作者丨黎晓梅
编辑丨刘恒涛
1月20日,在迪拜码头,一座宏大的住宅楼正在施工。这是六善酒店规划的122层超高豪华住宅楼,建成后将超越472米的纽约中央公园大厦,成为全球最高的住宅大楼。
在施工现场,中国蔚建科技的机器人正匀速将砂浆抹到墙面上。这天是蔚建科技的首批产品验收日,在交付的紧张气氛中,一台抹灰机器人,仅用时24分钟,就完成了26平米的抹灰面积,这是一个熟练工人半天的工作量。
客户验收时发现,墙面的平整度、垂直度、抹灰均匀度等各项指标,都达到甚至超越了行业标准。
抹灰机器人顺利完成了阿联酋首批客户验收,蔚建科技上下都很兴奋,这意味着公司机器人已达到中东市场顶级交付标准。
在抹灰场景,蔚建科技的机器人遥遥领先。公开数据显示,中国有超850家建筑机器人相关企业,团队仅百余人的蔚建科技,却是行业内唯一一家成功将抹灰机器人落地的企业。
“世界上在运转的一部分行业,可以通过现有的技术重塑一遍,建筑行业就属于这一类。”蔚建科技创始人兼CEO梁衍学表示。
瞄准工地最贵的工序,做“会干活”的机器人
梁衍学祖籍山东,本硕毕业于上海交大机动学院,2006年在东京工业大学完成博士学业后,进入“机器人四大家族”之一的日本发那科(FANUC)。在发那科,梁衍学只用了四年半,就成为了首席研究员。
在发那科工作的十年,梁衍学见证了以机械臂为代表的工业机器人发展起伏,他认为,在日本,传统工业机器人已经进入竞争的下半场,而中国的机器人产业尚在蓬勃发展。于是,他选择了回国。
回国后,梁衍学先在宁德时代做设备国产化。2018年,宁德时代上市前夕,梁衍学离职,加入刚组建不久的博智林机器人。
“我还是更想做一些有趣的事,比如真正会走路、会干活的机器人。”梁衍学说。
博智林机器人是碧桂园的全资子公司,也是中国建筑机器人领域的早期探索标杆,被碧桂园创始人杨国强寄予厚望。梁衍学担任智能技术研究总院常务副院长,是当时博智林核心人员。
一年后,梁衍学离开博智林机器人,一度陷入迷茫。这时,线性资本合伙人黄松延找到了梁衍学,当时在投机器人的他认为,力控智能机器人是可能带来大变革的科技创新方向。黄松延找到梁衍学,原本是想了解一下行业,但听梁衍学谈论建筑机器人的发展应用之后,他立刻意识到这是一个巨大的市场。
由于人口老龄化,以机器人代替建筑工人缺口、提升产业效率,正在成为建筑产业界的一大趋势。这同样也是一个蓝海市场,ABB机器人曾做过一项调查,截至2021年,全球只有55%的建筑公司使用了机器人技术。在汽车行业和制造业,这一比例则高达84%和79%。相对其他行业,建筑机器人的渗透率还很低。
抹灰机器人作业现场
在黄松延的支持鼓励下,2020年,梁衍学在上海宝山创办了蔚建科技。
建筑机器人细分门类众多,按照材料加工、建筑建造、运营维护和爆破拆除几大场景,可分为建材加工机器人、抹灰机器人、砌砖机器人、施工监控机器人、爆破机器人等十几类。
从哪个细分场景切入,成为梁衍学首先要思考的问题。
十余年在机器人行业的深耕,梁衍学养成了一种“职业习惯”:用机器人替代的视角来看待建筑行业中的每一道工序,同时,发那科的经历让他意识到,必须做有工艺、“会干活儿”的机器人,不然很快就会进入红海。
“机器人不能跟人抢活儿,我们要干人工不擅长的活儿。逆重力、耗体力、有精度或者工艺要求的事情,人的作业效率会急剧下降,抹灰就非常典型,这也是适合机器人替代的工序。”梁衍学说。
建筑业的抹灰工序,是将水泥砂浆、混合砂浆、白灰砂浆均匀地涂抹到墙面上。砂浆较重,并且在垂直平面上作业要克服重力,相比水平面作业,需要耗费更多体力。
这一工序成本也更高。梁衍学说,在同一个项目中,一平方米的面积,腻子喷涂两三遍,可能才10块钱,抹灰要20块钱。
同样,作为建筑业核心工程之一的钢筋加工,也存在大量无效工序。他举例,钢筋加工只有切断、弯曲、滚丝这三个动作是增值的,分别占用的时间是10秒、13秒和15秒,其余时间都是无效的,工人90%的时间都在做与增值无关的事。
因此,梁衍学决定,产品聚焦在内墙粉刷和钢筋加工两大核心场景。针对内墙粉刷工序,研发抹灰机器人、喷涂机器人、建模机器人。钢筋智能加工,则包括超高速滚丝加工线、钢筋柔性加工中心和钢筋骨架成型产线。
一天抹灰700平米,是人工效率的14倍
建筑业市场空间很大,却是自动化的“洼地”。
“我们面临的是一个非常传统的行业,这个领域分工规则和行业标准都没有那么清楚,因此,用参数去规划上下游的过程是很困难的。”梁衍学说。
建筑行业抹灰的标准要求是:垂4平4,粘结强度0.2兆帕。这是指在4平米的墙面范围内,墙面的垂直度和平整度误差要在±4毫米之内,约等于两枚1元硬币的厚度。同时要让抹灰材料保持0.2兆帕的粘结强度。
