30萬(wàn)億的建筑市場(chǎng)，在未來(lái)十年將出現千萬(wàn)級建筑工人缺口；建筑行業(yè)數字化、自動(dòng)化是不可逆的趨勢。

目前，建筑機器人在海外出現批量推廣趨勢，國內應用還處于早期階段，參與其中的既有建筑施工單位、機械設備生產(chǎn)商及地產(chǎn)公司，也有建材企業(yè)的科技公司，并涌現出一批機器人、自動(dòng)化背景的創(chuàng )業(yè)團隊。

從切入點(diǎn)來(lái)看，建筑機器人公司在設計、施工、運維、拆除等建筑生命周期的各個(gè)節點(diǎn)都有嘗試，但絕大多數還是聚焦在施工環(huán)節。除博智林之外，建筑機器人公司都聚焦在某個(gè)施工場(chǎng)景、或某類(lèi)施工工藝環(huán)節。

由于施工環(huán)境復雜、工藝流程多樣化等因素，現場(chǎng)施工機器人目前很難實(shí)現端到端的解決方案，更多以人機協(xié)作的方式實(shí)現閉環(huán)作業(yè)，創(chuàng )業(yè)公司基本以機器人工程服務(wù)的商業(yè)模式進(jìn)入市場(chǎng)。而裝配式工廠(chǎng)生產(chǎn)機器人及配套施工機器人由于環(huán)境相對標準、數字化效果明顯，也有廣闊的運用市場(chǎng)。

現階段，建筑機器人在施工危險度較高、工藝復雜度較低、機器人 ROI 較高的場(chǎng)景會(huì )較先落地，并實(shí)現規?；瘧?。此時(shí)此刻，正是布局建筑機器人早期藍海市場(chǎng)的好時(shí)節。

一、萬(wàn)億級建筑業(yè)數字經(jīng)濟賽道

建筑業(yè)全生命周期數字化及垂直領(lǐng)域數字化（來(lái)源：信天創(chuàng )投內部分享，楊濤）

2021 年，建筑行業(yè)總產(chǎn)值達到 29.3 萬(wàn)億元，是中國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一，也是產(chǎn)業(yè)數字化發(fā)展的重要領(lǐng)域之一。據中國建筑協(xié)會(huì )統計，中國建筑信息化投入在建筑業(yè)總產(chǎn)值中的占比僅為 0.08%，而歐美發(fā)達國家為 1%，有非常大提升空間。

從建筑全生命周期來(lái)看，無(wú)論是前期的設計、招標階段，還是中期的施工建設階段，包括主體施工完成后的裝修階段，以及入住后的運維階段，再到最后的拆除階段，都存在巨大的數字化改造空間。

在設計階段，最核心的是設計工具，已經(jīng)有較成熟的 CAD 軟件，類(lèi)似海外的 Rhino、Autodesk   Revit、國產(chǎn)的中望軟件等，數字化機會(huì )來(lái)自 BIM 軟件在正向設計領(lǐng)域的推廣、云端協(xié)同工具以及國產(chǎn)化替代等。

在招標階段，廣聯(lián)達過(guò)去十年逐步占據了的算量、造價(jià)工具絕大部分的市場(chǎng)，另外還有品茗、魯班等廠(chǎng)商，數字化的機會(huì )主要是頭部公司云化轉型、以及往上游設計段和下游施工段信息化的滲透，形成 " 平臺 + 建模 + 應用 " 的橫向一體化生態(tài)。

施工階段是組織建筑工人、利用機械設備、進(jìn)行物料搬運，并高效的完成建造。它又可分為兩段，一段是工廠(chǎng)預制，另一段是現場(chǎng)施工。在工廠(chǎng)預制段，主要是建筑主材的設計和工廠(chǎng)化生產(chǎn)，以鋼筋、混凝土、模板三大主材為核心，通過(guò)標準化工廠(chǎng)制造可以充分發(fā)揮數字化的優(yōu)勢以及機器人、自動(dòng)化設備高效、質(zhì)量穩定的特點(diǎn)。預制件運輸到施工現場(chǎng)，通過(guò)升降機、吊塔、機械臂等設施完成裝配。

