为建筑机器人配备“智慧管家”
智能建造的“中国方案”如何炼成——对话上海建工浦东机场四期航站区项目建设团队(二)

当机器人与数字孪生深度耦合,当传统的施工方式被彻底重构,超级工程究竟如何运作?智能建造又将把行业带向怎样的未来?日前,本报记者对话上海建工浦东机场四期航站区项目团队成员,听他们亲口讲述,如何用科技与智慧,为“中国建造”写下崭新的“高质量答卷”。
创新协同|为建筑机器人配备“智慧管家”
张松
上海建工浦东机场四期航站区工程项目总工程师
记者:那么多台机器人在工地上同时作业,如何通过技术手段确保它们不冲突、效率最大化?能不能举个具体场景?
张松:这个问题的核心是“协同管理”,为此,我们在全行业率先研发了一个“建筑机器人集成管理平台”,相当于给所有机器人配了一个“智慧管家”。这个平台不直接控制机器人操作,而是负责监控、调度和数据汇总。
举个地坪施工的例子:在T3航站楼的楼板施工中,会同时用到三款机器人——整平机器人、抹光机器人和安全巡检机器人。
整平机器人先对浇筑后的混凝土进行初步平整,它会通过传感器把位置、作业进度等信号实时传到平台;等混凝土达到一定强度,抹光机器人再进场进行精细抹光,它的作业区域会在平台上标注为“作业区”,避免和整平机器人重叠;同时,安全巡检机器人在周边巡逻,检查是否有人员误入施工区,它的巡逻路线也在平台上显示,和施工机器人的作业范围保持 3 米以上距离。在现场指挥中心的大屏上,能清晰看到每台机器人的实时状态:红色是“正在作业”,黄色是“待作业”,绿色是“已完成”。如果某台机器人出现故障,平台会立刻报警,技术人员能根据定位快速到场维修。
这种协同模式的优势很明显:以前多台机器作业要靠人工协调,难免出现“等工” 或 “撞车”;现在通过平台调度,地坪施工效率比人工提升了1.5倍,而且平整度误差控制在 5 毫米以内,远高于规范要求。

记者:上海建工为什么要在该项目中投入这么多机器人,除了完成建设任务,是否有更深层次的考量?
张松:我们从一开始就有两个明确目标:一是“降人提质”,二是 “总结经验”。首先是“降人提质”。T3航站楼建筑面积为196万平方米,如果按传统模式,施工高峰期至少需要1万名工人,管理人员要上千人。我们引入机器人的核心目的之一,就是部分替代人工。现在高峰期现场人数控制在6000人左右,管理人员减少到500人,基本实现了预期。而且机器人的作业质量更稳定,比如钢筋笼加工,以前人工点焊每个焊点的强度不一,现在用滚焊机机器人,焊点合格率100%,材料浪费也减少了15%。
再说说“总结经验”。我们不希望机器人只是“展示品”,而是要真正融入施工流程,形成可推广的经验。比如地坪施工机器人,一开始我们发现它在小面积区域作业效率低,就和厂商联合优化了机器人的转向系统,现在在狭窄区域的作业效率提升了 30%;还有高空焊接机器人,针对地下墙焊接的需求,我们调整了它的光电检测参数,让焊缝合格率从 90%提升到95%以上。

此外,我们正在整理《建筑机器人现场应用操作手册》,涵盖了每款机器人的适用场景、操作流程、故障处理方法,例如会详细标注“混凝土3件套”机器人——也就是之前提到的整平机器人、抹光机器人和安全巡检机器人的作业间隔时间、不同强度混凝土的施工参数等。未来其它项目只要参照手册,就能快速让这些机器人“上岗”。这才是我们投入机器人的长远价值,即推动整个行业的施工方式升级。
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