博士去当建筑工，你是认真的吗？

田淮南

地砖铺贴机器人在工作

中国销售额最大的房地产企业碧桂园（2007.HK），开始用自己研发的建筑机器人建造房子了。

地坪施工、内外墙面施工、混凝土施工、混凝土修整、土建实测实量……都由建筑机器人来完成，其中有四款——测量机器人、楼层清洁机器人、智能施工升降机、智能随动式布料机，已经开始对外租售。

这一速度颇有些惊人。要知道，碧桂园正式宣布进军机器人业务、成立博智林机器人公司，不过是在两年半前的2018年7月。

就在这两年半里，一群博士带领一支四千多人的研发团队，在建筑工地上摸爬滚打、当起“建筑工人”，共同开启了建筑机器人从0-1的跨越。

在全世界建筑机器人都还处在探索阶段的时候，博智林机器人并不掩饰其雄心——在他们位于顺德总部的办公大楼，进门右手边的墙壁上写着，“做全球领先的机器人全产业链服务商。”

建筑工人出身的公司创始人、碧桂园董事会主席杨国强，在机器人样机试制前后，甚至亲自上阵化身产品经理，为研发人员讲课、纠偏——机器人应该是个什么样的工具、在怎样的环境里工作。

2020年，中国建筑业总产值高达26.39万亿元人民币、约占GDP的1/4，这里诞生了地球上销售面积、销售金额最大的房地产开发商，是否也能从中跑出引领世界建筑机器人行业的龙头？

那个晒得黑黑的博士

曲强亲手打碎了自己的梦想。

2016年下半年，从东京大学机械工程专业博士毕业后，曲强加入了碧桂园， 他说自己当时是被那一句广告语所感动，“在碧桂园，你可以亲手建起一座城。”

2013年，碧桂园启动“未来领袖”计划，在全球招募高端人才，主要吸引应届博士加盟，培养发展为公司中高管理层。2016年曲强成为其中一员，先是在碧桂园集团总部、2018年外派山东，担任青岛即墨一个房地产项目的负责人。

2018年10月，在即墨项目开工的当天，曲强投奔了碧桂园集团新成立的博智林机器人。2018年7月，博智林机器人项目启动时，碧桂园集团内部号召有相关经验、认同机器人的人才支援并加入。

曲强的专业是机械工程，与机器人相关，他一开始是以顾问的身份加入，来了混凝土施工机器人团队之后，发现自己更希望亲手把建筑机器人这件事做成，就索性留了下来。这一决定意味着，他在碧桂园不再是为了亲手建一座城，而是要让机器人来建了。

在建筑工地上的曲强（中）

回顾刚加入机器人项目的情景，曲强坦言，自己在机器人研究院问了一圈，发现对于建筑机器人这件事情，大家其实都还不是很清楚、都是摸着石头过河，只能说做一步，先看先观察市场，再去工地学习。然后，他就成了传说中“那个晒得黑黑的博士”。

博智林机器人目前有四千多名研发人员，每个人的办公桌上，都有一顶白色安全帽，方便随时可能上工地。曲强补充说，“还有一样，脚上的安全鞋。”

公司内部也经常调侃，大家都以为这些博士做机器人应该是在研究院里钻研技术，结果他们在博智林天天下工地，晒得黑黑的。

最开始，研发人员去施工现场，是为了测试机器人样机。

建筑工地上的混凝土施工时间不定，有时在半夜，一接到通知说有施工，团队成员马上准备样机进工地去测试，干着干着天就亮了，有时需要等工人施完工才能入场，他们在工地等着等着就睡着了。有时是白天，混凝土水化反应开始后，施工现场温度超过40度，每个人的衣服都湿透、人也晒得黢黑。为了避免中暑，他们上阵前都提前喝点解暑药。有时碰上下雨，无处可躲，浑身湿透，被风一吹，很容易就生病。

混凝土浇筑现场，穿着水鞋在混凝土里走来走去，即使是现场施工的工人也很费劲，这些搞科研的就更不用提了。有时候一晚上全在这种环境里踩着，这些不懂施工情况的家伙又不知道什么时候能踩、什么时候不能，有时在不能踩的时候又进去踩了一圈，为此免不了挨工人师傅骂。

一开始，工人们不太喜欢这群来施工现场测试机器人的家伙，因为经常在测试之后还要给他们收拾烂摊子，增加了额外的工作负担。

“每次工人骂我们的时候，就觉得自己陷入了低谷，但是我當时想，已经没有比这再差的了。”曲强事后坦言，在机器人研发过程中，也得到了工人师傅们的帮助，采纳了他们大量的意见，改善了操作性。随着机器效果越来越好、工人越来越认可，公司对这个产品越来越有信心，开始有了转机。