目前，裝配式建筑還處于起步階段，而絕大部分現場(chǎng)施工是由 5100 多萬(wàn)建筑工人完成的，它的數字化、自動(dòng)化提升是巨大的市場(chǎng)。這其中即包含機器人的機會(huì )，也有大量協(xié)同管理和信息化、智慧化工具的機會(huì )。

在房建、基建步入存量市場(chǎng)的大背景下，建筑運維階段的數字化就愈發(fā)重要。建筑材料的創(chuàng )新、裝配式建筑的推廣以及節能減排、綠色低碳建筑將是確定性的機會(huì )。

二、建筑機器人替人趨勢不可逆轉

建筑行業(yè)的內生需求、以及機器人技術(shù)的發(fā)展規律共同決定了建筑機器人的應用趨勢具有不可逆性。

1.建筑工人數量下降、老齡化嚴重

來(lái)源：根據國家統計局《農民工監測調查報告》整理

建筑業(yè)是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。被稱(chēng)為 " 基建狂魔 " 的中國充分利用了 60 后、70 后的人口紅利，成長(cháng)為全球較大的建筑市場(chǎng)，但這種紅利正在加速消失。

據國家統計局的數據顯示，2014 年中國建筑工人數量達到 6109 萬(wàn)頂峰，之后以平均每年超過(guò) 100 萬(wàn)人的數量在減少，到 2021 年底下降到 5164 萬(wàn)人，7 年減少了近 1000 萬(wàn)。這個(gè)趨勢是不可逆的，而且還會(huì )加速。因為建筑工人的老齡化將越來(lái)越嚴重。

10 年前，建筑工人的主力是 20-40 歲的一批人，也就是 60 后、70 后；10 年后，建筑工人的主力是 40-60 歲的一批人，還是就是 60 后、70 后。特別是 16 歲 -30 歲的年輕人，10 年前占據一半，現在只有不到 1/4，這說(shuō)明年輕人不再選擇進(jìn)入建筑工地務(wù)工。未來(lái) 10 年，隨著(zhù) 90 后、00 后成為勞動(dòng)力市場(chǎng)主力，60 后、70 后逐步退出。

可以預見(jiàn)地，中國建筑工人數量將出現斷崖式的下跌。在嚴峻的勞動(dòng)力短缺形勢下，建筑行業(yè)有非常強烈的自動(dòng)化設備、機器人替代人的內生需求。

2.機器人技術(shù)在建筑業(yè)應用的播種期

從機器人行業(yè)的發(fā)展規律來(lái)看，為什么現在是建筑機器人早期投資的好時(shí)點(diǎn)？機器人在細分領(lǐng)域應用發(fā)展的三大核心推動(dòng)力——一，人力短缺且成本快速上升；第二，核心傳感器、BOM 成本快速下降；第三，細分行業(yè)自動(dòng)化升級需求強烈，且機器人控制算法逐步穩定。由于行業(yè)、賽道發(fā)展階段的不同，機器人在細分領(lǐng)域的落地應用呈現波浪式增長(cháng)趨勢。

機器人在部分細分領(lǐng)域的應用發(fā)展階段

機器人賽道先成熟的是工業(yè)機器人，以大六軸機器人為代表，特別是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)的機器人自動(dòng)化浪潮，它的特點(diǎn)是場(chǎng)景結構化、標準化，機器人固定在特定的工位，高效、準確的完成工序，比如焊接、噴涂、打磨等。

該細分領(lǐng)域高端市場(chǎng)被海外 " 四大家族 "（安川、KUKA、FUNAC、ABB）統治，中低端市場(chǎng)國內形成埃斯頓、埃夫特、新松、大族為代表的一批國產(chǎn)上市公司。2015 年以來(lái)，伴隨 3C 消費電子、醫藥等領(lǐng)域的擴張周期，工業(yè)柔性生產(chǎn)場(chǎng)景對自動(dòng)化產(chǎn)生了巨大的需求，國內協(xié)作機器人迎來(lái)機會(huì )。經(jīng)過(guò) 5-6 年發(fā)展，國內已經(jīng)形成傲博、節卡、艾利特、珞石為代表的一批頭部創(chuàng )業(yè)公司。

