解决未来工地用人难问题，「帕梅艾尔」建筑机器人已完成20多万平米施工

作者：世玮

编辑：石亚琼

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当下各行各业加速步入智能化、数字化，生产力得到了空前释放。我们日常使用率最高的衣、食、住、用、行，除住之外基本已经实现标准化、自动化制造，只有住还停留在人力制造。

随着未来老龄化日益严重，80、90、00后不愿意去建筑工地工作。十年后70后都已60岁，这些60、70后业主力军会逐步退出劳动力市场，建筑业未来将会面临巨大的人员缺口。

我国从2020年开始大力推动智能建造发展，住建部在2020年8月25号发布关于建筑机器人推广的指导性意见，信息产业部也有相关推动工作。但以现在情况看，现有产品智能化程度低、生产效率低、技术发展落后，还不具备大规模普及应用。

36氪近年一直在关注建筑机器人发展，曾多次调研相关企业。去年，我们曾报道过一家从2015年初就开始从事建筑机器人公研发的公司——帕梅埃尔，当时他们于2019年研发的第三代建筑机器人已正式投入工地使用。

如今一年多过去，我们再次对其进行跟踪调研，实地采访他们在北京中电建某处工地的施工情况。从2020年4月正式投入工地使用至今，帕梅埃尔的建筑机器人已在郑州、南宁、南通、邯郸、北京等地完成了20多万平米施工。

我们看到，帕梅埃尔的一台机器人只需配备两个工作人员，一人负责将涂料导入自动搅拌机，搅拌机自动完成腻子、水的配比并输送给自动上料机，接着自动上料机再通过管道输送给机器人本体；另一人则负责机器人的现场施工操作。

施工前，机器人通过人工控制移动到施工房间，自动通过激光雷达、视觉识别等传感器对房间进行3D扫描、测量，知道自身所在房间的具体位置，以及墙面信息（如墙面宽度、高度、窗户、门框等）。

除了自动测量外，机器人也可以直接导入CAD图纸获取房间信息，未来还可直接导入BIM图纸。随后，操作员只需在触摸屏上选择从哪面墙开始施工，点击施工按钮即可。

进入施工后，机器人根据自身所在位置自动移动到施工工位，并调节自己与施工墙面的前后、左右距离，平行角度。紧接着，机器人会根据前期测量的墙面高度、长度，自动识别施工起始位，从下往上喷涂施工。

机器人的腻子、乳胶漆喷涂均采用覆盖喷涂，每次覆盖一部分，以保证喷涂均匀。如遇到房间阴阳角，机器人会自动测量角度并调节喷涂角度，保证喷涂无死角。同时，机器人的喷涂厚度可根据施工要求，进行1-5毫米的设定。通过更换工装夹具，每台机器人都可实现腻子、石膏、打磨墙体、乳胶漆施工。

尽管机器人的施工看起来科技感满满，但它对操作员并没有技术和学历要求，机器人的操作面板只有一个选择项、一个点击确认按钮，哪怕是小学或初中学历的操作员，只需学习5分钟就可以熟练操作。

了解完现场施工情况后，公司告诉了我们人与机器施工的综合性对比：

1、可替代性：机器人基本能够完成90%左右的施工面积，但局部柱子以及很小的边角还需人工辅助，如果想100%替代人工，机器人还需继续升级。

2、施工效率：一个人工每天工作8小时大概可施工100平方，但腻子需要施工2遍，所以实际施工面积约50平方左右。

根据现场实拍视频计算，机器人设定20%速度，墙面长度6.3米，高度3.3米，约等于20.79平方，施工时长4分钟，约等于每分钟施工面积5平方左右，减去转场所需时间，一小时大概可以施工200多平方，每天8小时可以施工1600平方，约等于人工施工的32倍。如果将机器人效率设定为40%，施工面积应该可以翻倍。

3、施工成本：北京油漆工日工资420-500元。依据上述情况，每人每天工作8小时的实际施工面积约50平方左右，每平方8-10元，因此每人每天约400元，而建筑机器人施工只需配备两名工人；施工面积按照1000平方计算，每平方0.8元左右。机器人折旧8年，具体每平方折旧数据未透露。

4、施工质量：人工最低需要两遍施工，机器人施工装配式、清水墙、隔墙板、石膏板、钢结构等只需要一遍施工，效率质量有绝对性优势。墙面基层平整度不高时，需要人工修补一遍，需要人机结合，但对比人工效率依然高出不少。

现阶段，全球包括日本、美国、澳大利亚、新加坡、以色列等国家，都有企业在进行建筑机器人的研发和布局，拥有国家扶持政策。但截至目前，真正实现商业化落地的建筑机器人并不多，帕梅埃尔通过走访调研，发现了几点他们认为当前存在的技术问题。

1、建筑机器人设计时就面临长、宽、高、重量限制。一般住宅门宽850毫米、高度1950毫米、走廊宽度900毫米、国家标准地面负重每平方米200千克。

这就要求机器人必须很小（最好不超过800*800地板砖）、很轻（10公斤机械臂重量在160公斤左右）、很低（施工高度要求2900毫米）、稳定性高（机器人底部倾斜0.1度会造成机器人末端执行机构偏差3厘米），从力学上看这是悖论。