为了不错过做测试的机会，曲强团队实行轮班制。一批人在实验室睡觉，一批人去工地。第一批人从工地回来，第二批接力，经常要忙到第二天早晨。当时，他们内部相互调侃，你到底有没有看过博智林的太阳？曲强说，“什么时间段的太阳我都看过了。”

一天早上6点多从工地回来，公司门口大显示屏上正好出了“闻鸡起舞、只争朝夕”八个字，团队的另一位博士贺志武眯着眼、把它拍下来，分享给大家。

一分钟就趴窝了

2019年1月，曲强团队花了七八个小时，通过协调塔吊，第一次把样机弄到工地上。机器人刚启动，大家的兴奋劲还没过，一分钟就趴窝——陷进混凝土里跑不动了。

他们此前一直在沙地上测试，到了施工现场才发现问题——机器人前头太重、重心配比不对。

“真的，很沮丧，”曲强说，有时候就因为一些小问题、一些没想到的小问题，导致你准备了很久的实验失败了，那份沮丧需要很大勇气去克服。当然，后来产品逐渐稳定所带来的那种喜悦，也是翻倍的。

曲强感慨，以前在学校做科研，比如做博士论文，基本上也是从0～1、从无到有的过程，但没有这么难的感觉。因为毕竟做博士论文还是有课题方向、有导师指导，也有一些业内论文可以参考，还可以出去跟人沟通。

做建筑机器人，团队是新的，面对的问题是新的，也没有成型的产品可供借鉴。“这个行业相信有很多专家和大咖都尝试过了，他们或者没有成功或者半途退出了。而我们凭什么成功？”刚到博智林的时候，曲强给同事们鼓劲，“我们并不比他们聪明，但我们一定要比他们更努力！”

回看整个研发过程，混凝土施工团队遇到的最大的问题就是材料和环境。混凝土是种特殊的材料，没有一个物理量可以描述混凝土的特性，全部描述都是定性描述，想要把这样的材料控制好，是很难的事情。另外，环境也是很不稳定的，例如当天的温度、湿度、钢筋条件、模板的条件，以及每车混凝土都可能不同，都会影响混凝土成型过程和质量。

此外，施工场地环境不稳定，多一块石头、多一根钢筋、多一个木方都是不确定的，也没有固定参照物，实验室场景和实际应用场景完全不一样。实现难度大，市场上没有现成的工业化产品可适配，甚至要自己研发一些关键产品，并不断在现场测试，到一线反复验证，让机器人不断迭代升级。

在博智林一楼的建筑机器人展厅，就有一处专门用来堆放历史迭代产品，算是这两年半来研发历史的见证。

“我很希望它成功，但是我确实不知道它能不能成功，因为我也不知道最终的结果会是什么样子。”在曲强看来，这一路走来并不容易，感觉就像是你一直处于黑暗状态，你看到了一点光，但是你不知道什么时候能追得上。

在不少博智林机器人员工看来，创始人杨国强是博智林最大的产品经理，他亲自带着研发团队去工地现场观摩、告诉团队要做什么，但是具体产品形态、功能实现，仍需要研发人员从图纸开始去把它实现。

混凝土机器人到底应该做成什么样子？一开始，谁都没有答案。

公司鼓励研发团队试错，让他们去施工现场验证，光说不练假把式，创始人的一句话在内部流传颇广，“只有真理才能在博智林横着走。”

为了弄清楚混凝土施工步骤及其背后的物理原理，即使机器人不上工地测试，研发人员也主动去现场，趁着建筑工人休息的间隙，给他们递水、套近乎，跟他们学习怎样用耙子给混凝土抹开、收面，这是团队每个成员的功课。而为了弄清每一个动作背后的原理，他们晚上去工地做实验，白天在宿舍睡觉，睡醒查文献，然后又去工地做实验，往复循环。

陈刚（右一）正在调试测量机器人

比如，为了让收面光滑，工人师傅会有一些手法和步骤，比如手卡住、抖一抖。这是师傅传授的技能，却说不清这么做的原因。曲强团队后来发现，它是把水分压出来，再通过表面张力把混凝土提起来。混凝土施工机器人要实现收面光滑，倒并不需要模拟人手的抖动，而是按压。这就类似飞机模拟鸟类飞行，并不需要像鸟一样扇动翅膀，而是滑翔。

这也启发了他们，建筑机器人应该从机器的角度去解决技术问题，如果只是模仿人的动作，反而达不到最佳效果。

也因为一切无定式、无定法，博智林的机器人统一涂装为粉红色，在灰色系的建筑工地上，颇为惹眼。

在工地上摸爬滚打，产品第一时间进入实战，也大大提升了博智林机器人研发进度。截至2021年2月，博智林已有18款机器人在佛山顺德机器人谷首开区和凤桐花园等超过15个项目中开展试点应用，累计应用施工面积达80万平方米。

