文|秦明;封面来源| 视觉中国
要开始看重一种思考的诞生。
这种思考藏匿于生活中的每时每刻。它起源于对某种目标的追寻,使得与此不相关的经历,与目标产生联系,引起自己的思考,进而促进目标的完成,应该看重这种思考。
迈入建筑产业价值驱动的高质量发展时代,这是接下来的主旋律。肖绪文院士谈到,实现路径是“四化融合”——绿色化、数字化、精益化、国际化。这可能是当下建筑产业要追寻的方向。
绿色建造对应的是高质量发展的基本要求;数字化对应的是技术支撑;精益化表达的是管理方法;最后,还要用国际化建造的增量来弥补国内建筑产业的减量,这是重要途径。
正如习总书记谈到的,“中国制造、中国创造、中国建造共同发力,继续改变着中国的面貌”。可以说,三者都是驱动中国建筑业发展的重要支撑。其中,高水平的 中国建造 无疑是我国建筑业 迈入 世界强国 行列 的核心竞争力,这也是《“十四五”建筑业发展规划》2035年的远景目标。
那么,当谈论中国建造,要深度谈什么。
以下是肖绪文院士的公开演讲内容(经整理节选,未经本人审核):
01 内涵和方法
工程项目的高质量建造就是建筑企业乃至建筑行业的高质量发展之路。
工程建造不仅仅包括施工,它至少应该是工程立项、工程设计和工程施工的总称。工程建造的主导责任应该由建设方承担;工程建造的主体责任应该由工程总承包方承担,工程总承包方应该是具有相应资质的企业,它来组织人力、财力和物力资源,通过工程项目部,按照国家、行业和企业的相应规定来完成工程总承包。
其中,工程建造是特指工程项目的建造。而建筑企业实质上是围绕工程建造来实施管理和取得盈利的组织。建筑产业又是由行业里的所有建筑企业构成的。
在这个过程中,数字化建造或智能化建造是重要的技术支撑。相应的,中国建造的水平是要通过智能建造、精益建造和绿色建造来进一步提升。
进一步做拆解,这里面涉及工程建造的发展阶段问题。当然,最早的是原始状态的手工化操作,后来进入了机械化施工,逐步代替了人工作业,再后来就是数字化建造、智能化与智慧建造。
目前我们处在数字化建造和智能化建造的过渡阶段。
数字化建造是实体工程建造的数字孪生,包括工程数字立项、数字设计、数字化施工协同的系统策划,是工程实体建造的前提和基础。智能化建造是机械化、数字化、网络化和机器人的系统化集成和深度融合。
上述两者的区别在于,数字化建造可以不包括机器人作业,但是智能化建造一定是在一个集成化的管理平台的操控之下,实现数字化策划、多方参与、多要素管控和机器人操作的整个过程。
最高阶段是智慧建造,它是利用人工智能来随机应变地处理建造过程中的技术问题。而智慧建造和智能化建造的区别就在于,智慧建造不仅要有一个集成化的管控平台和数字化策划,还要有会思考的机器人自主完成建造。
再进一步拆解数字化建造。数字化建造是包括立项、设计、施工三个阶段的。虽然它不包括运维本身,但是它要提前考虑到工程使用和运行的需求。
它的实现要分两步,先做数字化的虚拟建造,再进行实体建造。
第一步的虚拟建造,要构建一个多方参与的共同工作平台,并在这个平台上多方参与来完成虚拟建造。第二步是由工程总承包方来完成工程的实体建造,交工的时候也要交付两类工程,及数字的虚拟建筑与物理的实体建筑。
在虚拟建造阶段,项目各方要通过数字建造平台对设计、施工、运维各个阶段进行数字化策划,实现设计方案最优、实施方案可行、商务方案明确。
在实体建造阶段,依据虚拟建造的成果来进行实体建造,具体从过程管理精确到工序和工艺,完成施工现场的实体物化,实现工程成本、进度、质量和物料供应的协同,最终达到工程品质提升、精益化建造的目标。
这两类建造的关系是,数字化建造服务于实体建造,同时也为物理资产和物理建筑的运行提供基本条件。它要考虑到工程的物理运行和建筑的运行,包括物理资产的运行和维护,但是它本身不应该包括运维阶段。
数字化建造绝对不仅仅是用BIM来展示一个建筑的形态,而是要涵盖实体建造前期的所有工作,通过数字化来完成的工作,这个非常重要。
数字化建造不是由集成商来完成的,而是由多方在同一个平台上共同完成的。
