新基建視野下的企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路

文｜趙敏

與傳統(tǒng)基建相比，新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)內(nèi)涵更加豐富，更能體現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)特征，側(cè)重于突出產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。無(wú)論是人工智能還是物聯(lián)網(wǎng)，都體現(xiàn)出加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展的大趨勢(shì)。

一、新基建：后疫情時(shí)代的國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)力點(diǎn)

在過(guò)去的兩個(gè)月里，國(guó)家高層對(duì)國(guó)家新基建的發(fā)展做出了重要指示：2020年3月4日，中央政治局常務(wù)委員會(huì)召開(kāi)會(huì)議提出，加快5G 網(wǎng)絡(luò)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度。第一次明確了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是“新基建”發(fā)展過(guò)程中的重要內(nèi)容。2020年4月9日，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于構(gòu)建更加完善的要素市場(chǎng)化配置體制機(jī)制的意見(jiàn)》，首次明確了數(shù)據(jù)是一種新型生產(chǎn)要素。

兩個(gè)文件奠定了數(shù)字基建大的方向和總體定位，在后疫情時(shí)代，中國(guó)將加速實(shí)現(xiàn)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為主題，做好企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字經(jīng)濟(jì)建設(shè)的工作，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的騰飛。

二、我們身處一個(gè)偉大的數(shù)字化變革時(shí)代

今天的數(shù)字化，實(shí)際上是一個(gè)覆蓋了傳統(tǒng)信息化的重要概念，其最重要的趨勢(shì)之一是各行各業(yè)都在向數(shù)字化進(jìn)軍，所有能夠數(shù)字化的要素都在加速數(shù)字化的進(jìn)程。

賽迪研究院和網(wǎng)信辦合作的一份報(bào)告指出，根據(jù)數(shù)字技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響的本質(zhì)區(qū)別，數(shù)字化可分三個(gè)階段：第一個(gè)階段是要素?cái)?shù)字化（Digitization），第二個(gè)階段是業(yè)務(wù)數(shù)字化（Digitalization），第三個(gè)階段是數(shù)字化轉(zhuǎn)型（Digital Transformation）。

按照這樣的次序和步驟，企業(yè)擁抱數(shù)字化的三個(gè)階段是一個(gè)逐步演進(jìn)的發(fā)展過(guò)程，邏輯上要素重構(gòu)，層次上由淺及深。

1.要素?cái)?shù)字化（Digitization）：逐漸形成數(shù)字孿生

要素的數(shù)字化在幾十年前已經(jīng)開(kāi)始，我們身邊的工作場(chǎng)景中幾乎所有的要素都在逐漸的進(jìn)入“賽博空間”，在數(shù)字空間中形成了自己精準(zhǔn)的數(shù)字映像，并且越來(lái)越像，彼此之間越來(lái)越相關(guān)，甚至開(kāi)始了融合互動(dòng)的歷程，逐漸形成數(shù)字孿生。

要素的數(shù)字化首先是將物理世界的自然信息通過(guò)傳感器采樣和量化，用二進(jìn)制數(shù)字序列來(lái)表示實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，計(jì)算機(jī)屏幕上所顯示的任何一個(gè)點(diǎn)、一條任意形狀的線、一個(gè)字符、一篇文章、一幅圖像、一種聲音、一個(gè)視頻、一個(gè)三維模型、一個(gè)仿真場(chǎng)景等，都可以看作是物理信息數(shù)字化的結(jié)果，都是由軟件定義形成；其次是將電子產(chǎn)品中的模擬信息數(shù)字化，如所有電子模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；然后是將人類語(yǔ)言、文字、符號(hào)等作品數(shù)字化；最后將人、機(jī)、物等要素?cái)?shù)字化。

2.業(yè)務(wù)數(shù)字化（Digitalization）：重塑企業(yè)價(jià)值

實(shí)體事物逐漸有了自己的“數(shù)字孿生”，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式被數(shù)字技術(shù)解構(gòu)和重構(gòu)，逐漸向著兩化融合、知識(shí)驅(qū)動(dòng)、軟件定義、智能決策的數(shù)字化業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、高客戶滿意度、低成本，重塑企業(yè)價(jià)值。“三高一低”，是企業(yè)永遠(yuǎn)的追求。

