跨越智能建造與智能制造的鴻溝

文｜李曉軍

住房和城鄉建設部等9 部門近日聯合印發意見，提出要加快新型建筑工業化發展，以新型建筑工業化帶動建筑業全面轉型升級，打造具有國際競爭力的“中國建造”品牌，推動城鄉建設綠色發展和高質量發展。

意見指出：新型建筑工業化是通過新一代信息技術驅動，以工程全壽命期系統化集成設計、精益化生產施工為主要手段，整合工程全產業鏈、價值鏈和創新鏈，實現工程建設高效益、高質量、低消耗、低排放的建筑工業化。意見在加強系統化集成設計、優化構件和部品部件生產、推動構件和部件標準化、推廣精益化施工等方面提出了明確要求。

如果對以上指導文件的內容細細品味，或許能嗅到智能制造的味道，建造或許未來更像制造，一場智能建造和智能制造的鴻溝正在被磨平。

一、制造與建造似深非深的鴻溝

有人常說如果說建筑是凝固的樂章，那是對建筑的藝術化屬性的表述，但是建筑業的產業屬性卻是另外一個應該更重要的思考維度。建筑業正在發生一場顛覆性變革，未來建筑或許不是我們傳統意義認知上的建筑。建筑和我們看到的飛機、汽車、輪船、衣服等在產業屬性上并沒本質區別，只是更加“不可移動性，生產過程極度離散化”而已。同時，在數字化時代，建筑和每天用的智能手機更是極其相似，也屬于超大號的智能手機，上面安裝了各種“信息物理融合應用模塊”，建筑也成了一個類似凱文凱利筆下的生命體，有大腦、有神經元、有感知、有情緒，同時建筑本身又變成了一個采集人們各種行為數據的大平臺，并在此基礎產生了一系創新應用……建筑產品變了、生產過程變了、就連建筑的材料也變成“傳統材料+數字化材料”，建筑業原生企業已不能發現也不能滿足人們對建筑的新需求，一場跨界打劫活動拉開帷幕！

首先在設計領域。工業設計和建筑設計之間學科跨界和交互融合也已展開。許多工業設計師認為，建筑最終會歸結為一個組件系統，但更需要是工業元素，讓它們在結構上更自由、更靈活，而不是限制在一個嚴謹的笛卡爾世界里。在國外，如作為一個征服了工業設計領域的大師，Karim Rashid 正在把眼光轉向建筑設計，設計了一系列極具特色的建筑。

其次，在生產建造領域。許多制業已開始“磨刀霍霍”。如日本汽車公司豐田，開始進入建筑業造房子了，像造汽車一樣的造房子！豐田汽車下屬的住宅建造部門于2003年獨立出來，使用豐田汽車的生產模式，制造出優秀的房屋產品。在我國，像遠大、三一等一批做鋼結構或做工程機械企業憑借在工業領域的技術經驗積累，轉戰建筑業也都已成了裝配式建筑企業的領頭羊企業。更有一些企業，已經開始把制造業的整個流水線生產模式、現代管理模式、全產業鏈模式“移植”到建筑業，也取得不錯成效。

再次，在建筑運維/運營領域。許多大型IT科技企業看到了建筑業做為“智慧應用集成”與“大數據入口”的重要性，也開始大規模入場建筑業。華為根據自己在ICT領域的經驗，提出了自己理解的智慧建筑，而阿里在2018年發布的《智慧建筑白皮書》，更是基于其云計算的優勢，把建筑業做為一個個“智慧應用商店”，搶占未來大數據入口，并布局更大商業生態的雄心昭然與世。騰訊也已成立相關部門，布局BIM+FM，并在自己的新大樓集成了各種黑科技，打造智慧建筑樣版工程。

Karim Rashid 設計作品（圖來自網絡）

豐田像造汽車一樣造房子（圖來自網絡）

伴隨著BIM技術、互聯網、物聯網、大數據等發展，建筑這個“特殊產品”的功能定義在不斷變化。建筑由傳統的物理建筑向智能建筑甚至智慧建筑演變。同時建筑的功能也由原來的簡單的人的生活交流功能，日益變為“智慧應用服務和需求感知平臺”，未來的建筑可能就像一個智能手機一樣融合了“物理模塊+信息系統+智慧應用模塊”三方面，成了可感知、會呼吸、有意識、能節能、會管理的“建筑生命體”。

