【文/潘敏瑤】3月24日，建筑智能建造方案提供商大界機(jī)器人，宣布完成近五千萬元A輪融資，由深圳高新投、正軒投資及線性資本聯(lián)合投資，老股東龍騰資本以及PlugAndPlay超份額持續(xù)加注，云岫資本擔(dān)任獨(dú)家財(cái)務(wù)顧問。本輪融資主要用于促進(jìn)建筑機(jī)器人產(chǎn)品和服務(wù)的持續(xù)升級(jí)、落地及市場推廣。

大界成立于2016年底，深耕建筑機(jī)器人的控制系統(tǒng)、智能算法與人機(jī)交互的核心技術(shù)，此前于2018年獲得策源領(lǐng)投，PlugandPlay、G5跟投的近千萬元天使輪投資，2019年獲得龍騰資本數(shù)千萬元Pre-A輪投資。

賦予數(shù)字建造更多可能

2018年，大界率先推出了算法平臺(tái)中國第一款模塊化的建筑機(jī)器人算法平臺(tái)，該平臺(tái)可對(duì)接建筑信息模型（BIM），一鍵生成工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真，滿足建筑行業(yè)大規(guī)模定制與柔性生產(chǎn)需求。其復(fù)合移動(dòng)式機(jī)器人產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)多類建筑工藝及場景切換，提高工廠預(yù)制及現(xiàn)場施工的效率。

具體來看，大界有三大核心技術(shù)：中國首款連接建筑BIM數(shù)據(jù)與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的軟件平臺(tái)，廣泛覆蓋建筑領(lǐng)域多樣化工藝的算法庫，以及簡單、快速、易用的機(jī)器人交互系統(tǒng)。

針對(duì)建筑工廠項(xiàng)目定制化、產(chǎn)品多樣化、生產(chǎn)設(shè)備碎片化的痛點(diǎn)，大界提出的綜合智能建造解決方案，降低了工業(yè)機(jī)器人的使用門檻，并結(jié)合自主研發(fā)的視覺解決方案和實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，使客戶在精準(zhǔn)高效地完成項(xiàng)目生產(chǎn)的同時(shí)，及時(shí)獲得機(jī)器生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，輔助工廠進(jìn)行成本管控和流程優(yōu)化的決策。

同時(shí)，大界的研發(fā)團(tuán)隊(duì)也在開發(fā)集合視覺、移動(dòng)與多自由度的模塊化機(jī)器人系統(tǒng)，為機(jī)器人技術(shù)未來在建筑工地和模塊化工廠的應(yīng)用夯實(shí)基礎(chǔ)。

大界機(jī)器人CEO孟浩表示，建筑機(jī)器人的核心技術(shù)在于機(jī)器人控制算法和建筑工藝數(shù)據(jù)融合。機(jī)器人企業(yè)進(jìn)入建造應(yīng)用場景需要理解建筑產(chǎn)品的幾何、材料、結(jié)構(gòu)、工藝的信息化數(shù)據(jù)以及將這些數(shù)據(jù)自動(dòng)匹配機(jī)器人軟硬件的能力。

截至目前，大界已經(jīng)與數(shù)十家建筑生產(chǎn)企業(yè)達(dá)成長期合作，如中國建筑、中交集團(tuán)、北新建材、浙江建工、山東路橋集團(tuán)、昆侖綠建等，提供包含木材、鋼材、玻璃、纖維以及其他復(fù)合材料的智能化機(jī)器人生產(chǎn)解決方案，實(shí)現(xiàn)了建筑產(chǎn)業(yè)D to M(設(shè)計(jì)到制造）的數(shù)字化智造。

萬億級(jí)“大蛋糕”好看不易吃

事實(shí)上，建筑機(jī)器人的開發(fā)應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代，以日本最為領(lǐng)先，韓國、美國、德國、西班牙等的建筑機(jī)器人發(fā)展迅速，而且目前對(duì)于極限環(huán)境下的智能建造（NASA）也越來越被重視。然而，國內(nèi)依然鮮有企業(yè)入局。

建筑機(jī)器人應(yīng)用主要在四個(gè)方面：設(shè)計(jì)、建造、破拆、運(yùn)維。

設(shè)計(jì)方面，主要指Autodesk，目前一直在籌劃如何讓機(jī)器人來代替CAD，成為設(shè)計(jì)師的合作伙伴，而不是單純滿足于成為設(shè)計(jì)師的輔助工具。目前建筑市場上的設(shè)計(jì)工具很少，一定程度上仍無法滿足現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的需求。

建造方面是建筑機(jī)器人需求量最大的一部分，也是目前開展機(jī)器人應(yīng)用較多的環(huán)節(jié)，機(jī)器人建造分為工廠和現(xiàn)場兩個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)場建造仍是機(jī)器人應(yīng)用的難點(diǎn)。

