“未來在變電站外圍噴漆過程中，將采用外墻噴涂機器人，相比人工噴涂存在的效率低、成本高，化學(xué)物品可能損害工人身體健康等劣勢，外墻噴涂機器人可以實現(xiàn)長時間連續(xù)作業(yè)，噴涂效率相比人工提高2~4倍，同時也避免了作業(yè)人員高空墜落的風(fēng)險。”南網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司工作人員介紹道。
廣東電網(wǎng)公司堅持全面推動與重點突破相結(jié)合，大力實施創(chuàng)新驅(qū)動：明確地面整平機器人等9款機器人示范應(yīng)用，積極踐行基建域數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以數(shù)字經(jīng)濟賦能智慧新基建，建設(shè)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、發(fā)展、共享的電網(wǎng)。
機器人施工破局建筑困境
2021年政府工作報告明確提出要在“十四五”時期統(tǒng)籌推進(jìn)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施和新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并加快數(shù)字經(jīng)濟、數(shù)字社會等方面的建設(shè)水平。廣東電網(wǎng)公司秉承面向國家重大戰(zhàn)略、面向行業(yè)科技前沿、面向生產(chǎn)經(jīng)營一線需求、面向人民高品質(zhì)生活的宗旨，進(jìn)一步加強技術(shù)創(chuàng)新、提升信息化水平、積極推行綠色建造、智慧建造。
7月18日，廣東電網(wǎng)公司在國內(nèi)首次應(yīng)用機器人開展佛山110千伏碧江變電站混凝土整平施工。
“將建筑作業(yè)中危險系數(shù)高的工作交給機器人，把傳統(tǒng)建筑工人從繁重、高危勞動當(dāng)中解放出來，讓這些勞動力繼續(xù)接受教育和培訓(xùn)，成為工地上新的產(chǎn)業(yè)工人，既可以降低建筑中事故的發(fā)生，也有利于提升了整體工程的效率。”廣東電網(wǎng)公司相關(guān)工作人員表示，智慧基建通過技術(shù)革新將改變行業(yè)現(xiàn)狀，予從業(yè)者尊嚴(yán)，予建筑以智慧。
作為首個應(yīng)用機器人開展施工建設(shè)的110千伏碧江站，將從事帶有危險性和重體力勞動的工人轉(zhuǎn)型成了智能建造產(chǎn)業(yè)技師，與機器人協(xié)同作業(yè)。機器人依據(jù)產(chǎn)品線劃分，按項目全周期施工進(jìn)行穿插，包括土建類混凝土產(chǎn)線機器人、修整類機器人、裝修類機器人、輔助類機器人等，涵蓋地面整平、室內(nèi)噴涂、地磚鋪貼及數(shù)據(jù)測量等多個施工環(huán)節(jié)。
在佛山110千伏碧江站，混凝土整平機器人的工作順利開展?；炷琳綑C器人體積小、重量輕、轉(zhuǎn)向靈活，精度高、誤差可控制在0-5毫米之間，振搗密實，提漿效果顯著，自動化程度高，大幅降低工人勞動強度。據(jù)統(tǒng)計，一臺混凝土整平機器人施工完成1422平方米的整平施工工作合計用時約25小時，若采用人工整平，同樣面積需要4個人同時施工約36小時。
除混凝土整平機器人外，地坪研磨機器人能有效解決現(xiàn)有作業(yè)模式中研磨揚塵大、施工現(xiàn)場環(huán)境惡劣、研磨作業(yè)完成后還需要人工清掃灰塵等痛點問題；高度約1.7米的地板打磨機器人不僅磨得快，而且比人工工作效率提高近3倍；清潔機器人能自動執(zhí)行施工現(xiàn)場的小石塊和灰塵的清潔工作，使地面保持干凈整潔……
這些機器人能長時間連續(xù)作業(yè)，施工質(zhì)量更好、效率更高、成本更低，同時也大大降低了高空作業(yè)墜落、建材對工人健康損傷等隱患，將進(jìn)一步提升施工安全質(zhì)量、提高工效、維護健康、減少污染，破局施工人員短缺的困境。
數(shù)字化手段賦能智慧建造
在建筑工地這樣多樣化的場景下，要實現(xiàn)數(shù)字化并不容易，其中涉及了復(fù)雜且多變的現(xiàn)場環(huán)境，五花八門的建筑材料等。因此，如何合理、科學(xué)以及高效地調(diào)配具備不同功能的機器人，讓它們在整個建筑環(huán)節(jié)中最大化發(fā)揮作用是關(guān)鍵。
據(jù)了解，南方電網(wǎng)廣東佛山供電局在110千伏碧江站探索建立以“機器人+BIM+裝配式”為支撐的智慧建造體系，結(jié)合三維數(shù)字化設(shè)計、機器人應(yīng)用、精益建造和工業(yè)化的現(xiàn)場管理，將建筑機器人與裝配式建筑、BIM技術(shù)全面融合。
借助數(shù)字化手段，在110千伏碧江站的項目智慧指揮中心，項目的工程細(xì)節(jié)都能以平面或三維視圖直觀呈現(xiàn)在電子屏幕上，工作人員能遠(yuǎn)程監(jiān)控工地上建筑機器人的實時狀態(tài)，遠(yuǎn)程對機器人下發(fā)工單。應(yīng)用工程師將負(fù)責(zé)操作和管理機器人，對機器人進(jìn)行日常維護，管控機器人施工工序質(zhì)量；產(chǎn)業(yè)工人負(fù)責(zé)配合機器人施工，針對機器人施工工序中無法覆蓋的部位進(jìn)行補充施工；傳統(tǒng)勞務(wù)工人負(fù)責(zé)機器人施工工序以外的所有施工作業(yè)，與機器人施工工序穿插進(jìn)行。
為推進(jìn)機器人施工技術(shù)在配網(wǎng)工程的應(yīng)用，廣東電網(wǎng)公司啟動了《施工機器人在配電網(wǎng)建設(shè)的應(yīng)用研究》新技術(shù)專題，探索如何應(yīng)用建筑機器人提升配網(wǎng)工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全、成本的管控能力。
此外，圍繞新型電力系統(tǒng)、國產(chǎn)自主可控、數(shù)字孿生、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域，廣東電網(wǎng)公司基建域開展了系列引領(lǐng)性技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新應(yīng)用，探索5G+電網(wǎng)建設(shè)“基礎(chǔ)研究+業(yè)務(wù)驗證+應(yīng)用示范”。在廣州中通道直流背靠背工程試點柔直變壓器等主設(shè)備采用5G通信技術(shù)上送監(jiān)控信息數(shù)據(jù)，提升智能化運維水平；應(yīng)用輸電線路架線智能化放線裝置、10千伏電纜中間接頭制作機器人、變電站專用吊裝設(shè)備等機械化施工裝置，推進(jìn)機器替人，提高工程建設(shè)效率……
據(jù)介紹，接下來廣東電網(wǎng)公司將進(jìn)一步探索施工機器人的多場景應(yīng)用，提出施工機器人建設(shè)變電站的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化技術(shù)方案，推進(jìn)施工機器人在變電站建造過程中危險重復(fù)性施工作業(yè)的廣泛應(yīng)用。