如果单纯解决尺寸问题虽容易，但造成的稳定性不足很容易使机器人的机械臂升高之后倾倒。不解决稳定性又不能进行精确施工，例如：抹灰、找平、打磨、铺贴等工序。

2、目前市场上的视觉、雷达等传感器并不适应建筑工地的高温、高湿、高粉尘环境，现有传感器精度越高对环境要求越苛刻。当机器人施工时，若有灰尘落到传感器上，不及时清理必然造成采集数据不准，导致施工错误；如果经常清理又会造成施工效率低、光学镜头磨损太快，维修成本过高。

3、现在机器人通常都是固定位、臂展范围内X、Y、Z坐标值都是已知，机器人投入工作时先对工作面进行测量、编程、示教等工作。但建筑机器人需要移动平台，而建筑工地因为地面、墙面都是人工施工，一定程度上会不平整、没有一致性，所以机器人每次移动都需重新测量机身倾斜度、墙面倾斜度、平整度，再根据这些参数进行编程，为防止编程有误还需再次示教，防止施工时出现错误。但有测量、编程、示教的时间，人工早就施工完毕，根本不需要机器人。

另外，全世界建筑行业工人普遍缺乏相关教育背景，难以完成以上复杂工作，具备相关工作能力的人也很少会在建筑工地长期工作。所以建筑机器人想大量普及，必须解决机器人根据不同现场环境进行自动化编程，而不是人工测量、编程、示教。这是全世界机器人公司都非常想，但又难以解决的问题。

了解到上述技术问题后，帕梅埃尔针对自研的建筑机器人做了一定的改进。

针对机器人设计，帕梅埃尔现有产品长度1000毫米、宽度750毫米、高度1850毫米，重量300多公斤，占地面积2平方米，基本满足建筑机器人尺寸要求。

明年，他们完成的第四代产品长度800毫米、宽度700毫米、高度1850毫米，重量180公斤左右，完全实现多场景施工尺寸要求。同时，移动平台还具备通障高度10厘米，能在接近机器人尺寸的极小空间内前后、左右移动，以及360度旋转，自动移动精度达1毫米左右。

不仅如此，机器人还具备自动调节前后、左右倾斜度，机身与墙面平行度；打磨最高升到3100毫米，误差不超过2毫米。

针对传感器问题，帕梅埃尔针对不同传感器都进行了相应的自动除尘、降温设计，以保证各个传感器在工地大粉尘环境中的持续性工作。

针对编程问题，帕梅埃尔的机器人可自动根据不同房屋空间、高度、地面平整度、墙面平整度进行自动编程，整个施工过程基本不需人工干预。在第四代机器人产品中，帕梅埃尔还新增了抹灰、刮腻子、地面找平工序，再逐步实现铺贴地板砖、瓷砖等施工。

现阶段，帕梅埃尔建筑机器人的商业化以机器人租赁（智能建造观摩会）、工地施工（承包工程）、大型建筑企业产品定制（合作开发）模式为主，国内暂时只针对有智能建造专业高校进行销售。今年10月19日，帕梅埃尔中标国内某建筑专业大学的智能建造专业学习教具，预计11月底交付。

值得一提的是，海外建筑市场是帕梅埃尔未来发展的重要方向。公司告诉36氪，海外发达国家的工价是国内的6-10倍，施工效率更远低于国内，因此海外市场对建筑机器人的需求非常强烈，同时海外客户习惯购买机械设备，而国内以租赁为主。

不过，大部分海外国家对电器安全要求非常严格，北美、欧盟、日韩、东南亚都有自己的认证标准，加之建筑机器人在全世界尚未开始大面积普及使用，因此这些国家及地区都没有针对建筑机器人的认证体系。

去年，帕梅埃尔与新加坡客户达成5台建筑机器人采购协议，但因安全认证问题未能解决，无法履约供货。目前，许多海外意向客户都正在和政府沟通（认证标准、认证机构）。

未来，帕梅埃尔将针对不同国家的电压、电器、环保、运输、技术需求等进行定制化开发。例如，北美客户要求适用于木质结构、110伏电压，法国客户要求远程办公室操作等。这就要求研发团队有很强的技术实力，熟悉各个国家不同的安全认证标准、建筑施工流程、施工标准等，这是一个非常大的工作挑战。

纵观当下建筑机器人领域，国内已有数十家公司在此展开布局，包括帕梅艾尔、上海大界、碧桂园子公司博智林等较早一批入局的玩家，以及筑橙、筑石、蔚建等一批新入局者。

其中，大界通过部署通用型的智能机器人软硬件产品，目前已为近百家建筑工厂提供增减材制造服务；碧桂园子公司博智林在研的建筑机器人及智能产品近50款，包括测量机器人、地面整平机器人、地坪研磨机器人等，已形成混凝土施工、混凝土修整、砌砖抹灰、内墙装饰等12个建筑机器人产品线，碧桂园创始人杨国强称，从明年开始，碧桂园将全用机器人建造房子。

不过，建筑机器人在落地过程中除了解决成本难点外，未来如何在施工流程管理中将机器人作业融入进来，也是一个要考虑的问题。

帕梅埃尔创始人认为，目前建筑机器人属于还未起步的新兴行业，未来谁能活下来、谁能引领行业都是未知数。现在的企业规模、财力、物力、技术并不能决定未来10年，随着未来建筑机器人的真正普及，谁的产品技术更先进、成本更低、质量更稳定、操作更方便，谁就有可能赢得市场。