破拆方面是除了爆破以外，未來大型建筑的破拆、資源再利用將是未來巨量建筑的一個(gè)難題，機(jī)器人將派上用場。

運(yùn)維方面是建筑機(jī)器人的持久性應(yīng)用領(lǐng)域，涉及到管道檢測、安防、清潔、管理等眾多運(yùn)行維護(hù)的場合。

如今，建筑機(jī)器人已經(jīng)初步發(fā)展成了包括測繪機(jī)器人、砌墻機(jī)器人、預(yù)制板機(jī)器人、施工機(jī)器人、鋼梁焊接機(jī)器人、混凝土噴射機(jī)器人、施工防護(hù)機(jī)器人、地面鋪設(shè)機(jī)器人、裝修機(jī)器人、清洗機(jī)器人、隧道挖掘機(jī)器人、拆除機(jī)器人、巡檢機(jī)器人等在內(nèi)的龐大家族。

過去，建筑行業(yè)是一個(gè)賣方市場，造好就是賺到。但最近幾年房子越來越難賣，利潤越來越薄。加之建筑工人老齡化問題嚴(yán)重，越來越難招聘和管理。這個(gè)行業(yè)有了利用技術(shù)來追求提效降本的迫切需求。

市場研究機(jī)構(gòu)Tractica在2019年5月的一份報(bào)告中指出，越來越多的建筑公司計(jì)劃將建筑機(jī)器人大規(guī)模投入使用，預(yù)計(jì)截至2025年，將有超出7000臺(tái)建筑機(jī)器人被應(yīng)用到建造和破拆領(lǐng)域，市場規(guī)模達(dá)到2.26億美元。

盡管自動(dòng)化的運(yùn)用，將大大提高建筑領(lǐng)域的勞動(dòng)生產(chǎn)率以及節(jié)約大量成本。但機(jī)器人在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，仍面臨一些難點(diǎn)。

在工廠等受控環(huán)境中，機(jī)器人可以出色地執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)。通過將機(jī)器人納入預(yù)制構(gòu)件的大規(guī)模制造，可顯著提升生產(chǎn)效率。然而，建筑工地遠(yuǎn)非一個(gè)可控的環(huán)境。機(jī)器人要想盈利和生產(chǎn)，它們需要能夠適應(yīng)環(huán)境中的實(shí)時(shí)變化，而幾乎不需要編程。而現(xiàn)實(shí)情況是，大多數(shù)情況下機(jī)器人很難適應(yīng)和改變環(huán)境。

同時(shí)，在建筑工地上，各種任務(wù)同時(shí)進(jìn)行，這些任務(wù)與分配給每個(gè)任務(wù)的資源是相互聯(lián)系的。建筑場地具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性，任務(wù)和周圍環(huán)境都容易發(fā)生系統(tǒng)的變化，建筑活動(dòng)的執(zhí)行者常常被障礙物、不平的表面、設(shè)備等包圍。建筑施工場所的非結(jié)構(gòu)化特性使得它們不能適應(yīng)機(jī)器人的移動(dòng)。

為了讓機(jī)器人能在建筑工地上充分發(fā)揮作用，它們必須具有便攜性、四處移動(dòng)的能力、“感知”周圍環(huán)境的能力，以及處理接收到的數(shù)據(jù)或信息的能力。

不僅如此，機(jī)器人還應(yīng)該能夠處理笨重或沉重的負(fù)載，如橫梁或預(yù)制板(可重達(dá)數(shù)噸)，它們還應(yīng)該能夠處理易碎的材料，如瓷磚、配件或玻璃等。

誰是資本市場的寵兒

目前來看，國外建筑機(jī)器人產(chǎn)品公司有大致兩種產(chǎn)品設(shè)計(jì)方向。

一種是研發(fā)用來輔助和替代高強(qiáng)度、大量重復(fù)性勞動(dòng)作業(yè)的機(jī)器人，以Construction Robotics砌磚機(jī)器人、nLink打孔機(jī)器人和Transforma Robotics的PictoBot墻面噴涂機(jī)器人為代表。

而另一種是幫助優(yōu)化建造流程，縮短工期，節(jié)約建造成本，以Transforma Robotics的QuicaBot建筑質(zhì)量檢測機(jī)器人和Doxel掃描機(jī)器人為代表。

我們注意到，即使是最早推出成熟砌磚機(jī)器人SAM的ConstructionRobotics公司，他們的產(chǎn)品依然處在商業(yè)化和規(guī)?；倪^程中。

在2018年完成8.5億美元D輪融資的明星公司Katerra，則提供一站式的智能工程建設(shè)服務(wù)，包括建筑設(shè)計(jì)和建造加工、建材采購和供應(yīng)鏈管理、物流以及其他客戶服務(wù)等。

而在中國，一些優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)也在智能建筑領(lǐng)域探尋未來建筑更多的可能性。

