曲强在日本东京大学获得机械工学博士学位后，回国加入了碧桂园旗下的广东博智林机器人有限公司（简称“博智林”）。他负责研发混凝土施工机器人项目。

某天早晨，曲强和他的团队首次进入建筑工地，目睹了混凝土施工的艰苦环境，感到十分震惊：工人们需要攀爬四层脚手架，脚踩钢筋、越过木模板，手持各种工具忙碌工作，衣服和鞋子上沾满了混凝土泥点。这一幕触动了团队的每一个人：[b]如此辛苦的工作，如果是自己或父母在这里工作，能为他们做些什么？[/b]

建筑工地的恶劣环境只是中国建筑业问题的一部分。数据显示，自1945年以来，中国的制造业、批发业和农业的生产率提高了150%，但建筑业的生产率几乎没有变化。此外，建筑业在科研创新和技术投入方面仅占总支出的1%左右。

目前，中国建筑业面临的问题包括生产方式粗放、科技含量低、技术创新滞后等。同时，用工老龄化、用工荒和用工成本上升等问题也在不断加剧。“[b]中国建筑业创造了许多世界第一，但也面临产品质量不佳、资源浪费严重、安全问题突出、环境污染严重和生产效益低下等问题。[/b]”中国工程院院士丁烈云表示。

面对这些问题，云计算、大数据等新技术的应用推动了中国建筑业的智能化进程。

加快研发智能建造技术，推进建筑数字化

近年来，中国政府出台了一系列政策，旨在推动建筑业智能化。2020年政府工作报告提出，要持续推进制造业升级和新兴产业发展，发展工业互联网，推进智能制造，打造数字经济新优势。

同年7月，住房和城乡建设部等13个部门联合发布了《关于推进智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，强调要以建筑工业化为载体，以数字化和智能化升级为动力，突破核心技术，加大智能建造在各个施工环节的应用，形成全产业链融合的智能建造产业体系。

同年8月，住房和城乡建设部等9个部门联合发布意见，提出要加快新型建筑工业化的发展，带动建筑业全面转型升级，打造具有国际竞争力的中国建筑品牌。

全国政协委员、碧桂园集团董事会主席杨国强提出了关于“加快研发智能建造技术，推进建筑数字化”的提案。他建议：

[b]一方面[/b]，大力支持建筑机器人及智能施工设备的研发和应用。具体来说，应鼓励行业重点企业加大建筑机器人和智能施工设备的研发力度，支持相关核心零部件和关键技术的重点攻关；同时，在现有龙头企业的研发成果基础上，大力推进建筑机器人和智能施工设备的应用，加快试点推广，提升施工智能化水平。

[b]另一方面[/b]，加快推进基于BIM（建筑信息模型）技术的产业互联网平台建设。推动BIM技术在建筑全生命周期的一体化应用，实现设计、采购、生产、建造、交付、运维等各阶段的信息共享。结合传感器网络、低功耗广域网、5G、射频识别（RFID）等物联网技术，全面提升智能建造的信息化水平。推广BIM报建审批和施工图BIM审图模式，实现信息化监管，提高监管效率。结合大数据和云计算技术，设立建筑业大数据创新中心，实现行业数字化赋能。

杨国强之所以能够适时提出智能建造解决方案，与其建筑工人的出身有关。他在工地上多年的经历使他深刻理解工人的痛点和辛劳，因此多次在公共场合强调建造工地智能化的重要性。

凭借对未来智能化工地的愿景，2018年7月，碧桂园集团成立了全资子公司广东博智林机器人有限公司（简称“博智林”），专注于研发、生产和应用建筑机器人，推广新型装配式建筑体系，同时以BIM数字化技术为基础，构建建筑产业互联网平台，让机器人智慧地工作。

三年创业，十八款建筑机器人投入商用

对于大多数创业公司来说，创业三年时通常还在探索方向，或者在拓展客户时屡遭挫折，或者等待资本救援。然而，博智林从一开始就进入了战斗状态，并在三年内成为行业领导者。公开数据显示，博智林研发了近50款建筑机器人，已有18款投入商业使用，使其成为全球首家大规模、系统性地应用机器人完成建筑施工大部分工序的企业。

博智林之所以能在三年内迅速实现18款机器人的商业化，主要得益于其技术和人才储备。

在技术方面，博智林的建筑机器人在伺服系统、传感器、导航、视觉、软件等五个核心系统上实现了自主研发。多项产品和技术，如自主导航系统、面向建筑场景的视觉算法、自研激光雷达等，已经得到了实际应用验证。导航融合模块、激光位移传感器、智能视觉传感器等填补了建筑机器人领域的空白。

