電話:0531-88877630
行業動態

您的位置:網站首頁 > 中直快訊 > 行業動態

大趨勢|未來已來,每一座建筑都將變成一部巨型的智能手機

發布:2017-02-24  閱讀:1075

互聯網、物聯網、大數據和人工智能等正在深刻的改變著我們的生活和生產方式及社會組織形態,同時也在改變我國的工業體系,德國提出了工業4.0、美國提出了工業互聯網,我國也制定了《中國制造2025規劃》,力求通過新型工業化,讓數字經濟和實體經濟結合提升我國的綜合實力。而實際上我國工業化的另一個重要的優勢領域“中國建造”卻沒有得到重視,雖然國家也提出了發展裝配式建筑的構想,但并沒有從整個建造生產體系構建一套完整的轉型路線。如何積極借鑒日本和德國建筑化的發展經驗標準化思維,同時結合當前的數字經濟發展態勢,按照“兩化深度融合”的思路,基于BIM、大數據、人工智能等先進技術,全面提升我國的建造水平,成為了當前的必須。

本文結合我國實際發展現狀,對中國建造進行了三次劃分,同時結合一帶一路等國家戰略,立足國內國外兩個市場,從跨部門、全行業進行思考,進行了一些初步的研究。

一、被忽視的中國建造

過去30年,是中國制造業服務全球的歷程,我國長期堅持的“出口導向型”的經濟使得“Made in china”行銷全球。而另一方面,國內的城鎮化如火如荼,中國建造一直扮演著極其重要地位,也呈現日益壯大之勢力。首先,是產業當量已經在2015年達到18萬億,居世界之冠。另外,我國一些大型基建的水平也達到世界較高水平。但由于立足點是我國國內的市場,實際上“中國建造”對外并沒有形成統一的概念、品牌和價值輸出。隨著我國積極國際事務合作、參與國際產能合作的步伐的加速,“中國建造”將逐漸走向世界舞臺。以中國高鐵為例,就讓世界見證了“中國建造+中國制造”的合力效應。

這除了我國高鐵的質量水平超高外,更是在基礎設施的建設成本上遠遠低于歐美等發達國家,每公里高鐵的基礎設施成本我國只需要1.2億元人民幣,而歐洲需要1.9億,美國更是達到了3.2億,這無疑為是“中國建造”在國際市場的強大競爭優勢。

    當然這樣的例子還很多,例1:北京三元橋的“換梁工程”,整體置換工作從啟動到結束僅用了43小時,創造了新的北京建橋速度,同類工程要放在其他國家起碼要幾個月時間;例2:中建三局研發了一種“蓋樓神器”—集成型智能模架體系“中國尊”,平均6天蓋一層樓;例3:據媒體報道,湖南遠大科技旗下的某公司,一棟57層的樓19天蓋完。這一些證明一些大型企業的建造水平實際是不低的。

二、一帶一路帶給中國和中國建造的新機遇

近年,隨著中國提出“一帶一路”戰略,新的多邊機制為中國企業“走出去”指明了新的方向,中國企業參與全球化競爭迎來了新的發展階段。

1、“一帶一路”開啟“世界新陸權”時代

“一帶一路”不僅開啟的了中國的全面開放時代,更重要的是把中國和亞歐大陸很好的鏈接起來,衍生了中國的經濟版圖、構建了中國地緣政治優勢“。而如何把一個個“國家或經濟體鏈接起來”。第一步要做的就是“物理鏈接—交通基礎設施鏈接”,這給“中國建造帶來了重要的機遇,也為中國建造企業走出去提供了重要的機遇。

2、“一帶一路”為中國建造提供了難得的機遇

尤其值得注意的是:一帶一路的相關國家,尤其是陸地沿線的各個國家大多數是欠發達國家,基礎設施普遍落后,嚴重阻礙其發展,我國可通過援助和貸款支持的形式促進各國改善基礎設施條件,這為“中國建造”輸出提供了一次難得機會。

