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30万亿的建筑市场，在未来十年将涌现千万级建筑工人缺口；建筑行业数字化、自动化是不可逆的趋势。

目前，建筑机器人在外洋涌现批量推广趋势，海内运用还处于早期阶段，参与个中的既有建筑施工单位、机器设备生产商及地产公司，也有建材企业的科技公司，并呈现出一批机器人、自动化背景的创业团队。

从切入点来看，建筑机器人公司在设计、施工、运维、拆除等建筑生命周期的各个节点都有考试测验，但绝大多数还是聚焦在施工环节。
除博智林之外，建筑机器人公司都聚焦在某个施工场景、或某类施工工艺环节。

由于施工环境繁芜、工艺流程多样化等成分，现场施工机器人目前很难实现端到真个办理方案，更多以人机协作的办法实现闭环作业，创业公司基本以机器人工程做事的商业模式进入市场。
而装置式工厂生产机器人及配套施工机器人由于环境相对标准、数字化效果明显，也有广阔的利用市场。

现阶段，建筑机器人在施工危险度较高、工艺繁芜度较低、机器人ROI较高的场景会较先落地，并实现规模化运用。
此时此刻，正是布局建筑机器人早期蓝海市场的好时节。

一、 万亿级建筑业数字经济赛道

建筑业全生命周期数字化及垂直领域数字化（来源：信天创投内部分享，杨涛）

2021年，建筑行业总产值达到29.3万亿元，是中国国民经济的支柱家当之一，也是家当数字化发展的主要领域之一。
据中国建筑协会统计，中国建筑信息化投入在建筑业总产值中的占比仅为0.08%，而欧美发达国家为1%，有非常大提升空间。

从建筑全生命周期来看，无论是前期的设计、招标阶段，还是中期的施工培植阶段，包括主体施工完成后的装修阶段，以及入住后的运维阶段，再到末了的拆除阶段，都存在巨大的数字化改造空间。

在设计阶段，最核心的是设计工具，已经有较成熟的CAD软件，类似外洋的Rhino、Autodesk Revit、国产的中望软件等，数字化机会来自BIM软件在正向设计领域的推广、云端协同工具以及国产化替代等。

在招标阶段，广联达过去十年逐步霸占了的算量、造价工具绝大部分的市场，其余还有品茗、鲁班等厂商，数字化的机会紧张是头部公司云化转型、以及往上游设计段和下贱施工段信息化的渗透，形成“平台+建模+运用”的横向一体化生态。

施工阶段是组织建筑工人、利用机器设备、进行物料搬运，并高效的完成建造。
它又可分为两段，一段是工厂预制，另一段是现场施工。
在工厂预制段，紧张是建筑主材的设计和工厂化生产，以钢筋、混凝土、模板三大主材为核心，通过标准化工厂制造可以充分发挥数字化的上风以及机器人、自动扮装备高效、质量稳定的特点。
预制件运输到施工现场，通过升降机、吊塔、机器臂等举动步伐完成装置。

目前，装置式建筑还处于起步阶段，而绝大部分现场施工是由5100多万建筑工人完成的，它的数字化、自动化提升是巨大的市场。
这个中即包含机器人的机会，也有大量协同管理和信息化、聪慧化工具的机会。

在房建、基建步入存量市场的大背景下，建筑运维阶段的数字化就愈发主要。
建筑材料的创新、装置式建筑的推广以及节能减排、绿色低碳建筑将是确定性的机会。

二、 建筑机器人替人趋势不可逆转

建筑行业的内生需求、以及机器人技能的发展规律共同决定了建筑机器人的运用趋势具有不可逆性。

1. 建筑工人绝对数量低落、老龄化严重

来源：根据国家统计局《农人工监测调查报告》整理

建筑业是劳动密集型家当。
被称为“基建狂魔”的中国充分利用了60后、70后的人口红利，发展为环球最大的建筑市场，但这种红利正在加速消逝。

据国家统计局的数据显示，2014年中国建筑工人数量达到6109万顶峰，之后以均匀每年超过100万人的数量在减少，到2021年底低落到5164万人，7年减少了近1000万。
这个趋势是不可逆的，而且还会加速。
由于建筑工人的老龄化将越来越严重。

10年前，建筑工人的主力是20-40岁的一批人，也便是60后、70后；10年后，建筑工人的主力是40-60岁的一批人，还是便是60后、70后。
特殊是16岁-30岁的年轻人，10年前霸占一半，现在只有不到1/4，这解释年轻人不再选择进入建筑工地务工。
未来10年，随着90后、00后成为劳动力市场主力，60后、70后逐步退出。