数字化建造一定要强调建设方、设计方、施工方、运营方等参与方在同一平台上进行信息传递和协作,要消除工种间的协作壁垒,进行数字建造的高效同步协同,来共同完成数字孪生体的建造。
02 阶段与演变
建筑产业的数字化升级可划分为四个发展阶段,分别是工具提效、数字建造、智能建造和智慧建造。
在工具提效阶段,它指的是主要通过BIM、物联网、移动通信等工具来提高设计和施工的效率和质量,要细化到建造过程的各个工序和工艺过程。
在数字建造阶段,先要实现数字化的立项和设计,其次是数字化的施工,即施工前的所有的工程策划工作,包括施工组织设计编制、施工方案编制、技术交底、技术调试等。
在智能建造阶段,就要在数字化立项和设计的基础上,实现协同设计。协同设计就是建设方、设计方、施工方、运营方等多方在同一平台上进行信息共享和协作。
最后在智慧建造阶段,就是通过人工智能来实现无人工厂和少人工地。
总之,要谈数字化建造,一定要有一个基于互联网的数字化建造的系统管控平台,而且是点、线、面、体的结合。没有这个平台,谈数字化建造就是一句空话。
大的维度上来看,产业链一般由建设方、建造方与平台服务商构成。
建设方是运用服务商或代建服务商来负责工程立项的策划;建造方是工程总承包方,它拥有以数字化建造为基础的实体建造能力,同时能够提供实体工程和数字孪生工程两类工程。数字平台服务商,它是为工程参与的相关方提供数字化服务的。
数字化建造是建筑产业数字化转型的基础,需要产业运营者与数字化赋能者的协同合作。前者是产业主体实施者,即建筑企业;数字化赋能者包括生态共建者和底层技术提供者。
生态共建者就是像广联达这样的建筑类数字化企业,它们主要来完成工程建造信息平台的构建和运营,也就是全要素、全参与方、全过程都能实现管控的平台。
底层技术提供者就是像华为这样的通用科技企业,它们提供数字软件技术、云计算基础设施、通用数字硬件技术等底层技术成果。通用科技企业发挥技术优势,提供基础平台建设的基础支持。
市场演变过程中,这里面要强调产业形态的四个改变。
一是发展逻辑,由零和竞争的逻辑转变为协同共生的生态逻辑;二是岗位角色,由低效、高强度、高危险、高精度岗位逐渐走向岗位替代、岗位升级和新岗位的出现;三是企业主体,由设计院、施工单位、全过程咨询等分散主体转变为,能够实现数字建造与实体建造集一身的服务商;四是组织形态,由多层级的企业组织结构转向扁平型的组织结构。
03 展望
中国智能建造起步于数字化建造,其推动相对中国智能制造起步较晚,数字建造是智能化建造的基础,目前已具备良好基础。
接下来应借助我国大市场的优势,扎实推进,务求实效,改变目前智能建造的碎片化开发状态,重点关注如下方面的工作:
第一,加快工程项目管理体制机制的变革,加速推进工程项目总承包模式。这种模式是通过工程总承包方和全过程的工程设计咨询服务商来推动工程立项、设计和施工的协同。没有这种协同,数字化建造是很难实现的。
第二,要创建我国具有自主知识产权的计算机底层支撑和图形系统。这个非常重要,我们目前还是依赖于国外的技术,这个从产业安全、国家安全的角度也应该提出这样的要求。
第三,要加快创建工程项目智能建造的信息流、物资流、资金流和各种资源实时管控和运行的系统化工作平台。这个平台应该是能够实现多方协同的基于互联网的工程建造管控系统。我们现在有很多平台,但是真正能够做到这一点的平台还是非常少的。
第四,要加速机器人的研制和应用。数字化建造没有涵盖机器人研制与作业这一部分。接下来推进智能建造就是一定要推进机器人作业,实现无人化的工厂和少人化的工地。
第五,要高度重视数字化建造。因为谈到智能建造、智慧建造,数字化建造是一个非常重要的基础,最前期的工作。所以,要进一步理清思路,切实搞清楚数字化建造的内涵和方法。
最后一条,智能建造系统开发,要特别重视顶层设计。我们现在的智能建造应该是一个非常复杂的系统,要把促进行业转型升级、实现高质量发展作为实施智能建造的出发点和落脚点。
(完)
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