數(shù)字建筑推動行業(yè)轉(zhuǎn)型升級

數(shù)字經(jīng)濟已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，并成為拉動我國經(jīng)濟增長的重要引擎，以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重大突破口。我國數(shù)字經(jīng)濟目前已經(jīng)進入快速發(fā)展期。日前剛剛發(fā)布的《2017中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展白皮書》指出，2016年中國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模達到22.6萬億元，同比增長18.9%，占GDP比重達到30.3%。值得注意的是，數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟在融合過程中仍存在短板，我國數(shù)字經(jīng)濟三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展失衡，第三產(chǎn)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展較為超前，第一、二產(chǎn)業(yè)則相對滯后。

數(shù)字建筑激發(fā)產(chǎn)業(yè)新動能

數(shù)字經(jīng)濟正在改變很多行業(yè)，以制造業(yè)為例，制造業(yè)在精益化管理和新技術(shù)應(yīng)用方面都做了很多前沿探索。老字號沈陽機床已踏上了“智能制造”的快車道，GE也提出“能源行業(yè)的數(shù)字化變革，將是未來十年間我們所能見到的最大變革”。反觀整個建筑行業(yè)，數(shù)字化程度還很落后，從日常應(yīng)用的溝通交流工具上就可見一斑，一些設(shè)計企業(yè)和施工單位之間還依靠傳統(tǒng)的二維圖紙進行交流，技術(shù)員與工程師之間的交流也停留在紙上。

近年來，在新科技、數(shù)字化技術(shù)等沖擊下，其他行業(yè)變化都比較大，只有傳統(tǒng)行業(yè)建筑業(yè)改變最少，相對比較滯后。一是建筑業(yè)管理水平仍比較粗放；二是在技術(shù)方面的投入和應(yīng)用還不夠，導(dǎo)致效率比較低下，項目質(zhì)量和安全隱患也比較大。在信息化方面，目前很多行業(yè)都在做信息化，信息化最初是實現(xiàn)無紙化辦公，把一些紙質(zhì)內(nèi)容放到ERP系統(tǒng)進行電算化，但后期發(fā)現(xiàn)投入產(chǎn)出比不夠，要對ERP流程進行重組，同時還要改變相關(guān)機構(gòu)。當(dāng)企業(yè)組織調(diào)整戰(zhàn)略變化時，ERP又要進行大量調(diào)整。目前，很多行業(yè)都進入到了更靈活、更輕便的SAAS階段，用平臺+服務(wù)的模式來服務(wù)行業(yè)信息化，而不是傳統(tǒng)的ERP模式。然而建筑行業(yè)的信息化發(fā)展還參差不齊，一些企業(yè)還完全停留在紙質(zhì)辦公階段，一些企業(yè)只是實現(xiàn)了無紙化辦公，還有些企業(yè)在應(yīng)用傳統(tǒng)ERP系統(tǒng)階段；同時，在施工現(xiàn)場，仍存在大量的手工作業(yè)，可以說建筑業(yè)在微小的變化當(dāng)中前行。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，研發(fā)投入方面，特斯拉所在的汽車行業(yè)占比3.5%、GE所在的航空業(yè)占比4.5%，通信/IT業(yè)占比更高，而建筑業(yè)占比目前還小于1%。此外，新零售正嘗試變革天貓、京東，特斯拉的數(shù)字化生產(chǎn)、谷歌的無人車等正掀起新一輪技術(shù)革命，但建筑業(yè)大多數(shù)企業(yè)仍停留在二維圖紙交流、傳統(tǒng)電商、逐步信息化、大量手工勞作等較為初級階段，正需要“數(shù)字建筑”來推動創(chuàng)新發(fā)展。