中國房地產(chǎn)龍頭企業(yè)碧桂園集團(tuán)于2018年7月宣布成立博智林機(jī)器人，業(yè)務(wù)瞄準(zhǔn)的第一目標(biāo)就是建筑機(jī)器人。博智林計(jì)劃5年投入800億元建設(shè)順德機(jī)器人谷，截至2019年12月，博智林成立了8大研究院和2大事業(yè)部，組建了超3000人的研發(fā)人才團(tuán)隊(duì)，其中博士、碩士占比超過31%。

截至2019年上半年，碧桂園財(cái)報(bào)顯示，研發(fā)費(fèi)用達(dá)6.2億。另據(jù)消息稱，2019年碧桂園在機(jī)器人業(yè)務(wù)上累計(jì)投入超30億。

從單個(gè)公司的投資額看，日本建筑公司清水建設(shè)自2015年起投入1.79億美元進(jìn)行建筑機(jī)器人研發(fā)，僅是碧桂園投資金額的1/60?？梢园l(fā)現(xiàn)，碧桂園在資金和人才投入上可謂是下足了血本。

目前博智林已研發(fā)出29款建筑機(jī)器人樣機(jī)進(jìn)入工地測試，可利用本身地產(chǎn)企業(yè)的項(xiàng)目環(huán)境在內(nèi)部工地上迅速優(yōu)化迭代。但值得注意的是，博智林建筑機(jī)器人還是從工地端發(fā)力，由于工地場景復(fù)雜，產(chǎn)品尚處開發(fā)階段，距離批量化落地仍有一定距離。

本文開頭提到的大界機(jī)器人則是結(jié)合國際建筑機(jī)器人產(chǎn)品公司的發(fā)展路線和國內(nèi)建筑產(chǎn)業(yè)的實(shí)際情況，走出截然不同的發(fā)展路徑，融合設(shè)計(jì)、工藝、人工智能與工業(yè)制造，旨在打造擁有通用性和適用性的建筑機(jī)器人產(chǎn)品，全方位服務(wù)各類建筑建造企業(yè)。

在孟浩看來，只要有合理的發(fā)展路線和生態(tài)環(huán)境，一定可以在這個(gè)賽道上作為一個(gè)創(chuàng)新者發(fā)揮出自己的潛力。

高工機(jī)器人認(rèn)為，建筑機(jī)器人產(chǎn)品的技術(shù)性要求非常高，需要基于建筑信息模型及多種建造工藝，整合機(jī)器人技術(shù)、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃、傳感技術(shù)和建造流程控制等。

美國機(jī)器人專家對(duì)2020年機(jī)器人建造有三個(gè)預(yù)判：

?BIM的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。目前澳洲與英國在BIM應(yīng)用中處于領(lǐng)先地位，美國也在逐步增加BIM應(yīng)用，尤其是大型商業(yè)建筑項(xiàng)目，前期BIM模型可以讓設(shè)計(jì)師對(duì)建筑細(xì)節(jié)推敲得更清楚，提前完成跨專業(yè)的協(xié)調(diào)，減少施工過程中的錯(cuò)誤。行業(yè)內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)更多BIM設(shè)計(jì)與協(xié)調(diào)的服務(wù)商。

?增加工廠端制造。建筑施工目前正從工地端轉(zhuǎn)向工廠段，變得更像制造業(yè)。通過工廠自動(dòng)化，可以減少現(xiàn)場施工的高昂人工費(fèi)。

?增加總承包商施工的整合度。通?？偘鼤?huì)把一部分工作轉(zhuǎn)包出來，以轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)，利潤主要來自項(xiàng)目管理，行業(yè)平均利潤率在2%-3%之間。這些風(fēng)險(xiǎn)主要來自施工時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，機(jī)器人建造能減少這類風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)促使總包會(huì)完成更多的工作，以更高的整合度來獲取更高利潤。

由于國內(nèi)針對(duì)建筑行業(yè)的機(jī)器人廠家沒有很強(qiáng)的建筑行業(yè)背景和機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)的長期積累為前提，和成熟工業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，以及新興物流等領(lǐng)域機(jī)器人應(yīng)用的興起相比，建筑機(jī)器人產(chǎn)品的研發(fā)還有行業(yè)拓展才剛起步。

在可見的未來，軟硬件的高度整合將為建筑工廠提供有力的數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)少人化、無人化、智能化的柔性生產(chǎn)。同時(shí)，機(jī)器人底層技術(shù)與計(jì)算機(jī)視覺的快速突破，會(huì)讓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制更加精準(zhǔn)實(shí)時(shí)且操作簡易。加上來自社會(huì)、產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)以及大量優(yōu)秀人才的關(guān)注，建筑機(jī)器人必將引發(fā)新一輪建造智能化的發(fā)展。