最后，在軟件系統方面。許多跨行業的數字化企業，也開始向建筑業布局。作為制造業最高端的產品全生命期管理（PLM）解決方案供應商，達索系統在進入建筑工程行業時選擇了一條和傳統BIM軟件廠商不同的道路：其把裝配式建筑作為其發展重點，但并非著眼于今天市面上常見的普通建筑，而是面向未來，思考二十年后的建筑行業與今天將會如何不同，其3D體驗解決方案如何解決未來客戶將要面臨的問題。達索希望把大型制造行業行之有效的技術與管理手段帶入到建筑工程行業。其堅持認為“如果我們能用制造業的方式去建造一艘航空母艦，那么也應當能夠用制造業的方式來建造一棟建筑物。在這個過程中，如果僅僅選擇一個新的軟件而不改變流程，或者改變流程而仍然沿用舊的軟件工具，都是很難取得成功的。全生命期的BIM軟件平臺是一個載體，它需要與企業的業務流程結合，把企業的知識、思想、行為固化下來，從而打造一個以3D數據為核心的、上下游協同集成的、企業級的業務管理系統”。

二、在價值重構與整合中進化的智能建造

盡管，隨著建筑工業化與數字化的深入推進，建筑業和制造業的產業邊界在日益模糊，許多制造性企業進軍建筑業，再加上其由于沒有傳統工程項目的思維束縛，反而能更好的從“生產流程”的角度思考問題，并且利用自身的優勢再定義建筑業，取得不錯的表現。而一些大型的科技巨頭盡管很難介入建造施工過程，則把眼光聚焦在了“建筑產品”上，思考如何通過“數字+物理建筑”定義建筑物。這一切都給建筑業帶來了新氣象。

智慧建筑系統架構

建筑工業化在路上，不僅是技術問題，更重要依賴整個社會的產業組織形態，企業需要以以下三種價值重構狀態的形式發展：

一是業務價值鏈整合。這種情況主要來自對過去“層層分包”模式的修復，強調一些大型企業同時整合設計、咨詢、采購/建造等，提供“一站式的總承包服務/EPC”。只有一體化了，才可以更好實現協作化，工業化，更利于實現大家所說的“基于BIM的多方協作及全壽命周期管理”，這種模式考量的是一些大施工企業的設計、施工、投融資及系統整合及管理等多種能力，需要通過一定的企業兼并重組完成，而原來的小施工企業則成為里面的專業公司。很像一兩百年前工業革命的，從小作坊向工廠、大企業轉變，帶來的社會大分工。

二是生產流程鏈整合。網上熱炒的孫正義投資的美國全棧式裝配式建筑企業，其完全就是采取工業化思維方式，訂單式管理，采用自動化、模塊化及精益流程的生產方式，同時在生產過程大量采用了制造業的Mes系統，完全就是一幅工業化場景，讓人們驚嘆，甚至有可能未來的主要建造商就是制造業企業。這種產業鏈整合更加考量的是對構件標準化能力與制造流水線系統的開發或整合能力，目前還是集中在輕鋼結構、木結構及一些小型的建筑方面。

三是平臺化整合。隨著BIM+云大物移智技術的發展，進入數字化時代，越來越多的企業主體開始合作搭建多種形態的線上線下結合的平臺，促進各參與方“從價值鏈向價值環轉變”與資源配置組合。一種是線下各種的建筑產業聯盟、項目管理聯盟，一種線上的數字化平臺，如建筑產業互聯網平臺、設計云平臺、項目總承包平臺、建造云平臺、智慧運維云平臺。這些平臺或整合了價值鏈上某一環節的多參與方企業，也可能是多環節的相關企業，甚至是全產業鏈的數字平臺。

三、終極藍圖——數字建筑平臺賦能的數字生產線

為將促進建筑業轉型升級，推進建筑工業化、數字化、智能化升級，積極學習先進制造業的先進經驗，打造建筑領域的產業互聯網平臺，賦能智能建造在工程建設各環節應用，把建筑業提升至現代工業級水平。深耕建筑信息領域20年的廣聯達布局的“數字建筑平臺”，以數字孿生為基礎，通過數字技術建立工程項目全過程、全要素、全參與方的泛在連接；產業鏈各方通過平臺協同完成建筑的設計、采購、施工、使用和運維，更高效地實現全產業鏈的資源優化配置；基于數據驅動，提供智能化服務。概括來說，為建筑行業中的規劃、設計、施工、生產、協同、運維等業務應用提供數據支撐。

同時，數字建筑平臺也是基于數字孿生的一個生產線，數字生產線驅動物理生產線進行同步作業和協同管理?；跀底?算法的項目大腦，工廠和現場之間通過這個平臺進行實時調度，進行生產調度，進行物流的調度，進行施工的調度，形成一體化的管理。

數字建筑平臺圖，來源于數字建筑白皮書2020