在數(shù)字化的業(yè)務(wù)邏輯發(fā)展之上，所有物理空間的信息逐漸被各種各樣的傳感設(shè)備感知到，任何一個(gè)系統(tǒng)從弱智的系統(tǒng)逐漸發(fā)展成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，甚至智能化演變，第一步狀態(tài)感知，第二步實(shí)時(shí)分析，第三步自主決策，第四步精準(zhǔn)執(zhí)行，形成cps閉環(huán)。如果有必要，還可以加入學(xué)習(xí)提升，不斷的去感知數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析從而獲得各種各樣的業(yè)務(wù)洞察。經(jīng)過(guò)一千次、一萬(wàn)次的數(shù)字化演練之后，可以把一個(gè)業(yè)務(wù)做的更好，實(shí)現(xiàn)“三高一低”。

3.數(shù)字化轉(zhuǎn)型（Digital Transformation）

數(shù)字化轉(zhuǎn)型，即在抓好兩種“新生產(chǎn)要素”數(shù)據(jù)的前提下實(shí)現(xiàn)五個(gè)重構(gòu)，重塑企業(yè)價(jià)值。

兩種“新型生產(chǎn)要素”數(shù)據(jù)是指：在“賽博空間”通過(guò)大量的傳感器，用數(shù)據(jù)刻畫(huà)、描述和控制物理空間實(shí)體事物的形、態(tài)、質(zhì)地和運(yùn)動(dòng)方式，把過(guò)去一直在發(fā)生但是人感受不到、捕捉不到、或者感受到了但一直不了解的事物清晰化；在物理空間將實(shí)體事物的運(yùn)行信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，通過(guò)分析與洞察，控制物理空間實(shí)體事物的形、態(tài)、質(zhì)地和運(yùn)動(dòng)方式。

在抓好以上兩種數(shù)據(jù)后，通過(guò)智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)活動(dòng)(在建筑業(yè)，也可以形成智能建造和建筑互聯(lián)網(wǎng)，幫助建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí))實(shí)現(xiàn)五個(gè)重構(gòu)，重塑企業(yè)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)“三高一低”。

五個(gè)重構(gòu)即思維重構(gòu)，在現(xiàn)有生產(chǎn)要素基礎(chǔ)上，必須加上數(shù)字化維度去“升維思考”；戰(zhàn)略重構(gòu)，高度發(fā)達(dá)的數(shù)字化手段引發(fā)的工具革命，促進(jìn)重構(gòu)企業(yè)戰(zhàn)略；技術(shù)重構(gòu)，原有技術(shù)體系的解耦、分化、重組、再封裝，重建技術(shù)體系；能力重構(gòu)，企業(yè)層面，實(shí)現(xiàn)CPS 賦能，社會(huì)層面，數(shù)字經(jīng)濟(jì)形成新動(dòng)能；組織重構(gòu)，組織邊界逐漸模糊，組織本身不斷柔性化、動(dòng)態(tài)化，隨時(shí)重組。

以ICT 技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用為例，ICT 不斷融入物理實(shí)體，賦能設(shè)備打破時(shí)空限制。

ICT 技術(shù)是數(shù)字技術(shù)和通信技術(shù)的統(tǒng)稱，IT指數(shù)字化技術(shù)，CT 是通訊領(lǐng)域的技術(shù)。這些技術(shù)不斷融入傳統(tǒng)的物理實(shí)體設(shè)備，比如說(shuō)機(jī)床，使得過(guò)去“聾、啞、瞎、傻”的物理實(shí)體設(shè)備逐漸開(kāi)始變得有感知，有數(shù)據(jù)反饋并有一些比較低端的智能，最后發(fā)展到比較高端的智能。讓人工“愚蠢”的機(jī)床等物理實(shí)體，逐漸有了類似于人類的“五官”，有了“大腦”和“神經(jīng)”。

一條公路、一座橋梁、一棟樓宇等其他物理實(shí)體也是同理。例如廣聯(lián)達(dá)信息大廈樓頂?shù)奶齑熬褪抢贸跫?jí)的智能技術(shù)，通過(guò)熱膨脹實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)啟，進(jìn)而進(jìn)行通風(fēng)和光照。可以說(shuō)設(shè)備日趨聰明智能，是新工業(yè)革命的另一個(gè)重要趨勢(shì)與結(jié)果。

