批量生产是机器的强项，多样化定制是手工艺的强项，如何将这两者结合起来共同发挥作用，一直是一个难以解决的问题。直到20世纪70年代，一种新的控制系统（计算机）的产生才使这个问题有了正确的解决方法。计算机的发展引起的信息化革命推动了机器智能化发展，逐渐地，在传统执行单一命令的机器之外出现了一种新的生产机器，它是自动化的，同时又具有可变性，其性能的机动性和多样性结合使它能广泛地适应原本由各特定机械所针对的不同工业部门的要求。这些机器中的一种类型可以在一种产品的生产中实现多样的操作，后一种类型则可以针对大量不同的产品生产完成极为多样化的操作。在后一种类型中，最为特殊的就是工业机器人（图3－13）。

图3－13　早期的通用机器人

资料来源：Chris Abel.Architecture and Identity：Responses to Cultural and Technological Change［M］.2nd ed.New York：Architectural Press，2000：9

这些机器人集成了高级的控制程序和记忆系统，并且可以编写程序，不断接受新的工作；同时这些机器人可以在不同的生产部门之间转移。目前多数机器人可以实现类似于人的手臂所进行的操作，它们可以使用特殊的工具：喷枪、焊枪和其他动力工具，适应恶劣的工作环境和高强度的工作压力，它们在汽车、电子、日用品等工业部门得到了广泛应用。而近年来，工程师和建筑师也开始应用机器人参与复杂的生产与建造活动。

例如在香港汇丰银行的金属面板生产中，使用了大量的焊接机器人，提高了复杂形式的铝制窗框架的生产制造效率，也节省了大量的劳动力。除了完成工厂的复杂构件的组装任务，计算机自动化在建筑工地上也有了新的应用，几种不同的机器人被开发出来用以完成不同的建造任务：协助结构组装的装配机器人、配筋和混凝土浇筑的机器人、室内工程收尾的机器人、完成混凝土板和喷射封火涂料的机器人、室外工程收尾的机器人以及用于繁重的挖掘和钻孔切割的机器人等。智能化的机器人不仅能完成简单重复的工作，在程序的控制下还能完成具有一定复杂性的建造活动，如瑞士苏黎世联邦理工大学（ETH）已经开始研究通过程序控制让机器人来按部就班地实现复杂的建造技术（图3－14）。

图3－14　机器人代替人类参加高度重复性和高强度的建造活动

资料来源：Chris Abel.Architecture and Identity：Responses to Cultural and Technological Change［M］.2nd ed.New York：Architectural Press，2000：44；赵虎提供(www.daowen.com)

从相对稳定的工厂环境到更激烈多变的现场工地环境，机器人参与的建造范围的拓展可以预见未来的建筑工程对机器人技术发展的需求，尤其是在标准化制造和建造的活动中，在高度重复性和高强度的建造活动中，在人工劳动力变得愈来愈昂贵的未来，机器人更多参与建造可以有效地提高生产力和实际工作质量。这也是为什么在日本和其他发达的工业化国家，机器人制造技术得到青睐的原因。在建筑施工环节广泛应用机器人不仅在技术上可行，在经济上也是合理的［17］。

不过即便采用了多功能的机器人，对于整个生产过程的集成化方面的贡献也是有限的。因为，它们在完整的系列生产过程中，只能为某个或者某几个环节提供多样性的自动化操作。这些独立的多样化操作可以帮助解决生产中的某些瓶颈或者从枯燥和危险的工作中解放一部分手工劳动力，但总产量和全局效率才是决定整个企业的生产集成化累积效果的关键。若想突破这一限制，必须有一种在集成化和持续可变的生产过程中，对可调节的机械进行有效控制的方式。在这一方面，机械设备工业（machine tool industry）起到了领先作用，机械设备工业在传统的批次生产技术之外提供了一种实现多样产品的先进模式，它预示着一种完全自动化工厂的雏形。

这种进步的基础正是建立在机械设备适应数字化控制之上的。在数字化控制（NC）的机械中，所有机械设备都按照数字化的信息进行操作，信息来自于构件本身的标准，并反馈至机械的运转中，其中还包括了自动的设备，可以依照不同的操作做出相应的改变。机械所可能实施的复杂动作——同时也就是零件所可能被加工出的复杂形状——被描述为机械可以依之操作的数字坐标：二向度的、三向度的等等，最高可以达到六向度［18］。这种可以高速运转应付多样操作的灵巧可变的机器，可以完成连人工都很难加工的复杂形状的零件。

这种灵活的加工工具最早被建筑师应用于复杂形式的建筑构件生产制造中。在弗兰克·盖里设计的杜塞尔多夫海关大楼（图3－15）中，不论表面充满动感的金属表皮，还是里面一层混凝土板都是在工厂预制完成的。放弃了耗时耗力的模板工程，盖里充分利用了机械领域最尖端的制造技术，预制混凝土板由CNC（计算机数字化控制）刨槽机制作而成。刨槽机根据电脑模型将聚苯乙烯泡沫削成三维模板，可以保证在倾倒混凝土的时候不会引起钢筋移位，宽2.4m、高3.4m、厚0.9m的模板可以重复使用，355块不同形状的混凝土板组装在一起形成了杜塞尔多夫大楼外形的轮廓。

图3－15　杜塞尔多夫海关大楼应用数字化控制的机器实现了复杂构件的工厂化定制

资料来源：刘松茯，刘鸽.弗兰克·盖里［M］.北京：中国建筑工业出版社，2007：140

虽然自身具有了高度的灵巧可变性，单独的数控机械设备依然不能为整个工厂的生产水平带来质的提高。将不同复杂程度的操作集中于有限的机器上，也会使得一些复杂和昂贵的机器仅被用于一些单一、简单的任务，比如建筑局部复杂的零部件生产制造。真正的突破还需要将一系列不同的、性能互补的数控设备连接在一起，形成一个“综合的机器控制体”。