源于丨中亿丰基本建设集团股份有限公司

该实例是中砌智能制造的砌筑机器人“On-site”在苏州星光耀新项目的使用，能够在没预置的具体条件下进行人机协作施工，能够满足每块净重30kg以内的各种各样规格砌块砖施工要求。积极与同等条件传统人工砌筑状况比照发觉，智能化砌筑机器人在砌筑大工降低50%、总体砌筑品质提高的情形下，均值砌筑施工期节约了1天～2天，减少了工作人员劳动效率，提升了不断施工作业能力，提高了砌筑施工环节机械自动化和工业化水平，有益于减轻施工人员招人难、用人昂贵难题。

砌筑机器人入岗建筑施工

实例执行情况

苏州星光耀商住两用公寓楼新项目（如下图1所显示）坐落于苏州金阊新城虎池路与金筑街交界处，建筑面积16万㎡，由中亿丰建筑集团承担施工。此项目由6座高层住宅（21F）单个构成，除2号楼外，1号楼和3号～6号楼的里外墙面全部采用蒸压加气混泥土（ALC）砌块砖当场砌筑（如下图2所显示），新项目所使用的砌块规格级别为A5.0B06级，总需求量约2.5万m³，砌筑施工人工费约580万人民币。

图1 苏州星光耀新项目外型

图2 填充墙砌筑前室内场景

此项目2020年8月正式进入墙面砌筑施工环节，高峰期时3座楼同步进行砌筑工作，期内碰到比较严重的砌筑工短缺问题，砌筑工不仅征募艰难，并且年纪广泛稍大。据工程项目汇总，在职的砌筑工年纪超出50岁占比达到了65%之上，无法适应不断高韧性抢工作业，进而造成施工施工期比较严重落后。因此中亿丰建筑集团在星光耀项目实施砌筑机器人“On-site”砌筑运用示范点，已破译砌筑工作人力资源缺乏和功效不高的一大难题。

2020年10月，星光耀1号楼的新建楼房（16F～21F）组织开展了砌筑机器人“On-site”砌筑施工示范点，然后选择邻近的构造、规模完全一致，采用传统式全人工砌筑的3号楼做为比照参考。示范点工程项目填充墙施工基本概况：1号楼和3号楼同样，单面填充墙砌筑量约210m3，使用600mm*200mm*240mm规格型号、级别为A5.0B06的砂加气砼砌块，均值块重24～26kg。砌体大多为内部结构隔断墙、阳台/中央空调围护结构和通风井道、楼梯口围护结构。填充墙施工时，依照结构要求及依据标准留设框架柱、构造柱、地圈梁，每两皮设定通长拉结筋。

01比照楼幢3号楼人工砌筑的现象

做为比照参考的3号楼选用人工砌筑，依据传统式工作方式进行施工（如下图3所显示）组织与人员配置。因为专用工具初始（如下图4所显示），完全依靠砌工的体力活，因而活动量大，功效没法提高，品质状况也良莠不齐。

图3 人工砌筑施工情景

图4 人工砌筑所使用的原始工具

3号楼在施工期急迫、一再鼓励的情形下，平均日砌筑量也只能做到3m3～3.5m³，该任务量等同于吊物起升实际操作3t～3.5t，针对广泛大龄的从业者，已经接近体能极限。人力资本配置方面，单面花费的砌筑队工作人员包含8名砌筑大工（承担黏合剂拌和和砌筑施工）和2名杂工（承担原材料运送和卫生清扫），单面砌筑施工期约10天进行。

02砌筑机器人“On-site”在1号楼的施工实际效果

示范点楼幢1号楼资金投入一台MOBOT GT30型智能化砌筑机器人，该型机器人彻底对于工程建筑房间内砌筑的使用场景特性来设计，具有轻量化的折叠式整体机身设计方案，可容易地根据施工人货梯进到工作楼房和演训垂直转运（如下图5所显示）。在施工组织上，采用砌筑机器人和砌筑大工混和编写成，区别尺寸工作台面开展分工合作，以充分运用各自优势和效率。

图5 砌筑机器人垂直转运

1号楼施工能量的实际编写成：砌筑机器人1台（含操作员1名），砌筑大工4名，原材料装运和卫生清扫和3号楼一致，由2名杂工承担。

4名砌筑大工中3人负责不益于机器人进行这个小墙壁砌筑，1人和机器人操作员协作，编写成两人发电机组进行机器人工作（如下图6、图7所显示）。

图6 砌筑机器人队组施工情景

图7 砌筑机器人队组施工情景

机器人两人队组岗位分工：操作员（通过培训的技能人才），承担机器人操纵和砌块砖送料；协调的砌筑大工主要从事批浆、放置拉结筋、过梁护栏板等辅助工作及其最终塞砌高层砖。

施工机构层面，依据尺寸墙职责分工标准，由机器人队组承担担负最有益于发挥效能的大墙砌筑，这部分砌筑量约120m³，占有率60%。MOBOT GT30型砌筑机器人因为在设计中考虑到了真正条件下的操作性和布署便利性，具有自然环境耐受力高，挪动进行布署简易等优点，拆换工作面后砌筑备考时间低于10min；再加上其六轴运动机构彻底依据房间内砌筑的工作性质设计制作，健身运动途径最优控制，砌筑节奏做到3块/min，因而，队组日砌筑量超过了15m³，是人工砌筑速度5倍。

与此同时，该型砌筑机器人在软件开发上有着智能化配模系统软件，可根据所使用的砌块砖类型，水泥砂浆类型及其全国各地框架柱留搓策略的不一样，全自动得出最好砖头排序结果进行砌筑。其尾端着力点配备了扭力传感器，可确保墙面砌筑品质（如下图8所显示）。

