精益建造與大數(shù)據(jù)深度融合 打造全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)新模式

改革開放以來，我國建筑業(yè)一直保持高速發(fā)展，體量和規(guī)模不斷增長，行業(yè)關(guān)注點(diǎn)從建造一棟樓發(fā)展到建造一座城，經(jīng)歷了“翻天覆地”的變化。與此同時，各類建筑的功能也越來越豐富，人們對建筑的使用需求不斷提升，逐漸覆蓋全生命周期，乃至出現(xiàn)個性化、定制化需求。這就對建筑業(yè)發(fā)展提出了更高的要求。

當(dāng)前，建筑行業(yè)發(fā)展要求已發(fā)生變化，主要體現(xiàn)在兩個方面：一是品質(zhì)需求，二是產(chǎn)業(yè)需求。在品質(zhì)方面，對辦公區(qū)域、工廠基地設(shè)施的品質(zhì)要求正在不斷提高，建筑內(nèi)涵正在改變；產(chǎn)業(yè)方面，建筑的投資主體已發(fā)生變化——除了傳統(tǒng)的房地產(chǎn)開發(fā)商之外，還包括政府平臺和新型投資企業(yè)。

然而，相對于體量和規(guī)模的高速擴(kuò)張，整個建筑業(yè)的鏈條在過去40年卻發(fā)展得非常緩慢，管理方式相對粗放。在此背景下，精益建造和大數(shù)據(jù)理念在建筑行業(yè)的深入應(yīng)用顯得至關(guān)重要。

解密精益建造與大數(shù)據(jù)

精益建造=精品產(chǎn)品+自動化+流水線

精益建造是指針對精品產(chǎn)品進(jìn)行自動化流水線作業(yè)的建造模式，包含精品產(chǎn)品、自動化和流水線3個要素。其中，精品產(chǎn)品是指對客戶需求高度響應(yīng)的產(chǎn)品。例如，衣服在生產(chǎn)之前即確定所使用的流行元素，分析受眾群體需求、銷售渠道，挖掘、鎖定真正的目標(biāo)消費(fèi)群體。而對于建筑業(yè)而言，挖掘源頭需求方面的意識和能力亟待加強(qiáng)。

同時，建筑業(yè)不僅要聚焦自動化，還要關(guān)注精品產(chǎn)品從源頭到生產(chǎn)線全生命周期的每一個環(huán)節(jié)。將每一環(huán)節(jié)精細(xì)化，挖掘數(shù)據(jù)，獲得大量信息和數(shù)據(jù)支撐，再通過自動化的信息系統(tǒng)和手段，支撐全生命過程管理的信息化服務(wù)，只有每一個環(huán)節(jié)都精益求精，才能保證生產(chǎn)線發(fā)揮批量生產(chǎn)的高效流水線作用。在此方面，制造業(yè)已經(jīng)形成成熟的自動化流水線生產(chǎn)模式，其經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。精益建造全面融合制造業(yè)的先進(jìn)理念和經(jīng)濟(jì)思維，深度挖掘建筑行業(yè)全生命周期每個環(huán)節(jié)的內(nèi)涵，將催生建筑行業(yè)精品建造的自動化流水線行業(yè)新生態(tài)。

大數(shù)據(jù)=數(shù)據(jù)+算法

大數(shù)據(jù)包含“數(shù)據(jù)”和“算法”兩個要素。其中，數(shù)據(jù)可以分為3部分：一是建造過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)信息；二數(shù)據(jù)架構(gòu)，即從IT大數(shù)據(jù)角度和供應(yīng)商角度對數(shù)據(jù)規(guī)律和特點(diǎn)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上搭建起來的數(shù)據(jù)邏輯框架及專業(yè)框架。數(shù)據(jù)架構(gòu)保證了數(shù)據(jù)建設(shè)的有序進(jìn)行；三是數(shù)據(jù)采集的路徑和方法。

精益建造貫穿五大環(huán)節(jié)

一般來說，建造包括5個環(huán)節(jié)：開發(fā)定位、方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和交付運(yùn)營。在精益建造理念下，上述5個環(huán)節(jié)將被賦予新的意義。

開發(fā)定位：建立系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

在發(fā)展數(shù)字建筑的過程中，建立精品建筑的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是在開發(fā)環(huán)節(jié)需要重點(diǎn)關(guān)注的事情。在過去，開發(fā)定位一般以銷售為目的，而并非真正為業(yè)主考慮。要打造真正滿足業(yè)主需求的精品建筑，首先需要確定一套系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。這套系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是一個需要長期建設(shè)和維護(hù)的數(shù)據(jù)源，同時也是實(shí)施精益建造、數(shù)字建造的基礎(chǔ)。倘若標(biāo)準(zhǔn)不清晰或者錯位，會影響精益建造的各環(huán)節(jié)運(yùn)作。

