在中建三局汉韵公馆项目现场,实测实量机器人正通过激光扫描快速完成墙面平整度检测,数据实时同步至云端;中核二二的车间里,无轨导焊接机器人沿着钢构件自主爬行施焊,火花四溅中焊缝成型精准;中铁十一局川藏4标隧道内,熊猫巡检机器人履带碾过碎石,有毒气体检测仪实时闪烁绿光……如今,这样的“机器代人”场景在湖北建筑业已从试点走向常态,40款建筑机器人正重塑传统建造范式。
全链条渗透:机器人重构建造流程
从钢结构生产车间到建筑施工一线,再到后期运维现场,湖北建筑机器人已实现全流程覆盖。截至目前,湖北省10家建筑及相关企业的40款机器人中,生产类8款、施工类24款、运维类8款,形成“生产有智造、施工有智能、运维有智慧”的新格局。
生产环节,焊接机器人成为效率标杆。中核二二的预埋件焊接机器人由全位置焊接机械臂与柔性工装平台组成,单套设备效率较传统半自动气保焊提升一倍,普通工人经短期培训即可同时操作两套设备;其无轨导全位置爬行焊接机器人采用轮履式与悬浮磁吸附结构,自主识别焊缝,总体效率提高30%,大幅减少对资深焊工的依赖。中建科工的柔性焊接机器人更显精准,针对钢结构箱型柱、圆管柱对接焊缝,效率提升30%至42%,一次合格率达99.5%;坡口智能切割工作站实现“分拣、切割、码垛”无人化作业,效率为传统方式的3倍以上,已在华南、北方生产基地稳定运行。
施工环节,机器人在精度与安全上优势凸显。中建三局的激光地面整平机每小时可施工400-600平方米,相当于3-5名工人工作量,激光探测精度达2毫米,高差控制在5毫米内,黄边村项目的混凝土地面经其处理后,平整度较人工施工提升60%。葛洲坝集团的光伏铺装机器人则能适应极端环境,在海拔4500米、沙漠戈壁等地区,安装效率达人工的3倍以上,解决了高海拔地区人工施工难题。武汉科技大学研发的智能砌筑机器人通过四轴机械手与六度关节臂协同,砌筑精度达±1毫米,在混凝土砖墙施工中既保证质量又降低工人劳动强度。
运维环节,机器人成为特殊环境的“作业尖兵”。中核二二的水下检测机器人可从涵管检查口放入,360度移动采集内部数据,替代人工进入潮湿黑暗环境;爬行检测机器人则替代人工登高进行射线探伤,减少高空作业风险。中铁十一局的熊猫巡检机器人在川藏4标隧道内24小时巡逻,搭载的有毒气体检测装置一旦超标即触发声光报警,联动疏散系统;其安防巡检机器人在小区、工地自主行走,具备远程喊话、红外热成像功能,中国铁建・御湖项目借此实现安保效率提升50%。
技术突围:从单点创新到系统协同
湖北建筑机器人的规模化应用,源于“企业主导、院校协同”的技术创新体系。在武汉科技大学机械工程学院实验室,智能砌筑机器人的机械臂正抓取砖块,深度视觉系统实时识别砖型,MES远程操控系统同步调整姿态。这套融合了异构协同、视觉检测与数字孪生的系统,正是高校与企业联合攻关的成果。
企业层面的技术突破更接地气。中建科工的总成焊接机器人搭载自主研发的控制系统和焊接数据库,能根据焊缝形式自动匹配工艺方案,交检合格率趋近100%;中建三局的履带抹平机器人采用方石科技自主研发的电池驱控平台,实现施工零碳排放,整机体积小巧,可在汉芯公馆地下室狭窄空间内灵活作业。中核武汉的核工业磁吸附爬壁机器人专为核电厂设计,可完成壁面除锈、环境监测与测厚探伤,既降低运维成本,又避免人员暴露于辐射环境。
更值得关注的是,机器人正从“单机作战”迈向“协同作业”。中建三局在汉芯公馆项目构建“实测实量机器人+喷涂机器人+地面清扫机器人”的施工组合,通过BIM模型联动,喷涂机器人完成墙面作业后,清扫机器人随即进场,各环节无缝衔接,施工效率提升40%。中国一冶的耐火泥浆料拆包机器人与搅拌系统联动,在河南济源金马焦化项目中,从抓取包装袋到开包抖料再到废料回收,全流程封闭化作业,减少矽灰粉尘对工人的危害。
生态培育:政策与市场双轮驱动
建筑机器人的快速发展,离不开湖北对智能建造的系统布局。作为将智能建造纳入“51020”现代产业体系的省份,湖北通过“试点先行、平台支撑、企业培育”三措并举,为机器人应用铺路。
试点示范加速技术落地。湖北省已遴选60家企业、128个项目开展智能建造试点,建筑机器人是重要内容。中建三局的喷涂机器人在汉芯公馆项目、中国一冶的墙面智能抹灰机器人在武汉普仁医院新建项目、武汉致远荆瀚的自动焊接机器人在两湖隧道项目,均通过试点验证了技术可行性,形成可复制的应用方案。
产业平台强化协同支撑。湖北省智能建造供应链平台已实现与中建三局云采系统数据融合,开发全流程指引功能,为机器人采购、应用、维护提供链条式服务。平台上,方石科技的地面整平机器人、中建科工的条板机器人等产品信息实时更新,企业可根据项目需求快速对接。
企业培育筑牢应用基础。通过“个十百千万”培育工程,湖北对12家过百亿企业实施包保培育,支持中建三局、中核二二等龙头企业组建机器人应用团队;遴选385家中小企业开展特色培育,武汉致远荆瀚等企业借此实现清模机器人、自动焊接机器人的产业化应用,上半年新增的327家纳统企业中,不乏机器人配套服务企业。
未来方向:从设备应用到产业升级
在中建三局的智能建造展厅里,一台喷涂机器人正演示墙面作业。它不仅能自动打磨、喷涂,还能通过5G将施工数据传回数字孪生平台,与设计模型比对校准。这种“硬件+软件”的融合,预示着湖北建筑机器人正从单纯设备应用向产业生态构建跨越。
按照规划,湖北将完善“科研院校+产业基地+产业园+产业基金+产业展”五位一体模式,重点拓展建筑机器人等智能装备领域,通过构建“三链融合”体系,推动机器人与建筑互联网、人工智能等技术结合,培育辐射带动强的产业生态。下半年,随着北非、西非等海外服务工作站及智能建造技术推广中心的成立,湖北建筑机器人还将随“湖北建造”品牌走向海外,在“一带一路”沿线项目中展现智能力量。
随着智能建造生态的持续完善,从技术研发到场景落地的链条不断畅通,从省内试点到海外推广的路径日益清晰,“湖北建造”正以机器人技术为支点,在高质量发展的赛道上加速前行,书写着传统产业向新质生产力跨越的鲜活篇章。(陈兆曦)
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