隨著國家推動新基建發(fā)展的力度不斷加大,建筑業(yè)如何轉型才能實現(xiàn)新發(fā)展?筆者認為,應該從把握新機遇、開發(fā)新技術、培育新業(yè)態(tài)3方面著手。
這里的新機遇是指人工智能發(fā)展帶動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的機遇。
云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術的發(fā)展,正加速推進全球產(chǎn)業(yè)分工深化和經(jīng)濟結構調整,重塑全球經(jīng)濟競爭格局。人工智能為何如此重要?人工智能是指可模仿人類智能來執(zhí)行任務,并基于收集的信息對自身進行迭代式改進的系統(tǒng)和機器,簡單而言就是讓機器像人一樣會學習、會思考、會工作。人工智能發(fā)展可劃分為3個階段:運算智能,即快速計算和記憶存儲能力;感知智能,即視覺、聽覺、觸覺等感知能力;認知智能,就是“能理解會思考”。運算智能、感知智能在過去幾十年發(fā)展迅速,未來10年認知智能也將取得長足進步。人工智能以“三算”(算據(jù)、算力、算法)為基礎。我國推動新基建發(fā)展,以第5代移動通信技術、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡基礎設施,以人工智能、云計算等為代表的新技術基礎設施,以數(shù)據(jù)中心、智能計算中心為代表的算力基礎設施等的建設,將為人工智能發(fā)展提供計算能力支撐。
新基建是“數(shù)字基建”,傳統(tǒng)基建是“物理基建”,基建領域的信息物理系統(tǒng)就是“融合基建”。從“物理基建”到“物理基建+數(shù)字基建”,是產(chǎn)業(yè)結構調整的必然產(chǎn)物,新基建為傳統(tǒng)基建升級提供技術支撐。新基建需要開拓新市場、培育新業(yè)態(tài),傳統(tǒng)基建為新基建發(fā)展提供巨大市場。
新基建的技術是通用技術,要應用于建筑領域,必須開發(fā)建筑領域相關技術。
一是數(shù)字孿生技術。數(shù)字孿生是虛實之間雙向映射、動態(tài)交互和實時聯(lián)系,是與物理系統(tǒng)對應的數(shù)字化表達。簡單來說,就是在一個設備或系統(tǒng)的基礎上,創(chuàng)造一個數(shù)字版的“克隆體”,其目的是形成與實物資產(chǎn)相對應的數(shù)字資產(chǎn),從而實現(xiàn)資產(chǎn)價值的增值。
二是數(shù)字主線技術。目前的數(shù)字孿生多為逆向生成,是先有實物再將其進行數(shù)字化表達。數(shù)字孿生應該是一個動態(tài)過程,實體工程在建造之前和在建造中,就應建立動態(tài)的數(shù)字孿生,通過動態(tài)的數(shù)字孿生模型優(yōu)化和指導實體工程建造,這一技術就是數(shù)字主線技術。例如一個工程項目從設計到施工再到運維、拆解,可以利用數(shù)字主線技術,由模型驅動,實現(xiàn)各階段無縫對接,讓全過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流、各環(huán)節(jié)信息實現(xiàn)雙向同步溝通。這是目前建筑業(yè)應該大力發(fā)展的技術。
三是模型定義工程產(chǎn)品。建筑設計是一種形式邏輯的表達,與形式邏輯相對應的是數(shù)理邏輯。找到數(shù)理邏輯規(guī)律,就可以采用模型定義工程產(chǎn)品。例如在北京大興機場建設中,機場核心區(qū)18萬平方米采用8根C型柱支撐。這8根C型柱頂?shù)牟晒饨Y構,就是通過數(shù)字模型計算出來的。
四是智能感知技術。如何綜合運用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動技術和智能設備等信息技術手段,聚焦施工現(xiàn)場管理,緊緊圍繞“人機料法環(huán)”等關鍵要素,建立信息智能采集、管理高效協(xié)同、數(shù)據(jù)科學分析、過程準確控制的施工現(xiàn)場立體化信息網(wǎng)絡,實現(xiàn)對工地的智能管理。如何在運維中引入人工智能,實現(xiàn)“事前智能預警、事后快速定位、夜間無人值守、遠程集中管理”等一系列智能運維目標,是當前需要解決的課題。
五是工程大數(shù)據(jù)驅動的智能決策。要綜合利用工程環(huán)境數(shù)據(jù)、工程過程數(shù)據(jù)、工程要素數(shù)據(jù)、工程產(chǎn)品數(shù)據(jù)等,通過對大數(shù)據(jù)的管理與分析,助力行業(yè)治理精準化,幫助企業(yè)準確把握市場需求變動、提高產(chǎn)品設計與生產(chǎn)效率和供應鏈的敏捷性、準確性,提升施工管理水平,幫助業(yè)主提高運維能力。
六是自動化、智能化工程機械與設備。要加大建筑機器人等自動化、智能化工程機械與設備的研發(fā)應用,有效替代人工,進行安全、高效、精確的建筑部品部件生產(chǎn)和施工作業(yè)。
在融合基建背景下,建筑業(yè)應著力培育3種業(yè)態(tài)。
一是建筑工業(yè)化。新型建筑工業(yè)化特征是信息技術與工業(yè)化深度融合、智能技術與專業(yè)化深度融合。目前,推動新型建造工業(yè)化發(fā)展,要建立完善的工業(yè)化建筑設計、施工標準化技術體系,研制關鍵技術標準。發(fā)展新型建筑工業(yè)化,要實現(xiàn)基于柔性生產(chǎn)線的工廠化生產(chǎn)、基于數(shù)字化的機械化裝配施工。但目前建筑業(yè)工廠化生產(chǎn)特征還不明顯,沒有形成多品種流水線生產(chǎn),應當建立部品部件柔性生產(chǎn)線特別是智能化柔性生產(chǎn)線。通過智能物流把部品部件運到施工現(xiàn)場,現(xiàn)場施工實現(xiàn)數(shù)字化、機械化,改善施工環(huán)境、提高建設效率。
二是建造服務化。建造服務化包括建造過程和使用過程的專業(yè)化服務,如搭建開放式的設計平臺,為施工生產(chǎn)提供設備、技術支持,為質量安全提供保障。通過拉長產(chǎn)業(yè)鏈,提供智能節(jié)能、智慧養(yǎng)老、智能健康住宅等使用過程的專業(yè)化服務。
三是建造平臺化。搭建平臺,可以減少產(chǎn)品供給者與需求者之間的中間環(huán)節(jié),交易效率更高、成本更低。平臺化是今后企業(yè)發(fā)展的大趨勢。新形勢下,建筑企業(yè)應當做好戰(zhàn)略決策。一是選擇好商業(yè)模式。二是在轉變建造方式中發(fā)展新業(yè)態(tài)。如今,建筑業(yè)轉型升級的主要方向是智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的新型建筑工業(yè)化,建筑企業(yè)應當在轉型中找到并提升新的核心競爭力。三是技術成熟度高的產(chǎn)品更容易實現(xiàn)價值。四是注重社會倫理。技術很重要,但社會倫理在某種程度上比技術更重要,這就要求提供服務的企業(yè)家和專業(yè)技術人員一定要有情懷。
總之,新基建為我們提供了一個前所未有的發(fā)展機遇,需要產(chǎn)業(yè)各界躬身入局,積極響應。建筑業(yè)要抓住新一輪科技革命的歷史機遇,高度重視數(shù)字技術對工程建造的變革性影響,制定以智能建造為核心的“中國建造2035”發(fā)展戰(zhàn)略,實現(xiàn)轉型升級,從建造大國邁入建造強國之列。