在中建三局漢韻公館項目現場,實測實量機器人正通過激光掃描快速完成墻面平整度檢測,數據實時同步至云端;中核二二的車間里,無軌導焊接機器人沿著鋼構件自主爬行施焊,火花四濺中焊縫成型精準;中鐵十一局川藏4標隧道內,熊貓巡檢機器人履帶碾過碎石,有毒氣體檢測儀實時閃爍綠光……如今,這樣的“機器代人”場景在湖北建筑業已從試點走向常態,40款建筑機器人正重塑傳統建造范式。
全鏈條滲透:機器人重構建造流程
從鋼結構生產車間到建筑施工一線,再到后期運維現場,湖北建筑機器人已實現全流程覆蓋。截至目前,湖北省10家建筑及相關企業的40款機器人中,生產類8款、施工類24款、運維類8款,形成“生產有智造、施工有智能、運維有智慧”的新格局。
生產環節,焊接機器人成為效率標桿。中核二二的預埋件焊接機器人由全位置焊接機械臂與柔性工裝平臺組成,單套設備效率較傳統半自動氣保焊提升一倍,普通工人經短期培訓即可同時操作兩套設備;其無軌導全位置爬行焊接機器人采用輪履式與懸浮磁吸附結構,自主識別焊縫,總體效率提高30%,大幅減少對資深焊工的依賴。中建科工的柔性焊接機器人更顯精準,針對鋼結構箱型柱、圓管柱對接焊縫,效率提升30%至42%,一次合格率達99.5%;坡口智能切割工作站實現“分揀、切割、碼垛”無人化作業,效率為傳統方式的3倍以上,已在華南、北方生產基地穩定運行。
施工環節,機器人在精度與安全上優勢凸顯。中建三局的激光地面整平機每小時可施工400-600平方米,相當于3-5名工人工作量,激光探測精度達2毫米,高差控制在5毫米內,黃邊村項目的混凝土地面經其處理后,平整度較人工施工提升60%。葛洲壩集團的光伏鋪裝機器人則能適應極端環境,在海拔4500米、沙漠戈壁等地區,安裝效率達人工的3倍以上,解決了高海拔地區人工施工難題。武漢科技大學研發的智能砌筑機器人通過四軸機械手與六度關節臂協同,砌筑精度達±1毫米,在混凝土磚墻施工中既保證質量又降低工人勞動強度。
運維環節,機器人成為特殊環境的“作業尖兵”。中核二二的水下檢測機器人可從涵管檢查口放入,360度移動采集內部數據,替代人工進入潮濕黑暗環境;爬行檢測機器人則替代人工登高進行射線探傷,減少高空作業風險。中鐵十一局的熊貓巡檢機器人在川藏4標隧道內24小時巡邏,搭載的有毒氣體檢測裝置一旦超標即觸發聲光報警,聯動疏散系統;其安防巡檢機器人在小區、工地自主行走,具備遠程喊話、紅外熱成像功能,中國鐵建?御湖項目借此實現安保效率提升50%。
技術突圍:從單點創新到系統協同
湖北建筑機器人的規模化應用,源于“企業主導、院校協同”的技術創新體系。在武漢科技大學機械工程學院實驗室,智能砌筑機器人的機械臂正抓取磚塊,深度視覺系統實時識別磚型,MES遠程操控系統同步調整姿態。這套融合了異構協同、視覺檢測與數字孿生的系統,正是高校與企業聯合攻關的成果。
企業層面的技術突破更接地氣。中建科工的總成焊接機器人搭載自主研發的控制系統和焊接數據庫,能根據焊縫形式自動匹配工藝方案,交檢合格率趨近100%;中建三局的履帶抹平機器人采用方石科技自主研發的電池驅控平臺,實現施工零碳排放,整機體積小巧,可在漢芯公館地下室狹窄空間內靈活作業。中核武漢的核工業磁吸附爬壁機器人專為核電廠設計,可完成壁面除銹、環境監測與測厚探傷,既降低運維成本,又避免人員暴露于輻射環境。
更值得關注的是,機器人正從“單機作戰”邁向“協同作業”。中建三局在漢芯公館項目構建“實測實量機器人+噴涂機器人+地面清掃機器人”的施工組合,通過BIM模型聯動,噴涂機器人完成墻面作業后,清掃機器人隨即進場,各環節無縫銜接,施工效率提升40%。中國一冶的耐火泥漿料拆包機器人與攪拌系統聯動,在河南濟源金馬焦化項目中,從抓取包裝袋到開包抖料再到廢料回收,全流程封閉化作業,減少矽灰粉塵對工人的危害。
生態培育:政策與市場雙輪驅動
建筑機器人的快速發展,離不開湖北對智能建造的系統布局。作為將智能建造納入“51020”現代產業體系的省份,湖北通過“試點先行、平臺支撐、企業培育”三措并舉,為機器人應用鋪路。
試點示范加速技術落地。湖北省已遴選60家企業、128個項目開展智能建造試點,建筑機器人是重要內容。中建三局的噴涂機器人在漢芯公館項目、中國一冶的墻面智能抹灰機器人在武漢普仁醫院新建項目、武漢致遠荊瀚的自動焊接機器人在兩湖隧道項目,均通過試點驗證了技術可行性,形成可復制的應用方案。
產業平臺強化協同支撐。湖北省智能建造供應鏈平臺已實現與中建三局云采系統數據融合,開發全流程指引功能,為機器人采購、應用、維護提供鏈條式服務。平臺上,方石科技的地面整平機器人、中建科工的條板機器人等產品信息實時更新,企業可根據項目需求快速對接。
企業培育筑牢應用基礎。通過“個十百千萬”培育工程,湖北對12家過百億企業實施包保培育,支持中建三局、中核二二等龍頭企業組建機器人應用團隊;遴選385家中小企業開展特色培育,武漢致遠荊瀚等企業借此實現清模機器人、自動焊接機器人的產業化應用,上半年新增的327家納統企業中,不乏機器人配套服務企業。
未來方向:從設備應用到產業升級
在中建三局的智能建造展廳里,一臺噴涂機器人正演示墻面作業。它不僅能自動打磨、噴涂,還能通過5G將施工數據傳回數字孿生平臺,與設計模型比對校準。這種“硬件+軟件”的融合,預示著湖北建筑機器人正從單純設備應用向產業生態構建跨越。
按照規劃,湖北將完善“科研院校+產業基地+產業園+產業基金+產業展”五位一體模式,重點拓展建筑機器人等智能裝備領域,通過構建“三鏈融合”體系,推動機器人與建筑互聯網、人工智能等技術結合,培育輻射帶動強的產業生態。下半年,隨著北非、西非等海外服務工作站及智能建造技術推廣中心的成立,湖北建筑機器人還將隨“湖北建造”品牌走向海外,在“一帶一路”沿線項目中展現智能力量。
隨著智能建造生態的持續完善,從技術研發到場景落地的鏈條不斷暢通,從省內試點到海外推廣的路徑日益清晰,“湖北建造”正以機器人技術為支點,在高質量發展的賽道上加速前行,書寫著傳統產業向新質生產力跨越的鮮活篇章。(陳兆曦)
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