三、建筑行業(yè)的數(shù)字化

根據(jù)麥肯錫全球研究院發(fā)布的《想象建筑業(yè)數(shù)字化未來(lái)》報(bào)告，從全球來(lái)看，建筑業(yè)的數(shù)字化應(yīng)用水平僅次于農(nóng)業(yè)，在全球行業(yè)數(shù)字化指數(shù)排行中居倒數(shù)第二位。但從另一個(gè)角度理解，建筑行業(yè)的數(shù)字化工作切入點(diǎn)很多，領(lǐng)域?qū)拸V，大有可為。我們可以看到，這些年在建筑業(yè)BIM 技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始如火如荼的展開(kāi)應(yīng)用，有了建筑的各種數(shù)據(jù)，在“賽博空間”可以精準(zhǔn)的刻畫(huà)未來(lái)的建筑。

BIM 技術(shù)一直在助力“中國(guó)建造”的數(shù)字化騰飛。以敦煌文博會(huì)工程為例，該工程是利用數(shù)字技術(shù)，快速施工、精準(zhǔn)施工取得優(yōu)秀成果的代表作，被稱為“沙漠里的敦煌奇跡”，不妨從此入手管窺數(shù)字化能為建筑行業(yè)帶來(lái)哪些價(jià)值。

1、“不可能的工程項(xiàng)目”

為加快推進(jìn)“一帶一路”建設(shè)，2015年11月，黨中央國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)在甘肅舉辦首屆絲綢之路(敦煌)國(guó)際文化博覽會(huì)，永久會(huì)址設(shè)在新絲綢之路的標(biāo)志性節(jié)點(diǎn)——敦煌，舉辦時(shí)間定于2016年9月20日。

文博會(huì)選址曾被規(guī)劃成旅游度假村，最開(kāi)始的現(xiàn)實(shí)情況是現(xiàn)場(chǎng)狼藉，雜草叢生，幾乎是一片遺棄的破爛工地。8 個(gè)月，項(xiàng)目要從沒(méi)有圖紙，沒(méi)有建設(shè)者的艱難情況建設(shè)成26 萬(wàn)平方米的場(chǎng)館和32 公里長(zhǎng)的景觀道路，其中涵蓋國(guó)家級(jí)的敦煌大劇院、敦煌國(guó)際酒店和敦煌會(huì)展中心等大型項(xiàng)目。在工期短、任務(wù)重、要求高的同時(shí)，還面臨位置偏遠(yuǎn)、環(huán)境惡劣、冬季極寒、春季強(qiáng)沙塵、夏季高溫酷熱等自然條件的挑戰(zhàn)和當(dāng)?shù)亟ㄖY源不足，物資采購(gòu)周期長(zhǎng)等社會(huì)條件的挑戰(zhàn)。

當(dāng)文博會(huì)的主賓國(guó)法國(guó)的駐華大使來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，對(duì)項(xiàng)目提出質(zhì)疑：難道國(guó)際級(jí)的文博會(huì)要在鳴沙山下的一片荒草之地舉辦嗎？法國(guó)駐華大使認(rèn)為在這樣的基礎(chǔ)上用近一年時(shí)間建成國(guó)家級(jí)的敦煌大劇院、敦煌國(guó)際酒店和敦煌會(huì)展中心，是一個(gè)“不可能的工程項(xiàng)目”。

2、工業(yè)數(shù)字化方法創(chuàng)造建筑奇跡

如何完成這項(xiàng)艱巨的任務(wù)？甘肅省政府與中建總公司聯(lián)合組建場(chǎng)館建設(shè)總指揮部，中建八局全面負(fù)責(zé)文博會(huì)場(chǎng)館建設(shè)，中國(guó)建筑上海設(shè)計(jì)研究院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，甘肅省政府相關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)場(chǎng)館建設(shè)的外部保障工作，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)思路，利用工業(yè)數(shù)字化方法進(jìn)行工程建設(shè)。

敦煌文博會(huì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人黃強(qiáng)，是當(dāng)年飛豹戰(zhàn)機(jī)研制的領(lǐng)軍人，曾經(jīng)用兩年半的時(shí)間完成了過(guò)去需要8年左右才能完成的戰(zhàn)機(jī)研制任務(wù)，刷新了當(dāng)時(shí)的戰(zhàn)機(jī)研制速度。他將設(shè)計(jì)戰(zhàn)機(jī)的工業(yè)化思維和數(shù)字化技術(shù)，應(yīng)用到文博會(huì)工程建設(shè)上。

