香港特区政府于2021年10月13日公布了《北部都会区发展策略》，在空间观念及策略思维上跨越深港两地行政界线。香港将以《北部都会区发展策略》为代表的长期性规划为基础启动北部都会区的规划建设，定将开启香港经济社会发展新篇章。北部都会区规划90多万个住宅单位，预计可以容纳250万人口。同时在2022政府施政报告中推出全新“简约公屋”，鼓励以标准简约设计以及“组装合成”的方式进行快速建成。装配式建筑市场仍有巨大的发展空间。

然而长期以来，建筑业的自动化、智能化发展速度要低于汽车、电子等制造业行业，在装配式建筑领域也不例外，目前大量的装配式工厂配件仍然使用传统人工建造的模式。结合最新的粤港澳大湾区的发展纲要以及顺应国家高质量发展的要求，装配式建筑无论从技术、标准以及监管层面都正在逐步完善，智能化的趋势已经越发明显，结合近年装配式建筑市场的爆发式发展，整个行业都将面临产业智能化升级的压力以及推动力，如何利用智能建造技术使企业降本增效成为业内关注的重点。

深圳大界植根于华南区域，将坚持自主研发路线，基于焊接工艺研发的RobimWeld软件，结合装配式建筑市场环境以及行业需求，提出面向订单式生产的大界模块化钢结构机器人产线。

   市场痛点

长期以来，建筑行业追求设计多样化，作品会呈现各种个性化需求，虽然在装配式建筑行业，标准化和产品化概念的介入已经使得产品多样性相对可控，但依然会根据项目类型以及场地情况衍生出不同产品类型，其标准化程度距离其他传统的行业例如汽车以及电子产品有较大的差距。如何在产品的定制化生产以及大规模自动化生产之间找到平衡，提高生产线的柔性，是行业内一大难题。

2. 生产流程自动化率不高

随着近年来国家大力发展建筑行业的智能建造技术，已经有部分企业率先引进先进的自动化生产线，进行智能化升级，但行业总体的自动化率依然不高，在生产环节中，许多焊接过程仍然依赖于人工操作。结合社会正在面临着人口老龄化问题，生产工人的平均年龄也在逐步提高，自动化率低会导致日后由于用工短缺带来的产能不足的问题。

传统厂房©网络

3. 人工焊接质量不稳定

在传统的焊接过程中，由于人工操作的不稳定性，焊接质量无法得到有效的保证，同时焊接速度也存在不均匀的问题，这会导致焊缝质量不稳定，焊接强度不达标，甚至影响构件的整体性能。

4. 传统工件加工方式效率低下

在传统生产过程中，工人需要频繁调整固定工装位置，粗放的定位方式使得工件精度得不到保证，同时工作中涉及大量的读图、测量、标记和调整工作，工人的工作状态容易受信息的传递、环境以及个人心情影响，进而影响工件的生产效率和准确性。

传统固定工装©网络

   大界自研创新技术

1. 装配式钢结构生产工艺优化，实现智能焊接

自主研发的智能焊接系统搭载了前沿的几何算法、视觉算法、机器人运动控制算法等技术，可以快速读取钢结构模型，不同类型的视觉传感器进行定位和纠偏，优化装配式钢结构的生产工艺流程，可自动生成匹配的焊接路径及运动姿态，实现一键启动，智能焊接。可节省大量传统流程中尺寸标注与核对工作，缩短交付周期。

2. 激光视觉算法，实现焊缝精确定位

在焊缝精定位的过程中，可对工件进行快速扫描，准确解析焊缝位置，并可自主处理偏差。避免了由于前道工序来料不准确，而导致的焊接位置偏差问题，同时该算法环境适应性强，避免了人工作业过程中因环境光、弧光、烟尘等恶劣环境导致焊接精度和质量受限等问题。

3. 智能焊接工艺专家库涵盖常见的焊接应用类型

焊接应用类型包括焊接材料、保护气体、焊接接头形式、焊缝的基本形状及尺寸、焊缝空间姿态等。结合智能化数据决策系统，该工艺专家库可基于已知数据信息给出最适合的焊接工艺配置，如电流电压、焊接速度、焊枪角度、摆幅摆频、运枪方式、起弧收弧与接头参数等。从整体上提升效率的同时确保焊接质量的稳定性与一致性。