第二波機器人發(fā)展是移動(dòng)機器人賽道，它的特點(diǎn)是機器人不固定，需要自動(dòng)規劃路徑，做到精準移動(dòng)、抓取、搬運。行業(yè)的發(fā)際是 2012 年 Amazon 收購 KIVA，讓移動(dòng) AGV 在物流場(chǎng)景大批量使用，大幅提升自動(dòng)化搬運效率。

伴隨國內電商、跨境電商倉儲需求的爆發(fā)，2015 年左右，國內移動(dòng)機器人創(chuàng )業(yè)項目開(kāi)始出現，2019 年以來(lái)，隨著(zhù)激光雷達、視覺(jué)傳感器的成本下降，以及場(chǎng)景算法的穩定，以 GEEK+、快倉、海柔創(chuàng )新為代表的倉儲機器人迎來(lái)了高速增長(cháng)期。

隨后，難度更高的、針對工業(yè)柔性物流場(chǎng)景的無(wú)人叉車(chē)、移動(dòng)復合機器人也快速發(fā)展起來(lái)。同一時(shí)期，以普渡、擎朗、云跡為代表的服務(wù)機器人在海內外崛起，并伴隨新冠疫情的出現迎來(lái)了快速增長(cháng)。

這兩波機器人發(fā)展的趨勢，可以清晰看到三大核心推動(dòng)力的共同作用。我們看到，在建筑機器人賽道，由于海外人力成本更高、傳感器、算法能力更強，已經(jīng)成長(cháng)出 Built Robotics、Dusty Robotics、Construction Robotics 等一批優(yōu)秀創(chuàng )業(yè)公司。

而國內人力短缺、成本快速上升，機器人 BOM 成本快速下降，兩大條件已經(jīng)成熟，同時(shí)建筑信息化、智能化的內生需求也非常強烈，就差控制能力和算法能力跟場(chǎng)景工藝適配，因此，一批早期創(chuàng )業(yè)公司專(zhuān)注到建筑機器人賽道開(kāi)始探索行業(yè)的未來(lái)。

站在這個(gè)時(shí)間節點(diǎn)，就像 AGV 機器人在 2015 年的階段、以及無(wú)人叉車(chē)、移動(dòng)復合機器人在 2019 年的階段，正是早期投資布局建筑機器人的黃金節點(diǎn)。

3.政策大力支持建筑機器人行業(yè)發(fā)展

近年來(lái)，從國家部委到地方政府紛紛推出了一系列支持建筑機器人行業(yè)發(fā)展的政策、規劃（如表 1 所示），著(zhù)力加快建筑機器人研發(fā)和應用。特別是住建部出臺的《" 十四五 " 建筑業(yè)發(fā)展規劃》，強調要加快新型傳感、智能控制和優(yōu)化、多機協(xié)同、人機協(xié)作等建筑機器人核心技術(shù)研究，研究編制關(guān)鍵技術(shù)標準；積極推進(jìn)建筑機器人在生產(chǎn)、施工、維保等環(huán)節的典型應用，重點(diǎn)推進(jìn)與裝配式建筑相配套的建筑機器人應用，輔助和替代 " 危、繁、臟、重 " 施工作業(yè)。

2020 年以來(lái)密集出臺支持建筑機器人行業(yè)發(fā)展的政策（來(lái)源：住建部）

三、海內外建筑機器人公司簡(jiǎn)介

建筑機器人產(chǎn)業(yè)鏈

建筑機器人行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈上游包括機器人通用組件和建筑專(zhuān)用設備；中游是建筑機器人公司，他們依靠環(huán)境感知算法、導航定位算法、執行規劃算法、機械控制算法以及建筑行業(yè)的工藝流程知識，研發(fā)生產(chǎn)建筑機器人；下游是地產(chǎn)公司、建筑公司、預制工廠(chǎng)以及施工隊等使用建筑機器人在各種場(chǎng)景落地。

建筑行業(yè)機械設備比較成熟的商業(yè)模式是租賃為主、銷(xiāo)售為輔，但由于建筑機器人還處于早期階段，技術(shù)成熟度、場(chǎng)景穩定性都在提升中，建筑機器人公司使用自家機器人設備外包施工也非常普遍。

