文|鄧夏揚
《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》提出,到2025年,智能建造與建筑工業化協同發展的政策體系和產業體系基本建立,建筑工業化、數字化、智能化水平顯著提高,建筑產業互聯網平臺初步建立。
目前,建筑產業互聯網平臺在全國范圍來說還沒有統一確定的定義。《中國建筑業信息化發展報告(2021)智能建造應用與發展》:建筑產業互聯網章節中,根據建筑產業數字化轉型發展趨勢及要求,創新的提出了其定義。我們認為:建筑產業互聯網平臺融合前沿數字技術與先進精益建造理論方法,貫穿工程項目全過程,升級產業全要素,連接工程項目全參與方,提供虛擬建造服務和虛實結合的孿生建造服務,系統性地實現全產業鏈的資源優化配置,最大化提升生產效率,賦能產業鏈各方。建筑產業互聯網平臺通過“協作、賦能與共生”將建筑企業組織、單位聚合在一起,發揮共享資源、相互吸引、相互補充的作用,形成一個集體利益共同體,為建筑產業企業提供一站式的數字化、網絡化、智能化服務,從而助推建筑產業的轉型升級。
按應用場景劃分,建筑產業互聯網平臺可以分為監管層、行業層、企業層、項目層4 個層級。各層級具體可表現為:
(1)監管級。監管級建筑產業互聯網平臺是利用建筑技術軟件化與現有的制度和標準對接,依托建筑產業互聯網監測行業核心數據,建立全流程的智能監管平臺,從設計、生產到施工裝配和驗收全覆蓋,對安全文明施工與施工現場管理、建筑工人實名管理、施工現場環保措施管理等進行重點監控,服務政府決策分析,助力實現精準施策和精確調度。
(2)行業級。行業級建筑產業互聯網平臺是面向建筑產業全環節,為企業提供勘察、設計、生產、施工、運營等建筑產品全生命周期管理和服務。通過建設行業級互聯網和標識解析行業節點體系,打通建筑設計、生產、運輸、施工全流程的數據流通和協同管理;以市場需求為導向,以數據共享為支撐,建立新型的行業生態和靈活的上下游關系,助推建筑行業的變革。
(3)企業級。企業級建筑產業互聯網平臺是圍繞企業上下游產業鏈生態圈,開放企業資源和能力,在生產建造等環節,采集工程建設過程中的全要素信息,通過網絡信息技術對信息傳輸進行計算,為企業級建筑產業互聯網提供數據來源。同時,借助可視化手段實現整個項目流程可視化,對關鍵節點實施跟蹤監控,保障項目質量、安全、進度和成本控制目標,滿足企業數字化、網絡化、智能化升級需求。
(4)項目級。項目級建筑產業互聯網平臺是針對勘察、設計、生產、施工、運營等特定環節或特定場景,以輕量化的方式提供企業數字化轉型服務。
建筑產業數字化轉型是一個不斷深入和演進發展的過程,在建筑產業互聯網平臺的賦能下,建筑產業互聯網平臺可以對建筑行業產生“縱向到底,橫向到邊”的深入影響,具體來講可以分為五個方面:一是對崗位作業層數字化,提升各崗位作業層的效率和質量。二是將生產、商務、技術等工程項目管理各條“線”數字化,實現項目的精益管理。三是將企業層的業務流、信息流、資金流等分別打通,優化產業鏈的資源配置,實現企業的集約化經營。四是有利于構建監管服務平臺和監管體系,提供健康市場監管、高效現場監督、健康誠信體系、勞務培訓等監管服務。五是可有效推動建筑產業改革和體制、機制、模式的創新,加快實現建筑產業高質量發展。
在建筑產業互聯網平臺建設及深入應用方面,四川華西集團有一些比較好的探索,華西集團數字建筑供應鏈平臺被住房和城鄉建設部作為產業互聯網成功案例進行分析。該平臺是建筑產業采購單位、供應單位、金融機構、行業協會等產業鏈單位匯集的行業生態平臺,以云端部署、SaaS 模式為用戶提供采購計劃、招標、加密投標、合同簽訂、訂單履約、結算支付、融資推介等供應鏈全鏈條數字化解決方案,通過區塊鏈、大數據等技術實現數字供應鏈的數據安全、信任、不可逆推,以及提供行業參考指數。同時,平臺在建筑領域首創“一網、三庫、多系統”技術架構,開發系統模塊800 余個,實現功能需求13000余項,為行業50余家大型企業,10 萬余家供應單位提供全鏈條集成服務,年交易額突破600 億元。
建筑產業互聯網發展到今天,平臺建設應用方面真正脫穎而出的不是很多,覆蓋建筑行業全產業鏈的就更少,究其原因很大程度上在于建筑行業不同的企業主體業務內容和生產組織形式差異很大,產品和項目流程又很個性化,很難用一個標準統一起來。這就導致企業開發互聯網平臺往往依據自身的業務邏輯來構建,原本是要做信息交互的互聯網,卻只做到了把傳統的業務流程照搬到線上,對效率提升和流程優化的貢獻不大。