以自研激光雷达为例，博智林采用自主可控技术，测量距离、多回波检测、重复精度等方面均达到行业领先水平。此外，博智林自主研发的六轴协作机械臂，在大自重比下具有国内领先的碰撞检测和零力控制能力，保障了人机协同工作的安全与高效。

博智林还以BIM数字化技术为基础，将建筑项目数字化、可视化，大量建筑机器人应用于工程建造的不同环节，初步形成了覆盖建筑工程全生命周期的智能建造系统解决方案。

技术上的突破离不开背后的人才支撑。截至今年2月底，博智林有7000多名员工，其中研发人员超过4000名，平均年龄30.2岁。公司汇集了一批来自国内外知名高校的土木工程、机器人、人工智能、数字化等领域的优秀人才。

博智林与清华大学、香港科技大学、东北大学等高校建立了联合研究机构，并积极参与政府科研项目的申报。截至2021年2月26日，博智林已提交近50款建筑机器人和智能产品的研发申请，其中3042项专利已提交，包括2161项发明专利；已获得984项专利授权，其中262项为发明专利。博智林已形成混凝土施工、混凝土修整、砌砖抹灰、内墙装饰等12个建筑机器人产品线，其中绝大多数机器人适用于现浇混凝土工艺与装配式建筑施工。

中国科学院院士、清华大学人工智能研究院院长张钹教授表示：“碧桂园集团在短短三年时间内，针对BIM、装配式建筑和建筑机器人领域投入了大量研发资源和人才，进行了全面研发。目前已经交付了大批量机器人，走在了全国乃至世界智能建造和建筑机器人领域的前列。”

项目攻坚：博士下工地

三年时间，博智林从无到有，被评为“站在全国乃至世界智能建造和建筑机器人前列的企业”，这与团队不怕吃苦、攻坚克难的精神密切相关。曲强博士深入工地，有了“让智能建造帮助施工人员减轻负担”的想法，随后带领团队开始了探索。

由于建筑工地的混凝土施工时间不确定，有时在白天，有时在夜晚，为了适应施工时间，曲强和团队的研发人员将工地当成了第一“实验室”，实行“三班倒”机制：趁着施工的间隙抓紧进行实验，记录每个数据。特别是在炎热的白天，混凝土水化反应一启动，现场温度可达40多度，每个人的衣服都湿透了，皮肤也被晒得黝黑。

尽管如此，团队遇到的最大挑战是实验材料和环境。混凝土是一种特殊材料，没有单一物理量可以描述其特性，所有描述都是定性的。因此，想要精确控制这种材料非常困难。此外，实验环境也不稳定，例如当天的温度、湿度、钢筋条件、模板条件，以及每车混凝土的不同，都会影响混凝土的成型和质量。

即使如此，团队的20多名成员仍然没有抱怨或退缩。从2019年3月到6月，团队用了3个月的时间改进机器人，几乎每个功能模块都进行了迭代，最终将单次作业面积从10平方米提升至连续作业2小时以上，完成100平方米以上的平整工作。

同样，现任博智林基础技术研究院技术研发平台所长陈刚在负责实测实量机器人项目时，也经历了在工地攻坚克难的日子。

“我们需要对工地的每一个细节都有所了解，一次次校验数据的准确性，让机器人测量的精度越来越高。例如，一层楼的数据校验，半天就能达到600多尺。”陈刚回忆道，“一开始，很多人不相信建筑机器人能成功，认为建筑工地的工作太精细、人工环节复杂，但我们做到了。”

2020年6月18日，实测实量机器人参与了一场“人机大战”，并取得了阶段性成功。目前，实测实量机器人可以模拟人工测量规则，使用虚拟靠尺、角尺等完成实测实量工艺，自动生成电子报表方便查阅与存档。实测实量机器人的测量速度是传统人工的2-3倍，一般工人经过1.5小时培训即可上岗。

在像博智林这样勇于攻坚克难、不怕吃苦的企业共同努力下，中国已经开启了智能建造的新征程。作为住房和城乡建设部确定的智能建造试点，博智林的第一个商业应用项目——碧桂园佛山顺德凤桐花园，成为了中国唯一真正引入建筑机器人并批量应用于工程建造过程的试点项目。

如今，在凤桐花园8号楼楼下，两只“萌萌大眼睛”的楼层清洁机器人正在自主规划行程，清理小石块和灰尘；而在地下车库作业面，工程师在平板电脑上一键下发任务，“身高”1.7米的地坪研磨机器人随即启动自主工作，磨盘转动，原本粗糙的地面很快变得光滑如镜，沙尘被完全吸入集尘袋中。