建筑機器人按照施工階段和工藝場(chǎng)景分類(lèi)（來(lái)源：根據公開(kāi)信息整理）

建筑機器人按照建造階段可以分為設計、施工、運維、拆除四個(gè)階段的建筑機器人。施工階段的建筑機器人又可以根據具體施工場(chǎng)景和施工工藝分為諸多細分領(lǐng)域，包括實(shí)測實(shí)量、鋼材預制捆扎、基坑施工、墻體筑造、墻體噴涂、打磨、地磚墻磚鋪設、地面平整、輔助搬運、進(jìn)度監測等。

1.海外建筑機器人公司介紹

歐美和日韓早在上世紀 80 年代就開(kāi)始嘗試機器人在建筑行業(yè)應用，進(jìn)入新世紀以來(lái)，更是將建筑智能制造、工業(yè)化發(fā)展提升到國家戰略的高度，并出臺一系列發(fā)展政策。歐美高校也走在建筑機器人研究、應用的前沿。例如 MIT 機器人實(shí)驗室推出過(guò)一些列建筑機器人：" 材料創(chuàng )新 +3D 打印 " 建造機器人、外骨骼輔助機器人 SRA 及 SRL 等。

海外建筑機器人代表企業(yè)（來(lái)源：根據公開(kāi)信息整理）

上表中列舉了 60 多家海外建筑機器人公司，他們的切入點(diǎn)覆蓋建筑全生命周期的各個(gè)階段，并在各種應用場(chǎng)景都有落地案例。其中多家公司的機器人產(chǎn)品已經(jīng)在市場(chǎng)上批量化使用，并取得明顯成效。

例如美國建筑機器人明星項目 Construction   Robotics 公司推出的 SAM（Semi-Automation   Mason）系列半自動(dòng)砌磚機器人，配合自主研發(fā)的 3D 磚塊測圖軟件，能夠在 8 小時(shí)工作時(shí)間內針對任意尺寸的墻面自主完成 3000 塊磚的堆砌工作，效率是傳統人工作業(yè)的 6-8 倍。

同時(shí)，基于軟件端不斷更新的數據庫，SAM 機器人能夠及時(shí)提供準確的、由數據驅動(dòng)的分析報告。再比如，累計融資超過(guò) 1.1 億美元的 Built   Robotics 公司利用自動(dòng)化機器人以及配套的軟件和傳感器把現有的挖掘機改裝成建筑機器人，解決了基坑建設場(chǎng)景中人工作業(yè)難以精準尺度挖坑的難點(diǎn)，并累積完成了超過(guò) 1.5 萬(wàn)小時(shí)施工作業(yè)。

Built   Robotics 的自動(dòng)挖掘機產(chǎn)品（來(lái)源：Built   Robotics 公司官網(wǎng)）

從實(shí)際落地進(jìn)展和效果來(lái)看，海外建筑機器人公司發(fā)展呈現幾個(gè)趨勢：

一，建筑機器人與 BIM 模型協(xié)同作業(yè)，實(shí)現施工的可計劃性，提升過(guò)程的信息化程度，同時(shí)提高施工的精準性；第二，3D 實(shí)測實(shí)量極大提升信息收集效率和準確性，在諸多機器人作業(yè)場(chǎng)景緊密配合；第三，裝配式工廠(chǎng)預制自動(dòng)化生產(chǎn)替代部分現場(chǎng)施工，通過(guò)數字化、工業(yè)化生產(chǎn)提高效率，保障質(zhì)量一致性；第四，以人機協(xié)同作業(yè)為起步點(diǎn)，不追求工藝場(chǎng)景的全流程自動(dòng)化；第五，從一性原理出發(fā)，實(shí)現建筑材料創(chuàng )新和 3D 打印施工流程相結合。

2.國內建筑機器人公司介紹

中國最早進(jìn)行建筑機器人探索的有三股力量：

一則是以中建科技、上海建工、中交土木科技為代表的大型建筑集團的科技部門(mén)或科技子公司，他們大多強調 " 工業(yè)化、數字化、一體化 " 的平臺化思維，從建造全局出發(fā)研發(fā)建筑機器人和信息化生態(tài)，自研機器人主要聚焦在與裝配式相關(guān)的鋼結構、鋼筋、PC 預制自動(dòng)化設備，在現場(chǎng)施工端更多與三方科技公司聯(lián)合研發(fā)機器人產(chǎn)品或提供落地應用場(chǎng)景；