四川省建設科技發展與信息中心主任 鄧夏揚
總結現階段建筑行業及企業的發展水平,我們認為搭建建筑產業互聯網平臺可能面臨以下4 個挑戰:
(1)信息化水平及建設成本。產業互聯網發展的前提是全周期、全要素、全角色“觸網”,這必然需要大量的軟硬件配合。建筑行業正走在從粗放式擴張到精細化發展的路上,但龐大體量和發展不平衡問題大量存在。
(2)標準化底座建設。當前建筑行業信息化不充分,基于BIM 模型的全生命周期管理仍未普及和實現,對于產業互聯網實施的設備標準、數據標準、算法模塊和操作規范等仍亟需建立。
(3)數據安全和網絡平穩運行保障機制。大數據和云計算是產業互聯網實現的基礎,建筑行業基于數據安全和網絡平穩運行的保障機制尚未建立起來。建筑行業有相對成熟的運營模式,但基于傳統運營模式無法真正的實現產業互聯網,不能實現產業互聯網裂變式增長的效果。打破機制阻礙,從根本上建立產業互聯網思維更為重要。
(4)“大跨越式”發展陷阱。智能建造的發展和行業信息化的建設是分階段的,需要經歷數字化、網絡化、智能化的階段,必須逐步階段性完善。要實現設備互聯、數據收集、任務流程完善、上下游信息暢通、數據整合融合、挖掘分析等各方面,智能建造大協同才能實現。
為貫徹落實住房和城鄉建設部等部門《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》,四川省住房和城鄉建設廳聯合四川省發展和改革委員會、省科學技術廳等十三個廳局在今年7月15日發布了四川省《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的實施意見》,從10 個方面入手開展具體實踐:
(1)加快建筑工業化升級。實施提升裝配式建筑發展質量五年行動計劃,建立完善以標準化部品部件為基礎的專業化、規模化、信息化生產體系,依托部品部件生產基地、建筑產業園區,創新業態發展模式,推動全產業鏈協同發展。鼓勵企業實施技術改造升級,推廣使用先進設備、智能設備,提升施工機械化、智能化水平。建立建筑工業化評價技術指標體系和評價機制。加快打造建筑產業互聯網平臺,積極推廣應用鋼結構構件和混凝土預制構件智能生產線,到2025年,全省建成5 條以上鋼結構構件和混凝土預制構件智能生產線。
(2)增強科技創新能力。以智能建造與建筑工業化協同為導向,鼓勵有條件的企業提升設備協議兼容、邊緣計算、異構數據融合、工程大數據分析、工程應用軟件開發等關鍵技術能力。鼓勵企業跨行業跨領域聯合開展科技攻關,支持骨干建筑企業發揮“產學研用”綜合效應,與科研院所、高校建立合作機制,組建高水平智能建造與建筑工業化協同創新平臺。引導企業加大智能建造創新投入,推進多元化投融資體系,以“科技金融”助推科技創新發展。支持智能建造和建筑工業化技術研發成果轉移和商業化應用,鼓勵骨干企業輸出智能建造與建筑工業化協同咨詢服務,帶動幫助中小企業向智能建造轉型升級。
(3)加強技術創新應用。加強地理信息系統、北斗衛星導航系統等信息技術在工程勘察應用,提升工程勘察外業數據采集能力。鼓勵將遠程控制技術和機器人技術應用于危險性較大的施工環節,推廣智能無人攤鋪碾壓成套技術應用于道路路面和大壩碾壓等施工。在材料配送、噴涂、鋪貼地磚、高空焊接等現場施工環節,推動建筑機器人和智能控制造樓機等一體化施工設備應用。以鋼筋制作安裝、模具安拆、混凝土澆筑、鋼構件下料焊接、隔墻板和集成廚衛加工等工廠生產關鍵工藝環節為重點,推進工藝流程數字化和建筑機器人應用。推廣應用智能家居、智能辦公、樓宇自動化系統,提升建筑運營維護效率。充分利用云+大數據技術構建全過程工程造價信息數據庫和指標庫。
(4)構建智能建造標準體系。以國家標準、行業標準為指導,研究制定建筑產業互聯網平臺建設標準,保障建筑產業互聯網建設運營標準統一,促進全產業鏈信息互通、共享。引導骨干企業開展智能建造及建筑工業化應用標準研究,推動建立建筑全壽命期智能建造信息標準化管理體系和應用技術標準體系。鼓勵企業研發具有自主知識產權的智能建造新技術,暢通科研成果標準化轉化應用。研究制定與智能建造和建筑工業化發展配套的工程計價體系。