图8 机器人砌筑的成墙品质状况

应用成效和推广性

01应用成效

施工效率比照（如表1）：1号楼比照3号楼，在砌筑大工降低50%，总体砌筑品质大幅度提升的情形下，均值砌筑施工期还节约了1天～2天。工作人员的劳动效率明显下降，不断施工作业能力得到提高。

表1：1号楼和3号楼施工效率比照表

02推广性

国内建筑填充墙砌筑销售市场存有两个核心特性：

一是规模较大，各种填充墙的砌筑施工量年平均超出10亿m³，在ALC墙板才因为种种原因进度缓慢的情形下，人工当场砌筑在看得到的未来仍然会是一个巨大的刚需市场。

二是商圈初始，砌筑业人力资源组织模式，主要包括工作人员征募与职业技能培训，施工组织结构和作业工具基本都只停留在几十年前情况，体现为用人时临时性征募、师生相授、手工操作拼精力。领域业态的初始就会造成领域制造的规模不经济，体现为相对较低的人均产值和庞大用人总数（规模不经济中的劳动密集型工作）。2018 年全国建筑业砌筑施工从业者据估计大概600万，占当初建筑行业5563 万从事总数（中国统计局2019年7月31日公布）的10.7%，砌筑从业者的平均建筑行业为名年产值比整个行业平均值低 23%。在相关600万砌筑从业者中，具有技能砌筑大工总数约为50%，即 300 万。虽然在税收制度上，大工有非常大的分派权重值，但是由于总体效率不高，相较于每日砌筑 3m³，举净重达 3000Kg 以上带技能重体力活，这种劳务报酬已不具有诱惑力。因而，砌筑业从业者大量流失，广泛老年化及其砌筑价格的上行压力进一步增强，近些年这种困扰早已十分明显。

因此，产品研发适宜“On-site”房间内砌筑这一工艺流程场景下的砌筑机器人或者自动化技术施工机械设备，实行机器人砌筑这一新技术，对比较落后传统式手工操作形式进行新技术应用支撑下工艺转型，大幅降低砌筑劳动用工，提高领域施工高效率，已刻不容缓。

通过示范项目实践探索发觉，应用智能化砌筑机器人进行“On-site”砌筑施工没有改变目前工艺流程步骤，对应用领域无特别要求，复制性强。

此项新技术的应用营销推广，不但可以大幅提升砌筑施工的技术含量，降低劳动用工，积极应对有技能砌筑大工日益下降的用人窘境和痛点分析。与此同时机器人砌筑能够降低劳动效率，效能提升又产生职工收益的提高，职位工作主动性的提高，有益于导进年轻一代技能人才。

应对逐年递增的人工成本费，产业化实行以砌筑机器人为突破口的智能建造刻不容缓。中亿丰建筑集团将于将来持续加大针对砌筑机器人和砌筑机器人“On-site”施工新技术的应用营销推广应用，丰富多彩其应用领域，扩张市场覆盖率，并实现砌筑机器人运用的产业化、产业发展。

砌筑机器人性能参数

砌筑机器人“On-site”技术性适用医院门诊、院校、商业服务、办公室等各种公建项目的承重梁墙面房间内砌筑施工，可以使用目前我国各种各样流行砌块砖原材料，原材料融入覆盖面广。除此之外，对于施工工作面并不预置标准，不用开展额外施工提前准备，彻底在具体施工技术标准下演训砌筑工作，运用成本低。

本实例所采用的砌筑机器人MOBOT GT 30（如下图9所显示）是专门为国内建筑房间内砌筑情境与工艺流程工作特性而产生的研制的，能够在没预置的具体条件下进行人机协作施工。

图9 砌筑机器人MOBOT GT 30

MOBOT GT30型砌筑机器人的重要性能参数（如表2）以及技术特征：

1．场所适应能力强。整体机身采用可折叠设计，便捷根据工程建筑门扇，并通过施工人、载货电梯执行垂直转运，具有自动调平作用，工作时对表面平整度无规定；

2．自然环境耐受力高。使用了专业的安全防护设计方案，耐湿热转变、能耐施工现场中重度烟尘、水泥砂浆环境污染、对干扰信号和施工用电量电压波动耐受力高；

3．砌块砖适用范围强。针对砌体里的房间内大砌块砖砌筑，能够满足每块净重30kg以内的各种各样规格砌块砖施工要求；

4．智能化程度高。该设备选用六轴运动控制系统，内置了专业产品研发智能化砌筑自动控制系统和多种感应器，可以灵活融入多种多样填充墙结构规定中的砌筑工作。与此同时，针对砌块砖原材料的尺寸误差和水泥砂浆粘接剂的流变性状况具有良好的适应能力。

表2：MOBOT GT30型砌筑机器人关键指标

到目前为止，中砌智能制造的砌筑机器人“On-site”施工技术性已经在上海市梅川一街坊、中信泰富高层住宅商办楼、苏州博物馆西馆、苏州星光耀高层住宅公寓、我国质检中心、苏州纳米试验室、中亿丰三期产品研发大厦等多个项目上组织开展了工程项目示范点运用。在没预置的实际施工环境下，已经完成填充墙砌筑施工量约5000m³，并已顺利通过检测工程验收。中亿丰建筑集团在分析以上示范点运用的工作经验前提下，已经制定有关的工法，下一步将增加针对砌筑机器人“On-site”施工科技的宣传力度，进行砌筑机器人运用的产业发展营销推广。

执笔人：

中亿丰基本建设集团股份有限公司（李国建、柴勤）

审批权威专家：

袁烽（上海同济大学，建筑与城市规划学院副院长、专家教授）

宋晓刚（我国机械工业联合会，实行副理事长、教授级高级工程师）