第二股力量是以三一重工、中聯(lián)重科、徐工集團為代表的建筑機械設備廠(chǎng)商，他們的核心能力是機械設備研發(fā)制造，在智能感知、自主控制方面還有短板，重點(diǎn)研發(fā)原有機械設備的智能化升級，選擇跟三方科技公司合作落地施工場(chǎng)景案例；

另外一股力量是以東方雨虹、海螺水泥為代表的建筑材料廠(chǎng)商，他們的核心訴求是綁定下游場(chǎng)景使用建材，因此通過(guò)研發(fā)智能化施工設備賦能施工團隊或 " 合伙人 " 更好、更多的使用本公司建材。

雖然 2018 年以前，上述三股力量都在探索建筑機器人方向，但建筑機器人行業(yè)的熱度是由地產(chǎn)巨頭碧桂園的大手筆投入博智林帶動(dòng)起來(lái)。博智林作為建筑機器人 " 黃埔軍校 "，招攬了大量機器人、建筑機械、地產(chǎn)、施工管理、建筑材料、建筑信息化等行業(yè)的優(yōu)秀人才，先后研發(fā)數十款建筑機器人，并在內部實(shí)現小批量試用。

重要的是，跨學(xué)科的人才在博智林的交匯打開(kāi)了彼此的視野，在離開(kāi)之后紛紛成立創(chuàng )業(yè)公司，加入到建筑機器人的藍海探索。

建筑機器人 " 黃埔軍校 " ——博智林的部分產(chǎn)品系列（來(lái)源：博智林公司官網(wǎng)）

與海外建筑機器人行業(yè)逐步進(jìn)入批量化推廣應用階段不同，中國建筑機器人行業(yè)還處于早期階段，絕大多數企業(yè)還在進(jìn)行 PMF 探索。除了上面提到的幾股力量，近年來(lái)有一批創(chuàng )業(yè)公司投身到建筑機器人賽道，如下表所示。

國內建筑機器人公司代表企業(yè)（來(lái)源：根據公開(kāi)信息整理，如有不準確，請聯(lián)系作者；融資信息時(shí)間截止 2022.6.15）

四、現階段建筑機器人公司的挑戰及機會(huì )

雖然建筑機器人的早期投資在持續升溫，但是建筑機器人公司的商業(yè)落地還存在較大挑戰。在倉儲機器人行業(yè)跑通的項目制模式、在服務(wù)機器人行業(yè)基本跑通的 RaaS 模式似乎都還比較遙遠，更多的創(chuàng )業(yè)公司還處于產(chǎn)品研發(fā)、場(chǎng)景適配和多點(diǎn) POC 過(guò)程中，商業(yè)模式以施工外包服務(wù)為主，頭部創(chuàng )業(yè)公司合同收入也在千萬(wàn)元級別。究其原因，挑戰來(lái)源于幾個(gè)方面：

一，技術(shù)穩定性挑戰。如圖 8 所示，建筑機器人面臨作業(yè)場(chǎng)景多樣復雜及移動(dòng)變化的挑戰，在環(huán)境感知、定位導航、路徑規劃、運動(dòng)控制等方面都存在技術(shù)難點(diǎn)，特別是在復雜的工藝場(chǎng)景知識庫方面需要更高的適配性研發(fā)投入。

建筑機器人公司的技術(shù)挑戰

第二，場(chǎng)景切入點(diǎn)挑戰。以大量創(chuàng )業(yè)公司切入的室內噴涂為例，傳統人工在地面使用噴涂設備作業(yè)的成本在 70 元 / 平米，而且人站在地面的移動(dòng)靈活性非常高，其施工效率高于機器人作業(yè)的效率，機器人的 ROI 明顯偏低。同時(shí)，機器人由于技術(shù)成熟度和工藝流程問(wèn)題，很難獨立完成端到端的施工。比如，在房建外墻的真石漆噴涂場(chǎng)景，底漆噴涂之后需要貼一層美紋紙分割，再?lài)姺率瘜用嫫?，并在適當時(shí)間立即撕去美紋紙，但機器人沒(méi)法完成貼紙、也沒(méi)法判斷撕去美紋紙的合適時(shí)間，這些復雜工序都需要人工協(xié)作，整體效率偏低。