眼下，各項新技術(shù)的發(fā)展非常迅速，以BIM為例，從最初的概念普及到具體應(yīng)用，歷經(jīng)多年時間，就在還未將BIM技術(shù)完全掌握時，云技術(shù)、大數(shù)據(jù)、VR、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、3D打印等新技術(shù)又快速出現(xiàn)，可以預(yù)見，未來三到五年還會有更多新技術(shù)影響整個建筑行業(yè)。那么是不是每當(dāng)出現(xiàn)一個新技術(shù)，我們就要組織一些人去學(xué)習(xí)呢？廣聯(lián)達科技股份有限公司董事、總裁袁正剛認(rèn)為，“這可能并不是一個好方法，我們需要思考這些新技術(shù)對整個行業(yè)到底意味著什么？這些新技術(shù)到底能解決行業(yè)哪些問題？這些新技術(shù)的本質(zhì)是什么？當(dāng)我們深入思考后，就會有一個初步的結(jié)論。實質(zhì)上數(shù)字建筑是數(shù)字技術(shù)驅(qū)動的行業(yè)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略，這個過程不止關(guān)注技術(shù)和數(shù)據(jù)，同時集成了人員、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)，以及從規(guī)劃設(shè)計到施工、運維全生命周期的業(yè)務(wù)流程，包括全過程，全要素和全參與方的數(shù)字化?！?/p>

建筑行業(yè)數(shù)字化之路

目前，以數(shù)字化智能制造為代表的工業(yè)4.0正在攻破傳統(tǒng)制造業(yè)的城墻，對產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)、供應(yīng)鏈、工廠運營、營銷、銷售、服務(wù)等每個環(huán)節(jié)，釋放著巨大的價值。但對于建筑行業(yè)而言，數(shù)字化程度還極度落后，即使長期回報顯著也投入明顯不足，科技水平僅高于農(nóng)業(yè)位居倒數(shù)第二。在云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、BIM、VR、AR、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、3D打印等數(shù)字技術(shù)沖擊下，建筑業(yè)亟需用科技改變。

袁正剛表示，數(shù)字變革有三大特點，即數(shù)字化、在線化和智能化。其中，數(shù)字化是基礎(chǔ)，在線化是核心，智能化是深度應(yīng)用。

數(shù)字化要關(guān)注全過程、全要素、全參與方。在項目的設(shè)計、生產(chǎn)、施工、運維過程中，很多環(huán)節(jié)的工作并沒有具體數(shù)據(jù)進行支撐，比如說施工單位的塔吊跟哪一個分包公司用最有效，這些往往都沒有數(shù)據(jù)支撐，只能按照一些相關(guān)經(jīng)驗和臨時、零碎的數(shù)據(jù)支撐。因此，對于整個行業(yè)而言，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)極其重要，迫切需要數(shù)字化。

在線化可以虛實雙生，形成融合機制。通過將“實體建筑”各要素，包括管理與生產(chǎn)要素、各類終端等實時在線，與基于實體建筑大數(shù)據(jù)的“虛擬建筑”形成數(shù)字孿生，相互影響、相互融合。設(shè)計、施工、運維將不再“各自為政”，交付物也將極大地與設(shè)計方案等同?！霸诰€化的核心是數(shù)字孿生，大家知道航天飛船上天之后，所有的操作都要很謹(jǐn)慎，所以當(dāng)初制造了兩艘一模一樣的飛船，一艘飛船在天上，一艘在地上，天上的飛船做任何的操作地上的飛船都進行一樣的操作，這也是依靠數(shù)字化技術(shù)得以實現(xiàn)。所以在2014年，GE、西門子等等一些企業(yè)開始大量地推動數(shù)字孿生技術(shù)，從而實現(xiàn)數(shù)字跟實體相互影響、相互融合。”袁正剛補充到。

隨著谷歌人工智能圍棋程序AlphaGo戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍李世石，全球人工智能熱潮迅速興起。2016 年，包括百度和谷歌在內(nèi)的科技巨頭在AI 上的花費在 200 億至 300 億美元之間，其中90%用于研發(fā)和部署，10%用于AI 收購。對于建筑行業(yè)而言，有很多單一而重復(fù)的工種也可以通過人工智能實現(xiàn)無人化，一些需要精密操作的項目，更可以通過人工智能達到全面感知、分析認(rèn)知、科學(xué)決策、精準(zhǔn)執(zhí)行。袁正剛總結(jié)，“數(shù)據(jù)驅(qū)動演化智能算法，將使很多人力做不到的施工過程成為現(xiàn)實，未來建筑將有著無限的想象空間?！?/p>

依靠現(xiàn)有的IT技術(shù)可以實現(xiàn)多方面的智能化，袁正剛具體舉例到：“在項目還未動工的時候，我們可以對設(shè)計和施工進行模擬規(guī)劃，模擬某種施工方案，看建造出來的建筑是否滿足舒適居住的需求，通過全面模擬可以制定多套方案，這樣的話我們可以以很小的代價實現(xiàn)一個建筑最快速度的閉環(huán)?！?/p>