可以预见地，中国建筑工人数量将涌现断崖式的下跌。
在严厉的劳动力短缺形势下，建筑行业有非常强烈的自动扮装备、机器人替代人的内生需求。

2. 机器人技能在建筑业运用的播种期

从机器人行业的发展规律来看，为什么现在是建筑机器人早期投资的好时点？机器人在细分领域运用发展的三大核心推动力——第一，人力短缺且本钱快速上升；第二，核心传感器、BOM本钱快速低落；第三，细分行业自动化升级需求强烈，且机器人掌握算法逐步稳定。
由于行业、赛道发展阶段的不同，机器人在细分领域的落地运用呈现波浪式增长趋势。

机器人在部分细分领域的运用发展阶段

机器人赛道最先成熟的是工业机器人，以大六轴机器人为代表，特殊是汽车家当带动的机器人自动化浪潮，它的特点是场景构造化、标准化，机器人固定在特定的工位，高效、准确的完成工序，比如焊接、喷涂、打磨等。

该细分领域高端市场被外洋“四大家族”（安川、KUKA、FUNAC、ABB）统治，中低端市场海内形成埃斯顿、埃夫特、新松、大族为代表的一批国产上市公司。
2015年以来，伴随3C消费电子、医药等领域的扩展周期，工业柔性生产场景对自动化产生了巨大的需求，海内协作机器人迎来机会。
经由5-6年景长，海内已经形成傲博、节卡、艾利特、珞石为代表的一批头部创业公司。

第二波机器人发展是移动机器人赛道，它的特点是机器人不固定，须要自动方案路径，做到精准移动、抓取、搬运。
行业的发际是2012年Amazon收购KIVA，让移动AGV在物流场景大批量利用，大幅提升自动化搬运效率。

伴随海内电商、跨境电商仓储需求的爆发，2015年旁边，海内移动机器人创业项目开始涌现，2019年以来，随着激光雷达、视觉传感器的本钱低落，以及场景算法的稳定，以GEEK+、快仓、海柔创新为代表的仓储机器人迎来了高速增长期。

随后，难度更高的、针对工业柔性物流场景的无人叉车、移动复合机器人也快速发展起来。
同一期间，以普渡、擎朗、云迹为代表的做事机器人在海内外崛起，并伴随新冠疫情的涌现迎来了快速增长。

这两波机器人发展的趋势，可以清晰看到三大核心推动力的共同浸染。
我们看到，在建筑机器人赛道，由于外洋人力本钱更高、传感器、算法能力更强，已经发展出Built Robotics、Dusty Robotics、Construction Robotics等一批精良创业公司。

而海内子力短缺、本钱快速上升，机器人BOM本钱快速低落，两大条件已经成熟，同时建筑信息化、智能化的内生需求也非常强烈，就差掌握能力和算法能力跟场景工艺适配，因此，一批早期创业公司专注到建筑机器人赛道开始探索行业的未来。

站在这个韶光节点，就像AGV机器人在2015年的阶段、以及无人叉车、移动复合机器人在2019年的阶段，正是早期投资布局建筑机器人的黄金节点。

3. 政策大力支持建筑机器人行业发展

近年来，从国家部委随处所政府纷纭推出了一系列支持建筑机器人行业发展的政策、方案（如表1所示），着力加快建筑机器人研发和运用。
特殊是住建部出台的《“十四五”建筑业发展方案》，强调要加快新型传感、智能掌握和优化、多机协同、人机协作等建筑机器人核心技能研究，研究体例关键技能标准；积极推进建筑机器人在生产、施工、维保等环节的范例运用，重点推进与装置式建筑相配套的建筑机器人运用，赞助和替代“危、繁、脏、重”施工作业。

2020年以来密集出台支持建筑机器人行业发展的政策（来源：住建部）

三、 海内外建筑机器人公司简介

建筑机器人家当链

建筑机器人行业的家当链上游包括机器人通用组件和建筑专用设备；中游是建筑机器人公司，他们依赖环境感知算法、导航定位算法、实行方案算法、机器掌握算法以及建筑行业的工艺流程知识，研发生产建筑机器人；下贱是地产公司、建筑公司、预制工厂以及施工队等利用建筑机器人在各种场景落地。

建筑行业机器设备比较成熟的商业模式是租赁为主、发卖为辅，但由于建筑机器人还处于早期阶段，技能成熟度、场景稳定性都在提升中，建筑机器人公司利用自家机器人设备外包施工也非常普遍。

建筑机器人按照施工阶段和工艺场景分类（来源：根据公开信息整理）

建筑机器人按照建造阶段可以分为设计、施工、运维、拆除四个阶段的建筑机器人。
施工阶段的建筑机器人又可以根据详细施工场景和施工工艺分为诸多细分领域，包括实测实量、钢材预制系缚、基坑施工、墙体筑造、墙体喷涂、打磨、地砖墙砖铺设、地面平整、赞助搬运、进度监测等。