方案設(shè)計(jì)：系統(tǒng)評價(jià)體系

方案設(shè)計(jì)階段需要建立系統(tǒng)的評價(jià)體系。當(dāng)前，方案設(shè)計(jì)主要依賴設(shè)計(jì)師的理念和創(chuàng)意，很難形成系統(tǒng)的評價(jià)體系。要改變這種局面，就要在理念和創(chuàng)意可實(shí)現(xiàn)的條件下，形成一個針對功能響應(yīng)的性價(jià)比最高的創(chuàng)意評價(jià)體系。在此體系中，一方面鼓勵建筑師去實(shí)現(xiàn)各種各樣的理念和手法，另一方面，可保障建筑師的創(chuàng)意能夠與開發(fā)定位相對應(yīng)，形成最佳性價(jià)比方案。

施工圖設(shè)計(jì)：三個“一體化”的核心集成

施工圖設(shè)計(jì)是對方案創(chuàng)意的深化，是整個建造的核心環(huán)節(jié)。在施工圖設(shè)計(jì)過程中，需要實(shí)現(xiàn)3個“一體化”的集成，即建筑各專業(yè)之間一致；進(jìn)度、工期、業(yè)務(wù)鏈條一致；從前期開發(fā)、設(shè)計(jì)到后期的施工，包括專業(yè)分包一致。

建設(shè)施工：精益落地

建設(shè)施工環(huán)節(jié)是精益落地的過程。需要對現(xiàn)場實(shí)施情況進(jìn)行跟蹤反饋，重點(diǎn)關(guān)注數(shù)據(jù)落地的方法。

交付運(yùn)營：產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)

交付運(yùn)營是影響整個建筑產(chǎn)業(yè)鏈能否閉環(huán)的核心環(huán)節(jié)。目前，物業(yè)公司僅僅關(guān)注公共設(shè)施，而對深層次的客戶評價(jià)不夠重視。要形成精品建筑與精益建造的產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，就要關(guān)注客戶的評價(jià)與反饋，在此基礎(chǔ)上不斷提升和改善同類項(xiàng)目使用過程中的做法，并進(jìn)行進(jìn)一步分析評價(jià)，藉此持續(xù)改善、水平數(shù)據(jù)建設(shè)水平。

大數(shù)據(jù)提升建造各環(huán)節(jié)精細(xì)度及系統(tǒng)性

系統(tǒng)性和精細(xì)度不夠是制約行業(yè)精益建造發(fā)展的核心問題，要解決這一問題，關(guān)鍵在于改變建筑業(yè)數(shù)據(jù)建設(shè)嚴(yán)重滯后的現(xiàn)狀。

開發(fā)定位：需求數(shù)據(jù)產(chǎn)出

首先，在開發(fā)定位環(huán)節(jié)要關(guān)注人居需求的數(shù)據(jù)。人居需求不僅是居住需求，還應(yīng)包括對所有建筑功能的需求。隨著產(chǎn)業(yè)生態(tài)的不斷發(fā)展，未來的工廠數(shù)據(jù)必然會不斷變化，因此，不僅要關(guān)注現(xiàn)代人居需求數(shù)據(jù)，還要關(guān)注未來需求發(fā)展趨勢。

其次，區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的預(yù)期需求與數(shù)據(jù)建設(shè)也要關(guān)注。業(yè)主不知道該建設(shè)怎樣的房子，因?yàn)樗麄儾涣私庠搮^(qū)域未來的發(fā)展形態(tài)，不清楚怎樣的功能配置能夠支撐其產(chǎn)業(yè)提升。未來，建筑業(yè)不僅僅要研究建筑本身，還要研究區(qū)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。因此，要重視和提升通過數(shù)據(jù)建設(shè)研究區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展、規(guī)劃趨勢的能力。

最后，可持續(xù)發(fā)展的理念要與單位建筑相融合，包括水利、環(huán)保、生態(tài)等領(lǐng)域。如在水處理過程中，從水源到取水到加工處理，從量到質(zhì)到處理能力是否匹配平衡，這些數(shù)據(jù)都需要數(shù)據(jù)建設(shè)支撐。

在開發(fā)定位環(huán)節(jié)，需清晰定位項(xiàng)目的業(yè)態(tài)配置比重和檔次定位、配置功能、核心功能及比重，這是建造過程的源頭數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)并非憑空產(chǎn)生，而是通過剖析大量區(qū)域經(jīng)濟(jì)與發(fā)展數(shù)據(jù)、行業(yè)數(shù)據(jù)得出的。

方案建設(shè)：建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

方案建設(shè)階段的設(shè)計(jì)元素和設(shè)計(jì)手法要響應(yīng)需求?，F(xiàn)階段，方案選擇缺乏系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析支持，其結(jié)果在很大程度上受領(lǐng)導(dǎo)個人意志影響。究其原因是對需求的挖掘不足。要解決這一問題，就需要建立建筑功能區(qū)的系統(tǒng)組成和配置比重。從營銷和開發(fā)角度來看，需要真正定義清楚建筑功能區(qū)的系統(tǒng)比重，實(shí)現(xiàn)各個建筑功能組成的一致性。專項(xiàng)政策限制是影響方案制定的邊界條件，應(yīng)引起足夠重視。由于不同地區(qū)的規(guī)范條款不盡相同，需要對其進(jìn)行系統(tǒng)梳理，針對同類工程，系統(tǒng)梳理出方案的利弊條件，明確方案創(chuàng)意的邊界條件，以便對方案進(jìn)行科學(xué)的評價(jià)。這是深化創(chuàng)意核心理念的要求，在此基礎(chǔ)上形成的方案設(shè)計(jì)，會同時形成一整套完整的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為施工圖階段提供良好鋪墊。