在實施互聯互通的過程中硬聯通最為關鍵,是軟聯通和人聯通的基礎。只有把基礎設施建設好,軟聯通和人聯通才有意義,才能夠真正的實現互聯互通。

以“中國建造”為核心的基礎設施的建設對“一帶一路”戰略規劃具有重要的戰略意義,它不僅為互聯互通打下重要基礎,同時將會帶動相關產業鏈進行轉型和升級,拉動中國經濟的持續健康發展。

三、中國建造1.0到3.0的演變之路

綜觀我國改革開放后的建筑也發展歷史,長期停留在傳統作坊式階段,雖然在施工材料、工藝和建筑機械支撐等都在迅速發展,但整體的上建造模式并沒有發生本質變化,而實際上德國、日本和其等發展國家幾十年前就早已經實現“建筑工業化”。隨著這幾年我國綠色轉型、老齡化、勞動力成本上升的倒逼,這些年我國才開始有意識的向“建筑工業轉型”。自2014年住建部提出建筑產業現代的概念以來,才開始正式的提上日程。但同時,隨著現代互聯網、物聯網、云計算、人工智能等技術發展,世界建造理念又迎來一個新的轉型—向數字建造轉型。中國建造也就同時面臨著向建筑工業化和數字建造轉型的“兩期疊加”時期,當然建筑的標準化、裝配化、構件化又不可逾越的階段,否則數字建造就成了無本之末。按照建造模式,我們對中國建造進行了三階段劃分:

1、中國建造1.0—泥腿子做工程

目前我國建筑施工行業還是延續了80年代的現澆體系,以現場濕作業為主,現場攪拌砂漿或其它帶水作業的工作項目,普遍存在著建筑資源能耗高、生產效率低下、工程質量和安全堪憂、勞動力成本逐步升高、資源短缺嚴重等問題。這要求建筑業企業必須改變傳統建筑生產方式,滿足未來建筑業可持續發展的要求。長期以來沒有提升和轉型的動力,一方面是由于我國一方面確實缺少新型產業工人;另一方面是我由于我國勞動豐富的國情,傳統的作業模式更有利于帶動大量的就業。但是隨著我國綠色轉型的戰略、老齡化時代的來臨、勞工成本的提升等多重壓力,這種模式已經到了非轉型不可的地步。

2、中國建造2.0—像造汽車一樣造房子

“像造汽車一樣造房子”。建筑產業現代化就是引入工業化的思維,用標準化設計、工廠化生產、裝配化施工和一體化實施等為主要特征的建筑生產方式。同時,又結合了現代化的產業組織模式和管理方法來管理建筑產業,從而形成的完整的有機的產業模式。具體場景為:像生產汽車的“零配件到組裝成品”的思路,提前在工廠生產線里進行標準構件生產,再運到工地,像搭積木似的進行拼裝。

房車,房子和車子共同的親戚!

其工業體系完全接近了汽車工業體系,包括新型建材的開發、研發創意設計、建筑構件、現場的施工裝配。同時也包括類似汽車產業的后市場服務,同時也依賴于流水線生產設備、工程機械、電子商務等外部性支持產業。

驚!這個建筑產業價值鏈結構很像汽車產業鏈!

建筑工業化在日本、德國等西方國家在這幾十年取得了長足的發展,主要有以下優點:一是有利于提供施工質量。裝配式構件是在工廠里預制的,能最大限度地改善墻體開裂、滲漏等質量通病,并提高住宅整體安全等級、防火性和耐久性;二是有利于加速工程進度。效率即回報,裝配式建筑比傳統方式的進度快30%左右;三是有利于提高建筑品質。建筑業的玻尿酸,可使建筑產品長久不衰、永葆青春。室內精裝修工廠化以后,可實現在家收快遞,即拆即裝,又快又好。四是有利于調節供給關系。提高樓盤上市速度,減緩市場供給不足的現狀,買房從此不用徹夜排隊。行業普及以后,可以降低建造成本,可有效的抑制房價;五是有利于文明施工、安全管理。傳統作業現場有大量的工人,現在把大量工地作業移到工廠,現場只需留小部分工人就行啦,大大減少了現場安全事故發生率;六有利于環境保護、節約資源?,F場原始現澆作業極少,健康不擾民,從此告別“灰朦朦”。此外,鋼模板等重復利用率提高,垃圾、損耗、節能都能減少一半以上。