用测量机器人负责人陈刚的话说，“我们离实战的战场很近，并不是关起门来做研究。”

真干还是噱头？

在博智林机器人正式成立前一天，2018年6月30日，中科院计算机软件与理论专业的博士陈刚，参加碧桂园的面试。当时和他一起面试的博士，约有200名，这场面让他小小震撼了一下——行业内一场学术会议也不见得能一下聚集这么多人。

那一次，创始人到现场给大家谈了他的建筑机器人梦想。当时就有人窃窃私语，这不应该是中国建筑、中铁建工这样的国家队做的事情吗？

加入博智林之后，陈刚在多个场合也收到各种好奇的问询，“你们碧桂园做机器人，是真干还是噱头？”

“我不知道‘真干和‘噱头的定义是什么，但是我知道，真正聚集几千人实打实地面向一个明确的开发需求，进行实际功能的开发，有样机的生成、产品的生成，如果这样也是一个噱頭的话，这个噱头应该是打引号的。”陈刚说。

不过，人们的疑虑也很容易理解。毕竟，从产业的角度看，目前全球建筑机器人都还只有零星的、很小的研究，或者一些创业企业在做，基本上是处于0的状态。

甚至，在博智林内部，一开始也不是每个人都相信一定能成功。在提出做地砖铺贴机器人的时候，一名同事直接说，“我爸就是铺地砖的，这是一个工艺，机器人肯定做不成。”后来，这名同事离开了，再后来，这款机器人已经量产了。

陈刚也坦言，自己在2018年经常工作到凌晨两三点，看不到突破点，内心也很迷茫，挣扎着说服自己要坚持，当时给自己设定的时限是一年。2019年5月，在东莞做了第一次基于视觉引导的实验、完成第一次墙板安装动作，瞬间信心满满。

“一件事情，如果没有人做，其实很可怕——要么是它太难了，要么是它压根就不可行。”在陈刚看来，投资建筑机器人的门槛很高，它本身就是一场风险很大的投资。

博智林智能制造工厂

最能做成这个事情的企业，既需要建筑企业经验，也需要地产公司运营经验，还需要科技行业的经验。碧桂园实际上是有着前两者的产业基础，如果能嫁接上科技的力量，有着相当大的成功几率。事实上，这也是碧桂园主动的战略选择。

在2020年《财富》世界500强榜单中，碧桂园排名第147位，居全球房地产行业首位。在克而瑞发布《2020年中国房地产企业销售TOP200排行榜》中，以全口径销售金额7888亿元，排名第一。作为行业龙头，碧桂园深知行业痛点。作为全国政协委员，杨国强已连续两次提交提案，建议完善建筑机器人政策标准体系、加快建筑业转型升级、推动建筑业数字化转型。

建筑业历来是劳动密集型行业，自动化程度低。而今，建筑业用工老龄化问题凸显，用工荒、用工成本上升等问题加剧，年轻劳动力从事建筑业的意愿持续降低，亟需找到新的突破口，提高人效、降低成本，实现行业可持续发展。

2020年7月，中国住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会、科技部等13部门联合印发的《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，提出要把握新一轮科技革命和产业变革趋势，全面提升智能建造水平。

建筑行业要提升效率、实现数字化转型，科技创新的关键，是人才和资金。

建筑机器人，并没有现成的人才。2018年起，清华大学、同济大学、北京建筑大学等才陆续开设了智能建造相关专业的本科，目前还没有学生毕业。

成立两年半的博智林机器人，员工已达七千多人，其中研发人员四千多名，平均年龄30.2岁，他们大多来自国内外知名高校的土木工程、机器人、人工智能、数字化等专业。

2017年-2019年，碧桂园年报中披露的研發费用分别为6.93亿元、12.24亿元、19.73亿元人民币，博智林成立之后，研发费用以76%、61%的速度在增长。在博智林成立仅半年之时，碧桂园便在其2019年年报中，将机器人与房地产、现代农业并列为企业发展的三驾马车，机器人产业在其业务版图中的战略地位可见一斑。

截至2021年2月26日，博智林在研建筑机器人及智能产品近50款，已递交专利有效申请3042项，其中发明专利2161项;已获专利授权984项，其中发明专利262项，在关键领域拥有一批自主核心技术。

他们还联合中国建筑标准设计研究院等单位，联合发起成立中国工程建设标准化协会（CECS）建筑机器人专业委员会，这是我国首个专注于建筑机器人及智能建造的标准化机构。

当然，博智林要做的不止建筑机器人，他们正在结合新型装配式建筑以及基于BIM（建筑信息模型）的数字化技术打造全周期的智能建造体系，成为集软硬件研发、生产、应用于一体的智能建造整体解决方案提供商，真正推动传统建筑行业转型升级。