建筑工业化与智能建造融合发展的几点思考

　　摘要：人类社会每一次重大的科技与产业革命，必将引起建筑业的新变革。今天，我们处在“互联网、大数据、人工智能”的第四次产业革命新时代，这一轮产业革命的核心是智能化与信息化，将数字技术、物理技术、生物技术有机融合在一起，迸发出强大的力量影响着经济和社会，毋庸置疑也将促使建筑行业向数字化、信息化、智能化、系统性集成建造的方向发展。

　　本文源自中国勘察设计,2020(09):25-27.《中国勘察设计》(月刊)创刊于1985年，由中国勘察设计协会主办。宣传贯彻党和国家对勘察设计行业的方针、政策、法规、折射改革开放的重要进程,提高勘察设计现代化水平,促进行业的繁荣与发展。本刊政策性强,信息量大,内容丰富,论述精辟。

　　人类社会每一次重大的科技与产业革命，必将引起建筑业的新变革。今天，我们处在“互联网、大数据、人工智能”的第四次产业革命新时代，这一轮产业革命的核心是智能化与信息化，将数字技术、物理技术、生物技术有机融合在一起，迸发出强大的力量影响着经济和社会，毋庸置疑也将促使建筑行业向数字化、信息化、智能化、系统性集成建造的方向发展。2020年4月17日，笔者在《中国建设报》发表了《装配式建筑与智能建造融合发展是建筑产业的新机遇》专题文章，提出通过借鉴我国改革开放同步引进工业化、自动化和信息化，实现“三化合一”，加快工业现代化发展进程的经验，2016年以来，以装配式建筑为抓手，实现“三化融合”，并积极推进建筑工业化与智能建造融合发展，是改变我国目前建筑产业大而不强现状、实现高质量发展的历史性机遇。

　　为了进一步探讨这个重大命题，尤其是勘察设计行业如何积极投身“中国建造”的伟大实践，实现设计先导、价值创造，笔者结合近几年的探索，就当前及今后建筑工业化和智能建造的融合发展问题，提出以下几点思考，与同业共勉。

　　第一，不能等到实现了“三化”以后再去实现智能化。建筑工业化和智能建造需要两步并跑，融合发展。这需要从顶层设计的角度，梳理与建筑工业化和智能建造先进生产力相适应的建筑组织管理模式，参考发展高铁、大飞机和航母的系统工程思维，全方位、全过程统筹高质量建筑产品供给。还需要对标国际通行的工程建设组织模式，改革工程建设招投标体制和利益分配格局，在积极发展建筑工业化的同时，孕育有利于智能建造产业发展的市场环境，并通过立法立规，形成长效机制。

　　第二，加强建筑科技投入。首先，装配式建造方式是实现建筑工业化的重要抓手，也是实现智能建造的关键过程，不能简单跨越，需要继续加大国家级重点专项的推动作用。稳定相关政策，鼓励社会力量继续积极投入，力争用5年时间从目前的跟跑上升到并跑;其次，数字信息驱动机器人参与建造是智能建造的典型特征，要加大智能建造机器人的研发，现阶段宜重点推进工厂生产环节的机器人工程应用，适度投入施工机器人相关研究;最后，科研投入要清晰指向建筑工业化与智能建造融合发展的领域和方向，避免因路径模糊造成认识误区，牢固树立建筑工业化和智能建造融合发展、一茬接着一茬干的正确观念。

　　第三，科学决策，用开放的态度、发展的眼光和颠覆式的创新，发挥我国在互联网和5G领域的技术优势，突破智能建造关键技术。数字设计是智能建造的基础，目前，我国主要数字设计软件的基础性技术大多来自国外先进国家和地区，从信息安全的角度应该发展自主知识产权的BIM软件，大方向是完全正确的，但也要以开放的态度积极融入第四次产业革命的国际化进程，力争实现并跑，最终领跑。因此，应该用辨证和发展的眼光来规划我们的发展路径，避免过多基于计算机技术的重复投资、建设、研究，对标新动能，基于互联网、5G等新平台，充分结合大数据、云计算、物联网、人工智能、区块链等新技术，开发颠覆性、替代性的软件产品，打造数字信息的载体，支撑商务、设计、采购、生产、施工、运维全过程的信息传递和交互。