第三，商業(yè)模式挑戰。傳統施工設備都是開(kāi)箱即用的標品，其計價(jià)簡(jiǎn)單，租賃是比較成熟的商業(yè)模式，但是，機器人施工目前難以開(kāi)箱即用、獨立完成作業(yè)，就很難按照設備租賃或銷(xiāo)售的模式推廣。

第四，施工使用難度。由于上面一點(diǎn)提到的技術(shù)挑戰，目前，建筑機器人除 3D 實(shí)測實(shí)量工具等少數產(chǎn)品能通過(guò)簡(jiǎn)單培訓就讓普通工人使用，絕大部分產(chǎn)品都需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)團隊現場(chǎng)設置作業(yè)。

雖然存在短期挑戰，但是在勞動(dòng)力缺口和成本上升、以及減排節能的迫切約束下，建筑機器人行業(yè)的發(fā)展趨勢具有不可逆性，屬于行業(yè)或者創(chuàng )業(yè)公司的機會(huì )也會(huì )不斷涌現：

一，從場(chǎng)景選擇來(lái)看，部分場(chǎng)景創(chuàng )業(yè)公司可能會(huì )率先實(shí)現規?；涞兀罕热绻S(chǎng)預制場(chǎng)景（鋼筋、鋼結構、復合材料等），可以依靠 BIM 等數字化打通供應鏈、工廠(chǎng)和施工端數據，做到大批量高效生產(chǎn)、節省材料成本、提升工程一致性；比如高空作業(yè)等場(chǎng)景，由于危險性高、且人在高處（舉升平臺）作業(yè)的靈活性大大低于機器人，機器人作業(yè)的 ROI 顯著(zhù)提升；再比如市政、橋隧作業(yè)噴涂場(chǎng)景，其外觀(guān)要求、精細度要求遠低于房建，且工藝流程復雜度較低，機器人更容易實(shí)現端到端的施工交付。

第二，從商業(yè)模式角度看，" 機器人施工隊 " 可能成為未來(lái)的建筑工程隊主力。未來(lái)的建筑隊可能就是包工頭帶著(zhù)一堆機器人，但施工隊需要完整解決方案，而不是單一的機器人，這就需要出現新型自動(dòng)化的建筑公司。東方雨虹做智能裝備的邏輯值得創(chuàng )業(yè)公司借鑒：東方雨虹智能裝備公司專(zhuān)注防水施工專(zhuān)用設備，依靠東方雨虹在各地的施工合伙人（小的施工公司、包工頭，主要做包工包料，綁定用東方雨虹的產(chǎn)品）渠道推廣使用，核心是提高他們的施工效率、提升施工質(zhì)量。目前有兩款產(chǎn)品是做得比較成功——一款是防腐卷材自動(dòng)攤鋪機；第二款是防腐材料噴涂機。

最后，從團隊構成來(lái)看，擁有機器人研發(fā)能力、建筑設計、施工經(jīng)驗以及數字化平臺搭建能力的復合背景團隊有可能率先實(shí)現突圍。建筑機器人是建筑行業(yè)數字化、智能化的重要一環(huán)，它避免了施工過(guò)程中人工作業(yè)的不一致性、數據離散性，解決了建造過(guò)程中的非標的問(wèn)題。

從長(cháng)期趨勢來(lái)看，建筑機器人要大規模運用需要從建筑行業(yè)的一性出發(fā)，結合材料、工藝和流程創(chuàng )新，考慮地產(chǎn)商、建筑公司、設備租賃商、施工隊以及監管方的多方關(guān)系和利益，不單單是執行環(huán)節的機器替人。因此，對于創(chuàng )業(yè)團隊來(lái)說(shuō)，既需要找準早期最可能規?；瘧玫膱?chǎng)景、研發(fā)出適應場(chǎng)景的機器人產(chǎn)品，還需要對建筑設計和全流程工藝有深入理解，最終實(shí)現端到端的智能建造解決方案。