(5)培育智能建造產業體系。積極探索適用于智能建造與建筑工業化協同發展新型組織方式,推動軟件研發、IT 通訊、部品部件生產、設計咨詢、智慧運維、教育培訓、市場信息服務等企業深度參與建造活動全過程,培育覆蓋全產業鏈智能建造產業生態。積極推行工程總承包模式,加快提升企業工程總承包管理能力,培育具有智能建造系統解決方案能力的工程總承包企業,支持企業搭建多方協作智能建造平臺,提升產業鏈企業協同效率,促進產業鏈向上下游延伸,推動形成以工程總承包企業為核心,相關企業深度參與的開放型產業體系。支持成都、宜賓、綿陽、南充、瀘州試點打造智能建造產業基地,爭創全國智能建造范例城市。
(6)開展智能建造項目試點。加強智能建造及建筑工業化應用場景建設,推動科技成果轉化、重大產品集成創新應用。選擇一批生產規模較大、基礎條件好的裝配式建筑部品部件生產企業,打造“機器代人”應用場景。遴選一批工程項目開展智能建造應用試點,推動智能建造及建筑工業化技術創新應用,形成一批智能建造與建筑工業化協同成效明顯試點工程。發揮試點工程引領作用,梳理已經成熟應用的智能建造相關技術,定期發布技術目錄。組織開展智能建造應用場景觀摩。到2025年,智能建造試點項目40 個以上。
(7)提升信息集成化水平。加大建筑信息模型(BIM)、物聯網、大數據、云計算、互聯網、移動通信、人工智能、區塊鏈等技術在建造全過程集成應用,推動工業互聯網平臺在建筑領域融合應用,提升勘察、設計、生產、施工、運營維護全過程數據共享和信息集成水平。加快構建數字設計基礎平臺和集成系統,完善建筑材料、設施設備、部品部件、圖文檔等基礎數據采集,推行建筑結構、機電設備、部品部件裝飾裝修等一體化集成設計。增強信息傳感器、低功耗廣域網、5G、邊緣計算、無線射頻(RFID)、紅外感應、定位裝置、計算機視覺、激光掃描等新技術在智慧工地集成化應用,發展可移動設備,提高工地現場對人、機、料、法、環等生產要素全面感知能力。引導施工企業建立支撐現場管理、互聯協同、智能處理、數據共享的智慧工地集成管控平臺。引導大型企業采購平臺向行業電子商務平臺轉型,實現與供應鏈上下游企業間互聯互通,提高供應鏈協同水平。
(8)積極推行綠色建造。建立健全工程建設項目全生命周期綠色設計、綠色施工、綠色運營標準規范和評價體系。通過智能建造與建筑工業化協同發展,減少建筑垃圾的產生,降低建筑能耗、物耗、水耗水平,強化施工現場揚塵、噪聲管控。加大先進節能環保技術、工藝和裝備研發力度,提高能效水平。支持企業加快生物質建材、工業固廢新型建材等研發應用,推進建筑垃圾資源化利用。加強綠色建材推廣應用,加快淘汰落后裝備設備和技術。
(9)加快培育產業人才。制定智能建造人才培育相關政策措施,打造多種形式高層次人才培養平臺。引導高等院校和職業培訓機構改進教學模式和教學內容,鼓勵學科交叉,加大在軟件開發、數字設計、智能生產、智慧工地、智慧運維等方面人才培養力度。鼓勵骨干企業和科研單位依托重大科研項目和示范應用工程,提高建筑行業專業技術人員數字化水平,培養一批既懂土木建造、又能熟練掌握數字化技術復合型人才。加快培育數字時代建筑產業工人隊伍,提高建筑工人智能建造技能。
(10)創新行業監管模式。依托產業互聯網平臺,建立與智能建造相適應行業監管信息系統,實現工程建造全過程數據互聯共享,提升行業監督管理、產業分析研判能力水平。完善數字化成果交付、審查和檔案管理體系。探索建立表達和管理城市三維空間全要素的城市信息模型(CIM)基礎平臺,推動建筑信息模型(BIM)和城市信息模型(CIM)互通相融。建立健全與智能建造相適應工程質量、安全監管模式與機制。
《中國建筑業信息化發展報告(2021)智能建造應用與發展》全面展現了智能建造實踐成果,是對建筑業智能建造開展與應用的階段性總結,對整個行業的轉型升級帶來了積極影響。
(1)總結成績,鼓舞士氣。多年來,建筑行業發展能力持續增強,數字化水平不斷提升,行業監管能力不斷完善,各個方面都有了很大的發展;《報告》總結了行業所取得的成績,有利于提升行業的信心,鼓舞行業的士氣。
(2)消除疑惑,達成共識。行業發展過程中會產生或多或少的分歧,尤其在面對新市場、新技術、新要求時,會讓部分行業人員心生疑惑,同時企業對如何構建自身的核心競爭力、發揮自身優勢等問題也存在諸多困惑。《報告》通過理性思考和分析,借助集體智慧,努力尋找問題的癥結和答案,有利于消除行業發展中的錯誤認識和顧慮,有利于統一行業對發展的思想認識。
(3)理清思路,指導實踐。《報告》內容高度凝練、體系清晰,明確描述行業目前發展狀況,以及它所處的行業生命周期的位置,具有非常高的借鑒意義,可以說對建筑行業未來的高質量發展和指導實踐具有十分重要的意義。