　　第四，用科学的系统理论及集成设计方法指导建筑工业化与智能建造融合组织管理模式。建筑工业化与智能建造的融合不等于简单相加，应要将二者看作一个整体有机的系统工程，需要集成若干技术要素。各子系统通过智能化精确制造并集成为完整的体系，以整体最优为目标，构建设计、采购、生产、施工、使用全过程集成顶层设计实施路线图，突破传统点对点、单方向的信息传递方式，实现全方位、交互式的信息传递和实时协同。围绕建筑业提质增效“跨越式发展”的核心，实现从数字设计、云端采购、智能工厂、智慧工地到产品集成展示及运维平台等的全产业链贯通的项目组织管理模式，打造具有自主知识产权的革命性的设计与建造方式。

　　建筑工业化与智能建造融合发展需解决的问题

　　系统集成理论指导建筑工业化与智能建造融合模式

　　建成的可视化数字模型

　　中建科技自主研发的智能建造机器人

　　BIM在建筑全生命期的应用

　　第五，重视设计的引领作用，加强设计标准化，促进建筑工业化智能建造的高效实施。标准化设计是实现建筑工业化工厂化生产和装配化施工的前提，是引领智能建造实施的先决条件。在设计中，应强调运用模数协调和模块组合的方法来实现标准化的设计，同时重视各专业在设计不同阶段的协同工作。标准化不仅限于建筑的标准化，还包括结构、机电、内装及关联部品部件的标准化、系列化;不仅限于技术的标准化，还涉及管理的标准化。需要注意的是，标准化设计不等于千篇一律，标准化和多样化应该是对立统一的有机整体，应该立足于实现多样化前提下的标准化。值得一提的是，更高层次的标准化，在人工智能时代既可通过交互式菜单选择，也可以通过数字驱动的个性化定制来实现。

　　第六，勘察设计行业应加大数字设计的普及力度，实现全行业无死角的数字化升级。智能建造要依托数字设计来实现，通过BIM等数字化技术搭建一体化协同设计平台，支持“全员、全专业、全过程”的应用，建筑、结构、机电、内装、造价等专业在平台实现高效协同，并提供模块化、轻量化的数字信息模型。该模型集成相关信息，构建模块化的构件库、部品库和资源库，支持将设计、生产、施工、供应商等资源结合在一起，实现全过程的协同，优化资源配置。目前，业内基于BIM技术的数字化设计推广发展不均衡，一些大型央企普及率较高，而大量的中小企业和民企还有较大差距，从企业资质角度来看，呈现资质较高的企业BIM技术应用规划更完善的趋势。该状况亟待行业从总体规划、政策倾斜、规范标准制定等方面进行顶层统筹推进，唯有全行业内企业的集体升级，才能实现协同合作及上下游产业链衔接的信息全面准确共享，进而提升设计及项目落地实施质量。

　　第七，重视跨界型、全面型人才培养。在经济全球化、科技综合化、信息多元化的今天，建筑行业从业者更应该强调各专业和工种之间的融合，关注跨领域学科和技术交叉。而建筑工业化与智能建造的融合正是一个完美的交叉点，跨界建筑、土木工程、电子信息、机械工程等传统专业以及人工智能、物联网、区块链等新兴领域，需要培养能够突破专业知识壁垒、擅长融会贯通和跨界整合、懂得充分利用创造性思维的“一专多能”的全面型人才。唯有善于跨界和交叉的人才和团队，才能促进不同专业间的融合，使各创新要素之间互补匹配，形成交互的集成融合创新系统，进而使该系统的整体功能发生质的飞跃。

　　我们要聚焦于互联网、大数据和智能机器人应用领域，面向未来开展颠覆性、革命性的集成创新。从过去的单点升级为全面涵盖数字设计、数字生产和数字施工三大环节关键技术的系统工程，打通数字信息在建筑工业化全过程有效传递的壁垒，融合建筑机器人应用，构建全链条的智能建造体系。

　　未来已来，让我们携起手来，打通数字设计、智能算量、智能工厂、智慧工地和云端运维的数据壁垒，链接软件、装备、组织、管理的各种断点，积极推进建筑工业化和智能建筑的融合发展，促进“中国建造”的高质量发展。