6月27日,“科创小讲堂”第三讲在同济大厦A楼举办。本次讲堂围绕着“智能建造”的主题,邀请上海创新创业青年50人、大界机器人联合创始人&首席问题官胡雨辰作为嘉宾展开讲解和对话,同济科技园总经理助理张震出席本场活动。此次活动由同济科技园与同济大学经济与管理学院MBA/EMBA中心联合主办,同济创业基金协办。本次活动线下参与者近40位,线上直播近9800观看人次。
胡雨辰以建筑智能与建筑机器人的大背景作为起点,介绍了智能建造这一概念。事实上,建造机器人并非新概念,单任务建造机器人(STCRs)早在20世纪70年代就在日本被提出,其主要目标是现场建造或预制施工。在过去的几十年间,三维打印、碳纤维热塑成型、幕墙清洗、施工放线等领域在学术界与产业界都逐步被研发与应用。工业机器人也从汽车行业到物流行业走向柔性制造,例如建筑业、重工业与造船等,从单元固件到整个建造体系的完善,建造机器人在产业界的应用越发成熟。
胡雨辰谈到:“智能建造不仅可以应用于建筑业,还可以应用于制造业,如造船、工程机械、煤矿机械等具有同样柔性生产的需求的行业,很大程度上帮助制造业释放劳动力,降低错误率,提高产品质量。”
更重要的是,智能建造、智能制造应用过程中对于现有数据断层、孤岛的连续化促进了建筑行业的转型,设计院与生产企业间数据传递的不完整是行业的一大困扰。就汽车、手机等产品的生产过程而言,其方案与产品最终落地的工艺特征的设计过程是同步进行的,因为最终其设计产物会被生产很多次,足够分摊高昂的工艺设计成本,而建筑施工行业不同,每个特征约束对应的加工信息有限,出于成本考虑,需要将不完整且没有特征信息的模型转换为有特征信息的模型,才能实现特征驱动的自动化。
首先,要从模型的几何形态中提取特征,匹配相应的生产工艺后才能进行生产。以H型钢为例,过焊孔、包角等非设计师常规的出图元素,但焊缝与筋板的成功衔接必须要有过焊孔,因此就需要从几何数据中识别特征,通过算法建立规则后,适配相应的工艺。大界基于材料与特征,打造了丰富的建造工艺算法库,覆盖钢结构、木结构加工、复合结构组配、模具加工、3D打印等主流建筑工艺,实现了多种类建筑材料的加工和组装,满足客户多样化的需求。然而,即便有了几何模型、提取到了特征模板、匹配到相应的工艺、进行了仿真,也只是实现了加工路径,仍需机器人轨迹智能优化求解器进行自由路径规划及优化。
在解决建筑行业自动化问题的过程中,特征驱动的建造生产网络至关重要。胡雨辰认为,建筑构件生产实际应用中对质量的要求也没有那么严苛,建筑机器人作业与人工作业的质量结果相差不显著,成本优化程度也有一定局限,降低错误率才是最大的优势。鉴于此,大界通过点状的自动化生产站,解决了单个结构件柔性的生产问题,通过工业软件RoBin将设计师的图纸转换成工厂机器人可阅读的内容,进行生产及现场安装,实现闭环。
为带领观众深入探究智能建造,引导大家自主构建和深化理解,张震与胡雨辰展开访谈交流,帮助大家从多个维度了解智能建造。
其本质是Solution,有着双层含义:一方面,作为一家核心是自动化柔性控制的集成公司,自动化的解决方案至关重要,提出研发内容从而设计交付方案就是我的主要工作之一;另一方面,在企业的内部管理分工上,我主要负责研发、运营、财务、人事的把控,解决问题。此外,“首席问题官”的普及性尚且不高,这个词本身就具有一定话题性,能让人迅速形成记忆,对企业的宣传与销售有正向的积极作用。
对于行业内的人而言,“智能建造”四个字到底意味着什么?
“智能制造”指制造业的数字化、自动化转型,以及人工智能的相关应用。但智能建造当前没有具体定义,因为其解决方案覆盖面较广,可以现场建造也可以预制施工,可以设计端自动化也可以建造端自动化,甚至是物料端、ERP系统端、运维端的自动化等等。由于建筑业和工业是两个平行概念,建筑业并不属于工业,建筑业的智能化包含但不仅限于制造,因此很难定义。
大界到底解决了什么问题、创造了什么价值、迭代的方向是什么?
麦肯锡报告曾指出,建筑业的数字化程度在四十多个行业中排倒数第二,我们最想解决建筑业的自动化问题,这个行业至少20%的成本是无效的,如资金成本、材料浪费成本、人员沟通成本等。帮工厂解决问题是我们的目标,而每一次项目研发都是一种积累,可以从中找到共性问题,较高的研发费用导致我们当前尚未实现盈利,从产业的角度而言我们或许有一些贡献,但从创业的角度而言并不算太成功。
什么样的机会对创业公司的意义最大?大界在过去走的弯路,有哪些因为内部决策错误导致的、哪些因为外部环境因素导致的?
过去的一些项目是出于研发成本与企业现金流的平衡而做,针对创业行为本身,个人认为技术领先半步可能会比领先两步三步更优,不会出现曲高和寡的情况,可以更稳扎稳打地累积优势。
在疫情和地产行业大环境遇冷的双重打击下,大界是如何坚持下来的?
保交付、保生产、保现金流。大界在必要时候可以轻研发,只有活下去,企业才有望迎来市场环境的逐步好转与发展。 我们相信,尽管当前市场形势严峻,但总体环境终将有所改善。企业需要在短期内采取积极应对措施,努力降低成本,确保核心业务的稳定运转。这也需要企业在研发资金的投入上寻求最佳平衡点,不能过度投入但也不能完全停滞。未来发展应以现实的态度审视,在市场出现积极信号时再适时加大研发力度。
由于行业容量足够大,市场份额不容易被切割,反而会因为越来越多企业的加入形成产业链优势。并且,每一家企业自身的优势不同,导致其解决方案也有所不同,在这一点上竞争对手是可以互相学习,甚至成为合作伙伴的。
大模型对建筑行业的影响相对较小,相反,人工智能会给我们的研发带来提速,我们需要做的是用良好的心态面对人工智能,运用好这项工具。
互动环节,现场同学就整个建筑业数字化程度、大界企业本身的业务情况积极提问,嘉宾也与之进行解答及讨论,本场活动从单向传递转变为互相交流,有助于大家对技术与理念的理解。除了观点的互动,本期“科创小讲堂”还意外酿就了业务合作的契机。
或许我们目前仍然无法精确定义什么是“智能建造”,但唯一不变就是变化本身,保持开放的心态与敏锐的眼光,以创新思维应对行业变革,终有机会拥抱未来。