1. 外洋建筑机器人公司先容

欧美和日韩早在上世纪80年代就开始考试测验机器人在建筑行业运用，进入新世纪以来，更是将建筑智能制造、工业化发展提升到国家计策的高度，并出台一系列发展政策。
欧美高校也走在建筑机器人研究、运用的前沿。
例如MIT机器人实验室推出过一些列建筑机器人：“材料创新+3D打印”建造机器人、外骨骼赞助机器人SRA及SRL等。

外洋建筑机器人代表企业（来源：根据公开信息整理）

上表中列举了60多家外洋建筑机器人公司，他们的切入点覆盖建筑全生命周期的各个阶段，并在各种运用处景都有落地案例。
个中多家公司的机器人产品已经在市场上批量化利用，并取得明显成效。

例如美国建筑机器人明星项目Construction Robotics公司推出的SAM（Semi-Automation Mason）系列半自动砌砖机器人，合营自主研发的3D砖块测图软件，能够在8小时事情韶光内针对任意尺寸的墙面自主完成3000块砖的堆砌事情，效率是传统人工作业的6-8倍。

同时，基于软件端不断更新的数据库，SAM机器人能够及时供应准确的、由数据驱动的剖析报告。
再比如，累计融资超过1.1亿美元的Built Robotics公司利用自动化机器人以及配套的软件和传感器把现有的挖掘机改装成建筑机器人，办理了基坑培植场景中人工作业难以精准尺度挖坑的难点，并累积完成了超过1.5万小时施工作业。

Built Robotics的自动挖掘机产品（来源：Built Robotics公司官网）

从实际落地进展和效果来看，外洋建筑机器人公司发展呈现几个趋势：

第一，建筑机器人与BIM模型协同作业，实现施工的可操持性，提升过程的信息化程度，同时提高施工的精准性；第二，3D实测实量极大提升信息网络效率和准确性，在诸多机器人作业场景紧密合营；第三，装置式工厂预制自动化生产替代部分现场施工，通过数字化、工业化生产提高效率，保障质量同等性；第四，以人机协同作业为起步点，不追求工艺场景的全流程自动化；第五，从第一性事理出发，实现建筑材料创新和3D打印施工流程相结合。

2. 海内建筑机器人公司先容

中国最早进行建筑机器人探索的有三股力量：

一则因此中建科技、上海建工、中交土木科技为代表的大型建筑集团的科技部门或科技子公司，他们大多强调“工业化、数字化、一体化”的平台化思维，从建造全局出发研发建筑机器人和信息化生态，自研机器人紧张聚焦在与装置式干系的钢构造、钢筋、PC预制自动扮装备，在现场施工端更多与三方科技公司联合研发机器人产品或供应落地运用处景；

第二股力量因此三一重工、中联重科、徐工集团为代表的建筑机器设备厂商，他们的核心能力是机器设备研发制造，在智能感知、自主掌握方面还有短板，重点研发原有机器设备的智能化升级，选择跟三方科技公司互助落地施工场景案例；

其余一股力量因此东方雨虹、海螺水泥为代表的建筑材料厂商，他们的核心诉求是绑定下贱场景利用建材，因此通过研发智能化施工设备赋能施工团队或“合资人”更好、更多的利用本公司建材。

虽然2018年以前，上述三股力量都在探索建筑机器人方向，但建筑机器人行业的热度是由地产巨子碧桂园的大手笔投入博智林带动起来。
博智林作为建筑机器人“黄埔军校”，招揽了大量机器人、建筑机器、地产、施工管理、建筑材料、建筑信息化等行业的精良人才，先后研发数十款建筑机器人，并在内部实现小批量试用。

主要的是，跨学科的人才在博智林的交汇打开了彼此的视野，在离开之后纷纭成立创业公司，加入到建筑机器人的蓝海探索。

建筑机器人“黄埔军校”——博智林的部分产品系列（来源：博智林公司官网）

与外洋建筑机器人行业逐步进入批量化推广运用阶段不同，中国建筑机器人行业还处于早期阶段，绝大多数企业还在进行PMF探索。
除了上面提到的几股力量，近年来有一批创业公司投身到建筑机器人赛道，如下表所示。

