建筑结构若有复杂弧形或不规则设计,传统木工往往难以精准建造。本地一家建筑公司正尝试在预购组屋项目中,引入3D打印机器人克服这一难题,在提升精度的同时提高效率。
新建工程私人有限公司(BHCC Construction)项目经理陈星受访时说,公司与新加坡国立大学合作,计划在Woodlands North Grove预购组屋项目中采用3D打印技术,在多层停车场屋顶花园建造一道波浪状景观花坛墙。
这道墙高度不到1米,长度超过100米,适合3D打印连续作业。
陈星解释,相比“短而高”的墙体,3D打印更适用于“长而矮”的墙。“水泥需10到30分钟凝固,如果墙体太高,必须等到下层凝固后才能继续打印。屋顶花坛墙高度较低,可以连续打印,无需等待。”
陈星坦言,目前3D打印在新加坡成本效益仍不理想,成本高于传统方式。由于国大拥有的机器人不能用于与利益相关业务,公司必须自行购买、租用或寻找供应商合作。他说,尽管前期投入不低,公司仍愿意投资尝试,以跟上市场前沿技术。
早在2024年,公司就曾在Woodgrove Ascent预购组屋项目引入瓷砖填缝机器人。
这款重约50公斤的机器人具备人工智能(AI)功能,可通过传感器探测地面并自动规划填缝路径。工人只须装载材料并按下启动键,一名操作员可同时监督多台机器人作业。
效率方面,传统人工每小时填缝44米,机器人可达62米,生产力提升约40%。不过,机器人完成任务后,仍需人工检查并修补角落。
陈星说,机器人自动化作业是全球建筑业趋势,本地行业正从传统模式向数码化与自动化转型。公司希望通过投资跟上浪潮,同时用机器人替代重复性高、体力消耗大的工序。
公司运营总监蔡俊豪受访时补充,采用科技也是为了减少对客工的依赖,缓解人手短缺。他说,随着樟宜机场第五搭客大厦(T5)、综合医疗设施等大型项目陆续展开,建筑业将面临更严峻的人手短缺问题。
“特别是在工期紧迫的情况下,如果不采用先进科技,我们将无法按时交付项目,也会在竞争中处于劣势。”
喷漆机器人较省时且保证漆面质量
手持平板电脑操作机器人,完成油漆工作仿佛在“玩游戏”。本地油漆承包商希望借助自动化技术打破行业常规,在提升效率的同时,吸引更多年轻人对建筑业产生兴趣。
成顺发建筑私人有限公司(Seng Soon Huat Construction Pte Ltd)老板黄义成受访时说,公司去年初与代理商讨论引进机器人,同年6月从德国引进第一台,目前拥有五台喷漆机器人。
这款机器人喷涂高度可达3.2米,能通过摄像头和传感器自动识别窗户和门等开口位置,按预设路径自动作业。机器人每喷涂一层,会有一半是重叠的,确保漆面均匀。
他指出,机器人喷涂一个房间的墙面加天花板,约需30分钟,传统人工则需一小时,可减少一半的时间。此外,人工效果易受工人心情或经验影响而参差不齐,机器人则能提供更稳定的漆面质量,避免人为差异。
“以往需要多名工人,现在一名操作员即可管理机器。机器调至自动作业模式开始喷漆时,操作员可以同时进行其他准备工作,比如到下一个房间铺设防护垫、准备油漆。”
黄义成透露,一台机器人价格为15万元,他们通过申请建设局生产力创新项目获得资助。他说,补贴后,实际成本仅相当于四个月人工薪资开支。考虑到机器人可使用两年以上且维护简便,他认为长期经济效益超过人工。
他指出,建筑业是劳动密集型行业,引进自动化技术是为应对经营压力并推动行业进步。通过机器人,将传统体力劳动转变为类似“玩游戏”的操作,有助吸引对传统体力劳动不感兴趣的年轻一代加入。
他说,公司也探讨引进机器人进行外墙喷漆的可能性,目前正与代理商研发和讨论。
不过,外墙机器人比室内机器人更复杂,难度也更高。“外墙喷漆的难点在于建筑物有大量窗户,虽然机器人可以识别窗户,但如果窗户太多,可能会导致系统负荷过重。”
地面研磨机器人 效率提升约60%
人力成本上涨、劳动力短缺,是许多中小企业共同面临的困境。本地一家地坪涂层服务公司引入机器人协助作业,在去年的一项半导体工厂项目中,效率提升约六成。
Corrosion Proof建筑(亚洲)私人有限公司主要为制药与半导体行业提供地坪涂层服务,过去在地坪打磨工序上高度依赖人工作业。
总经理罗添瀚受访时说,公司在2025年初引入地面研磨机器人,在此之前,团队于2024年底了解到这项技术,并到中国进行一周的考察。
持续上涨的人力成本,加上冠病疫情后劳动力短缺,推动中小企业转向自动化。罗添瀚说,作为劳动力密集产业,企业希望通过科技减少对人力的依赖。
他指出,与人工相比,机器人不会受疲累、情绪或身体状况影响,能保持恒定产出。通过预设参数,机器人可提供稳定一致的研磨效果,多名工人操作多台手动机器则难以保证完全相同。
公司目前拥有一台地面研磨机器人,去年在半导体工厂项目中使用后成效显著。“根据我们看到的数据,效率提升大约60%。但这只是初步数据,我们仍在收集更多信息,目前看到的结果非常令人鼓舞。”
不过,罗添瀚说,机器人长约200厘米、宽约120厘米、重约1100公斤,体型较大,主要适用于开阔区域,在角落或圆柱周围等精细作业场景,仍需配合手动打磨机使用。
“我相信科技在很多情况下都能提供帮助,但在环氧(epoxy)地坪行业,我们仍然需要依靠人的专业知识和经验做判断。因为环氧材料一旦固化就无法更改,施工中出现的任何问题,都必须靠经验丰富的工人及时发现并现场调整。这是目前机器人还无法做到的。”
一台机器人成本约6万元至7万元。他说,对中小企业而言这是一笔不小的前期投入,但公司利用建设局的生产力创新项目提供的补助,抵消部分成本。他也说,机器人带来的节省可能无法在一年内立即转化为可见收益,但公司更倾向于关注长期投资价值。
他认为,随着这类科技成熟和普及,未来采用成本预计下降。
公司也正洽谈购买几台更小尺寸的地面研磨机器人,以及探索墙面喷涂和地面喷涂等其他类型机器人。