以敦煌大劇院為例，這是一座需要空間可容納觀眾1400 席的大型多功能綜合劇場(chǎng)，總建筑面積3.8 萬(wàn)m2，地下建筑面積超過(guò)1.2 萬(wàn)m2，基坑最深處超過(guò)15 米。劇院需要具備大型歌舞劇、交響音樂(lè)會(huì)演出條件，因此功能復(fù)雜、設(shè)備系統(tǒng)眾多，其中包含大量舞臺(tái)燈光、機(jī)械、音響設(shè)備，以用來(lái)演出馳名海內(nèi)外的大型歌舞劇《絲路花雨》。

由中國(guó)建筑上海設(shè)計(jì)研究院領(lǐng)銜的整個(gè)項(xiàng)目有超過(guò)40 個(gè)專業(yè)同時(shí)協(xié)同設(shè)計(jì)，42 天即完成了三維數(shù)字化并行設(shè)計(jì)，58 天按時(shí)完成專項(xiàng)設(shè)計(jì)。項(xiàng)目全面采用BIM 技術(shù)，設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建造在同一信息平臺(tái)展示，避免錯(cuò)漏碰缺，提高出圖質(zhì)量。搭建各專業(yè)設(shè)計(jì)模型百余個(gè)，BIM 協(xié)同設(shè)計(jì)模型十余個(gè)，有力地支撐了項(xiàng)目的順利實(shí)施。

同比規(guī)模體量相近的大劇院25 個(gè)月以上的設(shè)計(jì)+施工周期，敦煌大劇院僅為其1/3；全部主體工程僅用104 天；15 萬(wàn)平方米的廣場(chǎng)石材鋪設(shè)僅用40 天。

同比國(guó)內(nèi)幾個(gè)大劇院工程，敦煌大劇院?jiǎn)挝幻娣e（或單個(gè)座位）造價(jià)均節(jié)省10%以上；采用當(dāng)?shù)厥哪呓鸷湍窕吞娲O(shè)計(jì)材料，單項(xiàng)節(jié)省4000 多萬(wàn)元，約50%；總工期從3年壓縮到8 個(gè)月，項(xiàng)目管理成本節(jié)省65%以上，資金成本（貸款利息）節(jié)省約35%。

數(shù)字化和模塊化是場(chǎng)館建設(shè)的主要手段。整個(gè)場(chǎng)館建設(shè)將數(shù)字化建造模擬先行，同時(shí)搭建BIM技術(shù)平臺(tái)，提高設(shè)計(jì)、建造效率，確保設(shè)計(jì)結(jié)果高度精確。會(huì)展主場(chǎng)館采用11 米高的挑梁無(wú)柱鋼結(jié)構(gòu)，主體工程鋼結(jié)構(gòu)采用工廠化預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝的方式，一次做對(duì)無(wú)返工。

為了能保證大劇院的音響效果，項(xiàng)目利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行了大劇院觀眾廳滿場(chǎng)混響效果及EDT(聲音豐滿度指標(biāo)之一)分布模擬，保證聲音厚重雄渾，音質(zhì)豐富飽滿；此外結(jié)構(gòu)吸音、座椅厚度、墻壁材質(zhì)等也都經(jīng)過(guò)專業(yè)聲學(xué)仿真計(jì)算。

最終，38217.88m2的敦煌大劇院項(xiàng)目61 天完成2 萬(wàn)余立方米地下混凝土結(jié)構(gòu)施工，77 天完成了8000 余噸鋼結(jié)構(gòu)制作-運(yùn)輸-吊裝任務(wù)，246天建成；125061.92m2的敦煌國(guó)際會(huì)展中心，用時(shí)44 天完成主體結(jié)構(gòu)拆改及二次結(jié)構(gòu)施工，81 天完成機(jī)電安裝工程、外幕墻工程、室內(nèi)精裝修工程，178 天建成；90526.135m2的敦煌國(guó)際酒店歷時(shí)43天完成主體結(jié)構(gòu)封頂，鋼結(jié)構(gòu)用量約9700 噸，共32000 多吊次，文博會(huì)接待用樓154 天建成（整體306 天建成）。

敦煌文博會(huì)僅僅是數(shù)字技術(shù)在建筑行業(yè)產(chǎn)生巨大價(jià)值的一個(gè)案例，建筑業(yè)擁有廣大的轉(zhuǎn)型升級(jí)空間。