海内建筑机器人公司代表企业（来源：根据公开信息整理，如有不准确，请联系作者；融资信息韶光截止2022.6.15）

四、 现阶段建筑机器人公司的寻衅及机会

虽然建筑机器人的早期投资在持续升温，但是建筑机器人公司的商业落地还存在较大寻衅。
在仓储机器人行业跑通的项目制模式、在做事机器人行业基本跑通的RaaS模式彷佛都还比较迢遥，更多的创业公司还处于产品研发、场景适配和多点POC过程中，商业模式以施工外经办事为主，头部创业公司条约收入也在千万元级别。
究其缘故原由，寻衅来源于几个方面：

第一，技能稳定性寻衅。
如图8所示，建筑机器人面临作业场景多样繁芜及移动变革的寻衅，在环境感知、定位导航、路径方案、运动掌握等方面都存在技能难点，特殊是在繁芜的工艺场景知识库方面须要更高的适配性研发投入。

建筑机器人公司的技能寻衅

第二，场景切入点寻衅。
以大量创业公司切入的室内喷涂为例，传统人工在地面利用喷涂设备作业的本钱在70元/平米，而且人站在地面的移动灵巧性非常高，其施工效率高于机器人作业的效率，机器人的ROI明显偏低。
同时，机器人由于技能成熟度和工艺流程问题，很难独立完成端到真个施工。
比如，在房建外墙的真石漆喷涂场景，底漆喷涂之后须要贴一层美纹纸分割，再喷仿石层面漆，并在适当韶光立即撕去美纹纸，但机器人没法完成贴纸、也没法判断撕去美纹纸的得当韶光，这些繁芜工序都须要人工协作，整体效率偏低。

第三，商业模式寻衅。
传统施工设备都是开箱即用的标品，其计价大略，租赁是比较成熟的商业模式，但是，机器人施工目前难以开箱即用、独立完胜利课，就很难按照设备租赁或发卖的模式推广。

第四，施工利用难度。
由于上面第一点提到的技能寻衅，目前，建筑机器人除3D实测实量工具等少数产品能通过大略培训就让普通工人利用，绝大部分产品都须要专业技能团队现场设置作业。

虽然存在短期寻衅，但是在劳动力缺口和本钱上升、以及减排节能的急迫约束下，建筑机器人行业的发展趋势具有不可逆性，属于行业或者创业公司的机会也会不断呈现：

第一，从场景选择来看，部分场景创业公司可能会率先实现规模化落地：比如工厂预制场景（钢筋、钢构造、复合股料等），可以依赖BIM等数字化打通供应链、工厂和施工端数据，做到大批量高效生产、节省材料本钱、提升工程同等性；比如高空作业等场景，由于危险性高、且人在高处（举升平台）作业的灵巧性大大低于机器人，机器人作业的ROI显著提升；再比如市政、桥隧作业喷涂场景，其外不雅观哀求、风雅度哀求远低于房建，且工艺流程繁芜度较低，机器人更随意马虎实现端到真个施工交付。

第二，从商业模式角度看，“机器人施工队”可能成为未来的建筑工程队主力。
未来的建筑队可能便是包工头带着一堆机器人，但施工队须要完全办理方案，而不是单一的机器人，这就须要涌现新型自动化的建筑公司。
东方雨虹做智能装备的逻辑值得创业公司借鉴：东方雨虹智能装备公司专注防水施工专用设备，依赖东方雨虹在各地的施工合资人（小的施工公司、包工头，紧张做包工包料，绑定用东方雨虹的产品）渠道推广利用，核心是提高他们的施工效率、提升施工质量。
目前有两款产品是做得比较成功——第一款是防腐卷材自动摊铺机；第二款是防腐材料喷涂机。

末了，从团队构成来看，拥有机器人研发能力、建筑设计、施工履历以及数字化平台搭建能力的复合背景团队有可能率先实现突围。
建筑机器人是建筑行业数字化、智能化的主要一环，它避免了施工过程中人工作业的不一致性、数据离散性，办理了建造过程中的非标的问题。

从长期趋势来看，建筑机器人要大规模利用须要从建筑行业的第一性出发，结合材料、工艺和流程创新，考虑地产商、建筑公司、设备租赁商、施工队以及监管方的多方关系亲睦处，不单单是实行环节的机器替人。
因此，对付创业团队来说，既须要找准早期最可能规模化运用的场景、研发出适应场景的机器人产品，还须要对建筑设计和全流程工艺有深入理解，终极实现端到真个智能建造办理方案。

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参考文献：

1.Aarni Heiskanen，“Construction Robotics Companies 2022”，AEC Business，April5，2022；

2. Dale Benton，Innovation 2050: 10 predictions for the future of the construction industry，Construction，May17，2020；

3.国家统计局，《农人工监测调查报告》，2012-2021年；

4.牛伟蕊、王彬武，“关于发展智能建造的国际履历启迪”，《建筑经济》，2022年第5期；