增长率将达到 5%至 10%。建筑机器人作为工业机器人的一种,同样保持强劲发展势头。据 Martin Placek 统计,2021 年全球建筑机器人市场规模为 8530 万美元,城市化进程和基础设施建设的推进,为建筑机器人提供了广阔市场,尤其在新兴市场和发展中国家,基础设施建设的巨大需求将进一步推动其市场发展。建筑机器人的出现,可在一定程度上缓解建筑业存在的问题,如提升施工效率与质量,避免安全事故,缓解“用工荒”,减少施工成本。
围绕智能建造,国家近年来陆续推出一系列政策措施,鼓励数字化及人工智能在建筑行业的应用。2020 年,住房城乡建设部等部门印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,明确要大力发展数字设计、智能生产、智能施工和智能运维,推广应用建筑机器人,提升建筑业数字化、智能化水平,并提出到 2025 年,建筑工业化、数字化、智能化水平显著提高,建筑产业互联网平台初步建立,产业基础、技术装备、科技创新能力以及建筑安全质量水平全面提升。2022 年,住房城乡建设部选取 24 个城市开展智能建造试点,积极探索建筑业转型发展的新路径。2023 年 1 月,住房和城乡建设部、工业和信息化部等十七部门印发《“机器人 +”应用行动实施方案》,提出聚焦 10 大应用重点领域,突破 100 种以上机器人创新应用技术及解决方案,推广 200 个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景,打造一批“机器人 +”应用标杆企业,建设一批应用体验中心和试验验证中心。各地政府也相继出台支持建筑机器人发展的政策,如设立专项资金、提供税收优惠等,为建筑机器人技术的研发和应用提供了有力保障。
在政策推动下,我国建筑机器人技术取得了显著进展,已广泛应用于多个建筑工程领域。在墙体砌筑方面,建筑机器人能够实现自动化、高精度的墙体砌筑,提高施工效率和质量;在粉刷作业方面,建筑机器人可以自动完成墙面涂料的喷涂,减少人工操作的繁琐和误差;在钢筋加工和安装方面,建筑机器人能够自动完成钢筋的切割、弯曲和焊接等作业,提高施工效率和安全性。以高空作业为例,国内建筑公司可采用高空作业机器人,负责清洁窗户和喷涂外墙。这种机器人配备先进导航系统和机械臂,能自主攀爬到建筑物各高度,进行精确清洁和喷涂工作,减少人工操作危险性和劳动强度,提高工作效率和质量。在建筑物拆除方面,智能拆除机器人可通过精确控制和操作,实现对建筑物结构的精准切割和破碎,避免人为拆除的安全隐患。此外,在施工现场管理方面,一些工地开始使用智能物料搬运机器人,根据施工计划自动搬运和配送物料,减少人工搬运时间和成本,提高施工效率和组织能力。
然而,我国建筑机器人技术发展也面临一些挑战。技术成熟度不足是一个重要问题,尽管在某些方面取得进展,但在自主导航、环境感知等方面还需进一步完善。成本较高也制约了建筑机器人的广泛应用,目前其研发和制造成本仍然较高,导致市场普及程度有限。此外,法规标准不完善也是当前存在的问题,需要政府和企业共同努力解决。为了克服这些挑战,我国建筑机器人行业需继续加大技术创新力度。一方面,加强基础研究和应用研发,提高建筑机器人的技术成熟度和稳定性;另一方面,探索新的商业模式和合作方式,降低研发和制造成本,推动其在市场上的广泛应用。
从长远来看,我国建筑机器人技术发展前景广阔。随着建筑行业对智能化、绿色化、高效化的需求不断增加,建筑机器人将在未来发挥更加重要的作用。同时,随着技术进步和市场扩大,建筑机器人的应用领域也将进一步拓展,为建筑行业的转型升级和可持续发展做出重要贡献。我国建筑机器人技术在政策引领和技术创新的双重作用下,正迎来快速发展的黄金时期。虽然目前还面临一些挑战,但随着技术的不断进步和市场的不断扩大,相信未来我国建筑机器人技术将取得更加辉煌的成就。