施工圖設(shè)計(jì)階段：建設(shè)數(shù)據(jù)框架

設(shè)計(jì)階段管理不僅僅是管理設(shè)計(jì)，也管理設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的商務(wù)進(jìn)度等一系列問題。例如，在方案可行性的精細(xì)化系統(tǒng)評價(jià)方面，創(chuàng)意、理念更多指前期的銜接，但從可實(shí)現(xiàn)度來看，方案是否可行在于走線和精裝是否能夠滿足要求，即哪些因素影響精細(xì)化可行性的落實(shí)，這針對同類工程不同的部位仍然有數(shù)據(jù)規(guī)律可循。于設(shè)計(jì)師而言，不需要擅長施工領(lǐng)域各項(xiàng)技能，但是需要清楚如何運(yùn)用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。同時數(shù)據(jù)庫要能提供不同專業(yè)功能區(qū)的專業(yè)借鑒，包括功能界面、空間界面、邏輯界面，這也是整個設(shè)計(jì)階段管理的核心。

建設(shè)階段：數(shù)據(jù)的全面梳理與應(yīng)用

建設(shè)階段是廣聯(lián)達(dá)之前下工夫最多的環(huán)節(jié)，所做工作重點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是工序界面、工作界面的梳理與應(yīng)用，二是合約界面與合約單元的建設(shè)，三是功效數(shù)據(jù)的梳理與應(yīng)用，四是工作任務(wù)的信息口徑一致性建設(shè)，五是工作進(jìn)展實(shí)時信息的管理機(jī)制（收集、處理、加工、應(yīng)用）建設(shè)，六是計(jì)劃體系與計(jì)劃管理體系的搭建，七是關(guān)鍵控制事項(xiàng)與管理標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)。

交付運(yùn)營階段：薄弱環(huán)節(jié)，改善提升

在交付運(yùn)營階段，主要工作包括4個方面：一是設(shè)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)度評價(jià)，二是交付產(chǎn)品適用說明書，三是搭建實(shí)際運(yùn)營效果的系統(tǒng)評價(jià)體系，四是建立產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)的更新迭代機(jī)制。

通過上述一系列工作，可以以人居需求為目標(biāo)，以設(shè)計(jì)元素和設(shè)計(jì)單元為載體，以全生命周期的計(jì)劃為主心，構(gòu)建出建筑行業(yè)的數(shù)據(jù)框架，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合。這將帶來以下預(yù)期效果：一是各個環(huán)節(jié)的經(jīng)驗(yàn)可以有效傳承，并持續(xù)提升；二是各項(xiàng)工作的精細(xì)度能夠聚焦到具體的設(shè)計(jì)元素和設(shè)計(jì)部位；三是單一信息的變化可以快速帶動系統(tǒng)工作的聯(lián)動；四是每項(xiàng)工作可逐步實(shí)現(xiàn)事前有標(biāo)準(zhǔn)、過程有管理、事后有評價(jià)的科學(xué)管理機(jī)制；五是同類工程可針對不同部位和工作形成長效的更新迭代機(jī)制；六是基于數(shù)據(jù)的各項(xiàng)工作會出現(xiàn)一批智能信息系統(tǒng)。

建筑行業(yè)數(shù)據(jù)化發(fā)展展望

建筑業(yè)是一個體量龐大、多方參與、具有系統(tǒng)性的復(fù)雜行業(yè)。改革開放以來，經(jīng)濟(jì)社會飛速發(fā)展，信息技術(shù)等新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。在此背景下，建筑業(yè)轉(zhuǎn)型需要與數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)融合，在此基礎(chǔ)上明確轉(zhuǎn)型方向、轉(zhuǎn)型內(nèi)容，并具體對應(yīng)到建筑建造的每一個環(huán)節(jié)。

未來建筑業(yè)的發(fā)展將呈現(xiàn)兩大趨勢：第一，實(shí)體建設(shè)和數(shù)據(jù)建設(shè)并行，前期進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)，從虛擬運(yùn)營效果促進(jìn)虛擬設(shè)計(jì)、虛擬施工；中期建筑實(shí)體建設(shè)與信息建設(shè)并重，注重智慧建造方式的運(yùn)用和大數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)建；后期是現(xiàn)實(shí)虛擬，將人的感知和需求信息進(jìn)行收集，與前期建造的信息模型進(jìn)行比對和控制。第二，將出現(xiàn)新型產(chǎn)業(yè)和商業(yè)模式。未來，建筑與人、建筑與環(huán)境、建筑與社會的交互將會更加緊密，這將促進(jìn)智慧建筑向智慧社區(qū)再向智慧城市的邁進(jìn)，從而催生新的產(chǎn)業(yè)和商業(yè)模式。