四、新工業(yè)革命推動(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

回到全行業(yè)來(lái)看，中國(guó)在一些領(lǐng)域已經(jīng)處于第三次工業(yè)革命的前沿，比如消費(fèi)領(lǐng)域，中國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新已經(jīng)走在世界前列。在制造業(yè)、高鐵、核電等領(lǐng)域處于先進(jìn)水平，但在更廣的范圍內(nèi)各行業(yè)與先進(jìn)技術(shù)的融合度并不高。中國(guó)制造業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家存在很大差距，同時(shí)擁有提升潛力和創(chuàng)新空間。2015年國(guó)家提出互聯(lián)網(wǎng)+雙創(chuàng)+中國(guó)制造2025，實(shí)現(xiàn)中國(guó)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)也是一個(gè)結(jié)合中國(guó)實(shí)際創(chuàng)新催生新工業(yè)革命的過(guò)程。

那么新工業(yè)革命將有哪些特征呢？我們嘗試總結(jié)以下五點(diǎn)。

一是“人智”轉(zhuǎn)“機(jī)智”是機(jī)器發(fā)展的宏觀趨勢(shì)，硅基知識(shí)/數(shù)字生產(chǎn)力大幅度增長(zhǎng)，物理設(shè)備變成具有一定智能的設(shè)備。

二是傳感器低價(jià)普及和軟件定義制造是微觀技術(shù)趨勢(shì)。傳感器低價(jià)普及后，傳感器替代人的五官，極大增強(qiáng)機(jī)器感知能力，加速物理空間信息數(shù)字化；軟件替代人腦的思考，算法算力急劇增加，定義材料/零件/系統(tǒng)的時(shí)空表現(xiàn)。

三是兩化融合，軟件閉環(huán)，CPS 使能技術(shù)形成。比特遇到原子，賽博融合物理，數(shù)字指令跨時(shí)空精準(zhǔn)操控物理設(shè)備。

四是大范圍優(yōu)化配置制造資源，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)助制造業(yè)跨越時(shí)空界限。基于互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多域而非局部、較大范圍而非較小范圍優(yōu)化配置制造資源。

五是基于新工業(yè)革命的展開(kāi)，各種基礎(chǔ)設(shè)施日漸聰明，功能更先進(jìn)，對(duì)人更友好，環(huán)境更和諧。從建筑業(yè)的角度來(lái)看智能讓城市和樓宇帶來(lái)更和諧的工作與生活環(huán)境；讓房屋實(shí)現(xiàn)人性化的感知與控制；橋梁實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維修的數(shù)字孿生模型；高密度人員公共場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)人群疏散的數(shù)字化分析，如何做到心中有數(shù)計(jì)劃有度疏散有路。

智能之下，建筑和人之間的關(guān)系和互動(dòng)是行業(yè)要研究的嚴(yán)肅話題。所有建造出來(lái)的公共場(chǎng)所都是人本位的，建造意圖最終指向?yàn)槿朔?wù)。

放眼全球，我們可以借鑒一些國(guó)外企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面的經(jīng)驗(yàn)和方法，參考埃森哲“數(shù)字化轉(zhuǎn)型框架”。企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型和研發(fā)智能產(chǎn)品，可以從愿景與戰(zhàn)略、產(chǎn)品與服務(wù)、用戶體驗(yàn)、平臺(tái)及生態(tài)系統(tǒng)、組織與勞動(dòng)力等多個(gè)方面成體系的、分步驟的著力推進(jìn)。

總體來(lái)說(shuō)，未來(lái)數(shù)字技術(shù)將數(shù)字化一切可以數(shù)字化的事物，網(wǎng)聯(lián)一切可以聯(lián)接的事物，也就是前文所講，要素?cái)?shù)字化、業(yè)務(wù)數(shù)字化的結(jié)果，必然產(chǎn)生智能建造及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。而建筑領(lǐng)域在數(shù)字化具有巨大潛力和無(wú)數(shù)切入點(diǎn)，在建筑業(yè)數(shù)字化的過(guò)程中一定要抓好兩種“新型生產(chǎn)要素”數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生，達(dá)成思維、戰(zhàn)略、技術(shù)、能力、組織的五個(gè)重構(gòu)，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型，形成新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)，助推建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。