4. 多机协同机器人运动控制算法

机器人运动控制算法，具备碰撞检测与智能轨迹规划的功能，可全方位兼顾工艺、效率与安全。在面对复杂的焊接任务时，可以快速识别机器人本体、构件与环境间的位置关系，规避实际焊接机器人碰撞、限位、奇异点等情况出现，同时对加工轨迹和焊接工艺姿态进行智能规划，节省人工调试成本，提高机器人运行效率。

多机协同路径规划©大界Robim

   大界 X 铝游家

大界与全球组装合成建筑领导者铝遊家展开合作，依托粤港澳大湾区的装配式钢结构建筑市场，设计了一套高效、灵活可适应柔性生产的焊接产线，提供一种更加智能化的生产解决方案。该产线为行业首创，通过项目的落地以及实践，使装配式模块化集成建筑行业往新兴工业智能建造的路上迈出坚实的一步。

产线全貌©铝遊家

该项目应用了目前大界针对MiC行业研发的柔性生产系统，通过引入自动化焊接机器人，柔性工装，激光视觉识别系统和大界自研的RobimWeld软件，可以在大大提高生产效率和质量的一致性的同时，兼容长4~12m，宽约3~3.5m，厚0.1~0.2m的的工件，最大限度的兼容不同的MiC产品规格。可以满足日后包括过渡性住宅，简约公屋，数据中心，学生公寓等各种产品的生产需求。

设备中的柔性生产系统主要由硬件以及软件系统作为技术支撑。为了提高产品兼容性以及提高整体精度，系统在硬件层面引入高精度柔性工装，通过多轴可调的机械结构，智能适配不同规格的产品，提供多点高精度的夹持定位功能。

在软件层面，使用大界自主研发的RobimWeld软件，配备友好的人机交互界面，通过读取图纸或者模型信息，提供离线模拟仿真功能，并自动生成机器人激光视觉寻位以及焊接路径，同时能够根据产品尺寸的调整焊接程序和参数，实现多机协同机器人全自动焊接。

焊接系统人机交互界面©大界Robim

相较于传统自动化解决方案对工件的兼容性差，换型时间过长的情况，大界提供的柔性生产系统通过上述软硬件的双重保证，可以对不同产品类型实现最大化程度的兼容。并RobimWeld软件的加持下实现一键换产的功能，实现设计-建造的数字化无缝对接，从而在兼顾了设计多样化的同时，也满足了大规模的自动化生产需求。

目前该MiC智能焊接产线在项目现场持续运行，除了上述的柔性化智能化特点外，也在切实的给客户提供持续的价值，并实践当中给工厂带来了下面的一些提升：

1. 焊接整体效率提高

自动化焊接产线实现高速、连续的焊接操作，大大缩短了焊接周期和生产时间。相比于传统的手工焊接，自动化焊接可以快速完成大批量的焊接任务，提高了生产线的产能和生产效率。

全自动化焊接©铝遊家

2. 焊接质量更稳定

自动化焊接产线通过精确的控制和监测功能，能够实现焊接过程的高度稳定性。可以精确控制焊接参数和焊接速度，以确保焊缝的一致性和质量。同时还能够减少人为因素对焊接质量的影响，提高焊接的一致性和可重复性，从而确保产品的质量和性能。

稳定批量生产©铝遊家

3. 生产过程更安全

自动化焊接产线可以通过减少工人的直接接触和操作焊接设备，降低潜在的安全风险和事故发生的可能性，安装了各种安全保护措施，例如紧急停机装置和火灾报警系统，生产过程中，工人只需要在安全区域监控设备状态，确保在焊接过程中的安全性和防护。

4. 焊接的整体生产成本降低

本产线使用双机多轴协同的方式，可以有效缩短焊接时间，减少人工操作和人力成本，提高生产效率和产能利用率。RobimWeld自动化焊接系统还能够根据产品类型，自动调整焊接策略，优化焊接材料的使用，减少浪费和成本，使得焊接的整体生产成本大幅降低。

   结语

深圳大界将持续关注装配式建筑产业，结合自身研发能力以及工艺积累，充分发挥大界在智能建造的综合优势，促进装配式建筑，特别是模块化集成建筑行业持续健康高质量发展。