中國報告大廳網訊,建築機器人作為推動建築業轉型升級的重要力量,近年來在確保施工安全、提高施工效率和質量、助力綠色低碳發展以及吸引年輕勞動力回流等方面展現出顯著的應用優勢。然而,建築機器人行業目前仍處於產業化早期階段,面臨技術不成熟、成本高、缺乏統一標準和相關保障機制不健全等問題。本文通過對建築機器人行業的發展背景、應用優勢、推廣困境及對策建議的分析,探討如何更好地助力建築業高質量發展。
(一)機器替人,大勢所趨
《2025-2030年中國建築機器人行業市場分析及發展前景預測報告》指出,建築業是我國經濟的重要組成部分,自2013年以來,其增加值在國內生產總值中的占比一直在6%以上,2022年達到6.89%。然而,建築業目前仍屬於勞動密集型行業,數位化、智能化程度較低。我國建築領域機器人普及程度與國際水平相比差距較大,2020年我國每萬名建築工人使用的建築機器人僅為108台,僅為新加坡的1/6。此外,建築工人數量持續下降,老齡化趨勢加重,年輕勞動力不願從事建築行業,用工成本持續上漲,這些問題嚴重影響了建築行業的健康發展。因此,建築機器人技術的應用推廣及相關智能建造體系的搭建成為建築業轉型升級的最佳選擇。
(二)政策指引,水到渠成
近年來,我國相繼發布了一系列指導建築機器人行業發展的政策文件。2017年2月,國務院辦公廳印發《關於促進建築業持續健康發展的意見》,鼓勵大力研發、製造和推廣建築機器人等智能建造設備。2019年9月,住房和城鄉建設部印發《關於完善質量保障體系提升建築工程品質的指導意見》,提出要加大智能設備研發力度。2021年2月,住房和城鄉建設部發布《關於同意開展智能建造試點的函》,提出在全國設置7個項目開展智能建造試點工作。2022年1月,住房和城鄉建設部印發《「十四五」建築業發展規劃》,特別強調要加快建築機器人的研發與應用。同時,工信部等部門也將建築機器人納入政策支持範圍,2022年4月發布的《「十四五」機器人產業發展規劃》指出,要面向建築業需求,重點推進建築機器人的研製及應用。
(一)建築機器人比傳統人工施工模式更安全
傳統人工施工模式存在較高的安全風險,根據國際勞工組織的數據,約30%的工傷發生在建築工地,建築工人發生致命事故的幾率是其他行業的4倍。建築機器人的普及可以極大避免施工安全風險和職業病風險。例如,外牆噴塗機器人可減少人工高空作業,有效避免高空作業安全隱患;室內裝飾裝修機器人可以減少工人吸入粉塵及有害物質,降低職業病風險。
(二)建築機器人可提高施工效率和工程質量
建築機器人的輸出效率相比傳統人工方式更為穩定,標準化程度高,可有效避免人為施工引起的誤差過大等問題。在工程質量方面,基於高精度雷射識別系統的整體性控制,機器人施工精度更高,施工成型質量比傳統人工方式高。例如,熱熔改性瀝青防水卷材自動攤鋪裝備可以提高施工質量的穩定性,提升熱量利用率,降低有害氣體排放,有效避免因人為施工不到位而導致的防水系統可靠度降低、出現病害引發工程滲漏等問題。
(三)建築機器人省工省料,助力可持續發展
建築機器人可以實現更綠色低碳的建設過程,例如,多款建築機器人在施工時可實現粉塵的有效收集,達到無塵施工的效果,避免傳統施工方式中揚塵給施工工人帶來的塵肺病等危害。此外,建築機器人通過供料控制程序提高材料利用率,避免傳統施工方式中建材使用不能精確控制而導致的施工材料浪費問題。據統計,在一座普通民用建築的建造過程中,所用建築材料的浪費率高達四成,若選用建築機器人來替代傳統建造模式,可在很大程度上減少建築材料的浪費,還可能實現建築材料的二次回收和再利用。
(四)建築機器人可顯著改善勞動環境,吸引年輕勞動力回流建築業
我國建築業30歲以上的勞務人員占比超80%,25-29歲的工人占比不到10%,24歲以下的勞務工人占比僅有3.89%。傳統人工施工模式下的建築業由於「危、繁、髒、重」的標籤,在年輕勞動力市場中備受冷落。建築機器人的引入可以顯著改善勞動環境,讓建築工人更體面、舒適地工作,從而吸引年輕勞動力回流建築行業,建築工人不再是灰頭土臉的泥瓦工、抹灰工,取而代之的是基於網絡工作環境的建築機器人操控人員、工地巡檢人員等產業技師的新身份。
(一)建築機器人與工地複雜環境的適配性不足
工地不斷變化的環境要求建築機器人能夠適應動態、非結構化和複雜的施工現場以及不同的天氣條件,但目前建築機器人在環境感知、定位導航、路徑規劃、運動控制等方面尚存在一些技術難點,特別是在複雜的工藝場景知識庫方面需要更高的適配性相關技術研發投入。
(二)建築機器人推廣應用的成本較高
一方面,部分建築機器人產品設計之初對客戶需求把握以及應用場景調研不足,導致產品試用階段問題層出不窮,技術服務成本較高。另一方面,傳統施工設備都是開箱即用的標品,其計價簡單,租賃是比較成熟的商業模式,但機器人施工目前尚未達到開箱即用的標準,需要輔以專業操控人員或者進行專業培訓,更難以獨立完成作業,因此很難按照設備租賃或銷售的模式推廣,相較而言增加成本。