为了实现这一标准,水泥砂浆的比例是多少?机器人上墙压力多少?速度控制多少?行业里没有标准答案。
2021年5月,蔚建科技完成了数千万元天使轮融资,由线性资本领投。当时的蔚建科技,连一张机器人图纸都拿不出来。黄松延在内部面临不小的压力,但他有一个判断:抹灰机器人要么只有蔚建做出来,要么在5到10年都不会有人做出来。
梁衍学同样面临挑战。在那段时间,他经常会想起十多年前,面临职业生涯选择时,发那科一位负责人对他说的话,“你过去学的是什么,并不重要,未来做什么才最重要。你不能用几年的求学生涯限定30年的职业生涯。”
“即使你不清楚自己有多大潜能,也要相信自己能够做得比想象中更多。只要心中有目标并为之奋斗,没有什么是不可能完成的。”梁衍学说。
抹灰的关键工艺掌握在大工师傅手中,但大工师傅很难将其中的诀窍表述出来。为了把这些流程数字化,蔚建科技派几位建筑行业的博士进入工地,跟着大工师傅干活,试图将大工师傅的经验“翻译”成为数字化的参数。
黄松延有一次在工地上见到蔚建科技的创始团队,CTO毛家振已经从一个儒雅文艺的海归博士,变成了一个熟练的“包工头”:长胖了,也黑了。而另一位创始人,正推着小推车干活,黄松延差点认不出来。
最终,研发团队总结出了一条核心技术要点:要实现“垂4平4,粘结强度0.2兆帕”的要求,就要让机器人在抹灰时保持约30kg的压力。
经过不断尝试与实践,蔚建科技成功将抹灰工序数字化,推出了抹灰机器人,极大提升了施工效率与质量。数据显示,每台抹灰机器人在8小时内,能完成300-400平的施工面积,最高可以做到700平,是人工效率的14倍。此外,施工空鼓率在0.08%以内,远低于纯人工抹灰0.7%-1.2%的空鼓率。
梁衍学透露,一台抹灰机器人大概等同于十个大工师傅,按照节约的人力成本估算,大概一年左右就回本。
蔚建科技的喷涂机器人和钢筋智能加工产线也取得了不小进展。喷涂机器人可以实现每小时腻子喷涂100平米,乳胶漆喷涂200平米,覆盖玄关、走道在内的超90%家居空间。钢筋智能加工产线将生产率提升了6倍,降低了80%的人力成本。
喷涂机器人工作中
蔚建科技机器人已经完成了多个标杆项目。如与中建八局深度合作的临港新片区105社区金融东九项目、与上海建工合作的无锡市梁溪区医疗康中心项目、与中建一局一公司合作的苏州独墅湖医院项目等。机器人施工团队人数,精简为传统施工班组的40%,极大减轻了项目的管理负担。
目前,蔚建科技机器人已经完成施工工程量近400万平方。合作伙伴包括中国建筑、中国交建、中铁、上海建工集团、上海城建集团、河北建工、龙湖、保利、建发集团等。
已经实现批量出货,谋划全球布局
现阶段,对于梁衍学来说,最大的挑战,不是做机器人,而是人才和市场教育。
首先是操作建筑机器人的人才。
“建筑机器人的使用,不能依靠原来的工人,要靠一个新兴的群体。只有这个群体慢慢变大之后,建筑机器人才会迎来快速发展。”梁衍学说,这部分群体,就是掌握知识和技术,对机器人接受程度更高的新型建筑工人。
蔚建科技在尝试通过深度培训的方式,培养一批能够操作建筑机器人的代理商和工人。按照标准,这些人要在项目上进行实操,直到能操作一台抹灰机器人一天内完成250平方米以上的施工面积,才算“毕业”。
另外,就是市场教育。
建筑业工期漫长,涉及到的供应商很多,而且工作环境复杂。抹灰、钢筋加工等工序作为其中的一环,要与多方配合,而且涉及到施工工序的调整和策划。
“工程项目方知道后面是机器人,会做出一定合理的优化,在工序上做出妥协。使用方愿意为机器人做出合理的施工策划,这件事才能继续往前走。”梁衍学表示,建筑业有很强的产业惯性,蔚建科技花了两三年时间,客户才逐渐愿意在工序上做出调整与配合。
“一件事情不好做,但是一旦做成了,就会形成护城河。”梁衍学表示,2024年到2025年春节前,蔚建科技有数十台抹灰与喷涂机器人出货。
从2021年至今,蔚建科技完成了5轮融资,获得了线性资本、险峰、保利资本、建发新兴投资、独秀资本等资本加持。其中,其A+轮和A3轮融资超亿元人民币。目前,蔚建科技在深圳、宁波、雄安都设了分公司。
黄松延认为,蔚建团队既具备顶级的机器人技术能力,又精通建筑工艺,且团队核心成员过去一起工作过多年,“是在该方向上看到的最优秀的团队”。
蔚建科技也在谋划海外布局。2024年4月,蔚建科技开启全球化布局。12月,蔚建机器人进入台湾开启施工首秀。2025年1月,蔚建科技的抹灰机器人顺利完成了阿联酋首批客户验收。目前,蔚建科技在新加坡、香港设立了分公司,已经在香港、台湾、新加坡、迪拜等城市和国家开展业务。
“国内的建筑环境和建材过于非标化,海外更加标准化,机器人能直接开始干活。”梁衍学对海外市场更有信心,他预计在未来三个月内,海外订单将有一定突破。