數(shù)字建筑構(gòu)建美好生活

用科技創(chuàng)造美好的生活和工作環(huán)境是所有人共同的愿景，進入新常態(tài)的中國經(jīng)濟也同樣需要新動力。數(shù)字經(jīng)濟既是經(jīng)濟轉(zhuǎn)型增長的新變量，也是其提質(zhì)增效的新藍海，而這一風(fēng)口下的數(shù)字建筑，將帶來的是建筑產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、科技、環(huán)境、文化的多贏。

建筑的目的是讓消費者去使用，但實際上消費者往往沒有辦法參與到建造過程中的任何環(huán)節(jié)?；跀?shù)字化技術(shù)，建筑行業(yè)也可以實現(xiàn)大規(guī)模的定制。在前期的設(shè)計環(huán)節(jié)中，供應(yīng)商、施工方、建筑商和最終的使用者都可以參與進來，收集各方意見，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的BIM模型，也就是將建造的“虛擬小區(qū)”，確認(rèn)建造相關(guān)的人、材、機、料、法、環(huán)等方案并實現(xiàn)戶型定制化。在施工階段，可以摒棄大量人工建造，通過裝配式工廠的精密生產(chǎn)、人工智能的精準(zhǔn)裝配施工、實時在線的反饋和優(yōu)化，最快速的蓋出高質(zhì)量的房子，并給這個建筑物的各方面裝上傳感器，隨時感知每一個地方的溫度、濕度、光照等。在運維階段，利用信息技術(shù)對建筑中的相關(guān)硬件進行感知，每個人都有一個自家房子的線上模型“數(shù)字家”，哪里需要維修隨時感知，房子永遠保持最優(yōu)狀態(tài)。最后，還可以配上智能家居、人工智能管家，讓每一個人在每一個小的環(huán)境里面感到舒適。

袁正剛認(rèn)為：“數(shù)字建筑實際上從設(shè)計階段就已經(jīng)開始，目前還有很多設(shè)計僅僅存留在二維圖紙上，大量信息存儲在設(shè)計師的大腦中，如果全面進行三維設(shè)計，就會使信息更加完整。在施工階段，裝配式建筑如果真正實現(xiàn)數(shù)字化裝配則會大大提高建造效率。在運維階段，利用數(shù)字化可以賦予建筑‘生命’，相關(guān)人員可以隨時了解建筑物中任何地方的溫度、濕度、光照等信息，讓它變得更加舒適，真正服務(wù)于居住者?！?/p>

建筑業(yè)未來有很多可能性，也有很多發(fā)展方向。未來行業(yè)會往三個方面發(fā)展：第一個就是標(biāo)準(zhǔn)化。因為沒有標(biāo)準(zhǔn)化，項目管理就無法快速提升效率，企業(yè)就無法快速發(fā)展。第二個是工業(yè)化，一是工業(yè)化會往裝配式生產(chǎn)方向走，與標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)合起來的工廠的工業(yè)化；二是現(xiàn)場的工業(yè)化。第三個就是數(shù)字化，數(shù)字化正在深刻影響改變建筑行業(yè)。

數(shù)字建筑帶來的變革將不可估量。袁正剛強調(diào)，數(shù)字建筑產(chǎn)業(yè)平臺是建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心引擎，基于這一平臺，可以打造數(shù)字家、數(shù)字樓宇、數(shù)字園區(qū)、數(shù)字城市乃至數(shù)字國家。數(shù)字建筑產(chǎn)業(yè)平臺將使建筑成本降低1/3，進度加快50%，二氧化碳排放量降低50%，滿足質(zhì)量安全目標(biāo)，讓每一個項目成功。

數(shù)字建筑將實現(xiàn)虛擬建筑與實體建筑的深度融合，虛實互控、虛實互補，形成高效的多層閉環(huán)管理，全參與方在全過程中全力協(xié)同，實現(xiàn)多贏。袁正剛用三個關(guān)鍵詞對“數(shù)字建筑”做了總結(jié)，即行業(yè)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略（全過程、全要素、全參與方的關(guān)注）、核心特征（數(shù)字化、在線化、智能化）、三層次平臺（數(shù)字項目平臺、數(shù)字企業(yè)平臺、數(shù)字產(chǎn)業(yè)平臺）。