(三)建築機器人行業缺乏統一的技術標準
一方面,缺乏標準化接口,不同廠商的機器人難以協作,導致不同參與方之間共享和整合數據資源存在障礙,難以有效提升決策效率和施工精度。另一方面,缺乏標準化的操作流程及相應的操作規範,難以把控施工質量和施工進度,致使項目存在潛在交付風險。此外,建築產品的標準化與個性化之間的矛盾,也對建築機器人的標準化進程有很大制約。
(四)建築機器人行業發展的相關保障機制不完善
一方面,全國層面目前尚未出台針對建築機器人行業的專門立法,只有《工業機器人行業規範管理實施辦法》《工業機器人行業規範條件》等少數規範性文件,且欠缺執行力度,存在對建築機器人相關智慧財產權保護不力等問題,不利於建築機器人行業的市場化發展。另一方面,傳統施工過程中發生的安全事故可依據侵權責任相關條文加以解決,建築機器人介入後,因缺乏相契合的法律條文,事故發生後責任人或許會選擇將責任推卸到機器人身上,從而拒絕為其侵權行為「埋單」。
(一)提升綜合研發能力,加大應用推廣力度
一是加強對新型傳感、人機互動以及智能控制等建築機器人相關核心技術的研發支持,打造一系列性能優異的建築機器人標誌性技術成果。二是積極探索建立「政、產、學、研、用」一體化合作生態圈,以及構建產業聯盟等多方協作和資源共享模式,降低機器人研發及推廣應用的成本,優化企業研發布局,大幅提升企業綜合研發能力,增強我國建築機器人產業的核心競爭力。三是積極推進建築機器人在生產、施工環節的替代應用,重點提升建築機器人與工地複雜環境的適配性,讓建築工人早日告別「危、繁、髒、重」的傳統建築施工環境。梳理總結建築機器人應用典型場景,設置產品分類推廣目錄,對於可顯著提升施工效率和降低管理成本的,可鼓勵社會資本參與項目推廣。
(二)統一數據接口標準,規範產品研發動作
一是積極引導建築機器人通用底盤、導航、避障算法等數據標準化以及多機器人協同調度數據接口的統一化,建立建築機器人行業數據標準體系,編制數據接口標準,解決目前市面上多方研發接口不統一,研發成果泛用性差的問題。二是加速推動建築機器人行業出台更多適用於建築機器人施工、驗收的標準與規範,更好地規範建築機器人研發動作與產品屬性。三是以「網際網路+」的思路全面梳理建築業務架構體系,搭建以BIM數位化技術為核心的建築產業網際網路平台,為建築機器人提供路徑導航、仿真模擬等基礎條件模型。
(三)健全制度保障體系,營造良好市場環境
一是結合實際持續完善《工業機器人行業規範條件》等現有法規政策,儘快補充上位法律,加大有關法律法規的實施及其採信力度。二是支持建築機器人行業相關第三方獨立檢測認證機構的建設,通過規範性、標準化的市場行為持續提升市場認可度和國際影響力。三是加強針對建築機器人行業的智慧財產權保護,加大對相關侵權行為的整頓力度。四是加快構建「國家+行業」的多元化監管體系,完善建築機器人的登記准入制度。五是強化相關基礎設施及傳感設備的安全管控,加強對相關重要數據資源的安全保障。
(四)強化統籌協調推進,加大財稅金融支持
建築機器人行業現狀分析指出,一是統籌行業管理、科技、財政、金融等部門的資源和力量,加強與用戶部門政策協同,支持建築機器人產業創新發展。二是鼓勵地方相關主管部門制定針對性法規政策,協調解決建築機器人產業重大問題。三是充分發揮行業協會、學會等組織機構的政企橋樑作用,加強建築機器人產業動態監測,及時反饋規劃實施過程中的問題並提出建議。四是創新完善投融資機制體系,發揮政府投資撬動作用,促進建築機器人創新產品應用,落實好建築機器人相關研發費用加計扣除等稅費支持政策。五是堅持市場的主導地位,通過政府與建築機器人產業關聯社會資本合作(PPP)等多種形式,積極鼓勵引導各類專業企業和社會資本參與。
(五)深化國際交流,實現合作共贏
一是支持高校、科研機構、企業、行業組織等開展技術、標準、人才培養等國際交流與合作。二是鼓勵國外優質企業在我國設立建築機器人相關技術的研發機構,同時支持國內企業加強國際技術合作。三是充分利用舉辦會展或論壇等合作平台的機會,推進我國的建築機器人產品、技術以及解決方案「走出去」,加快國產建築機器人在國際成熟場景落地。
建築機器人作為建築業轉型升級的重要抓手,具有顯著的應用優勢和廣闊的發展前景。然而,目前建築機器人行業仍處於產業化早期階段,面臨技術不成熟、成本高、缺乏統一標準和相關保障機制不健全等問題。通過提升綜合研發能力、統一數據接口標準、健全制度保障體系、加大財稅金融支持和深化國際交流等措施,可以有效推動建築機器人的推廣應用,助力建築業高質量發展。隨著技術的不斷進步和市場的逐步成熟,建築機器人將在未來的建築行業中發揮更加重要的作用,為建築行業的可持續發展提供有力支持。
更多建築機器人行業研究分析,詳見中國報告大廳《建築機器人行業報告匯總》。這裡匯聚海量專業資料,深度剖析各行業發展態勢與趨勢,為您的決策提供堅實依據。
更多詳細的行業數據盡在【資料庫】,涵蓋了宏觀數據、產量數據、進出口數據、價格數據及上市公司財務數據等各類型數據內容。