3、中國建造2.0—像造汽車一樣造房子

“像造智能手機一樣集成房子”—主要引入新型工化中“數字制造”的理念,基于BIM的平臺,并綜合運用信息技術、大數據、云計算、人工智能等。形成從客戶需求分析、決策、規劃設計、審批、構件生產、智慧建造、智慧應用集成、智慧運維等全生命周期的數字實體融合。(這是時代建筑就像一個巨型的手機,上面集成了智能家具、智能娛樂、智能冰箱、智能馬桶...每個"功能組件"都像一個"手機上的微信、QQ 或其它APP)

                                                                                       附圖1—生產模式

                                                                                 附圖2—被重新定義的建筑

同時建筑的功能也原來的簡單的人的生活交流功能,日益變為“智慧應用服務和需求感知平臺”,未來的建筑可能就像一個智能手機一樣融合了“物理模塊+信息系統+智慧應用模塊”三方面,成了可感知、會呼吸、有意識、能節能、會管理的“建筑生命體”。

智慧建筑:應用服務平臺+需求感知平臺

  

                                                                                 再驚!這個結構很像智能手機!

4、中國建造3.0到底是什么?

中國建造3.0是在借鑒工業.0和數字制造等理念,在建筑工業化的基礎上,進行的數字化升級,主要表現在以下幾個方面:

第一,中國建造3.0是互聯。核心是連接, 要把設備、生產線、工廠、供應商、產品、客戶緊密地連接在一起?!爸袊腔劢ㄔ?.0” 適應了萬物互聯的發展趨勢,將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統、智能控制 系統、通信設施通過信息物理系統(CPS)形成一個智能網絡,使得產品與生產 設備之間、不同的生產設備之間以及數字世界和物理世界之間能夠互聯,使得機工作部件、系統以及人類會通過網絡持續地保持數字信息的交流。主要包括: 虛擬和現實的互聯、生產設備的互聯、設備和建筑構件的互聯等。

第二,中國建造3.0是數據。在數字建造的背景下大數據將呈現爆炸式增長態勢。數字工廠的數據、建筑構件的數據、建造過程產生的數據,將對建筑的全生命周期管理,企業的運營、價值鏈的優化的優化起到重要支撐作用。

第三,中國建造3.0是邏輯?!斑壿?設計-建造”的古老建筑學邏輯,將被重新設闡釋為“算法—形式—建構”的邏輯(觀點來源袁烽 :城市建筑)隨著近年來BIM標準化建設、PC預制工廠發展,數字建造也逐漸從前沿的研究課題走向實際的建造工程。但是作為一個完整的設計系統,數字建造在如今的工程應用中還只是“鳳毛麟角”,需要更多的專業人士投入來推動其發展。誠然,數字建造并不是“萬靈藥”,傳統建造方式的經驗和技術積累遠超過數字建造,如今的數字建造可能需要通過特殊的復雜造型才能體現其精確性、優越性,但隨著技術的發展、算法的進步,也許有一天數字建造變得便宜、便捷,或是社會需要模塊化的生產,那時我們如今的嘗試將變得有意義。

第四,中國建造3.0是集成。更多的智能化設備、傳感設備、嵌入式終端嵌入式終端系統、智能控制系統、通信 設施基于BIM+大數據+云計算 形成一個智能網絡,使建筑構件間、建筑與建筑、建筑與人的活動、建筑與商業活動服務 能夠互聯,從而實現橫向、縱向和端對端的高度集成。

第五,中國建造3.0是創新。其實施過程實際上就是中國建造創新發展的過程,包括技術、產品、模式、業態、組織等方面的創新將會層出不窮。尤其是建造過程中數字模擬技術拓展了人的想像力的實現,在加上新型科技材料、機器人精確加工、3D打印技術的應用,將產生出一些更絢麗的新工藝、新產品。

四、中國建造3.0行動方略

1、中國建造3.0行動方略

(1)多部門協作,構建行業生態

值得注意的是中國建造3.0涉及住建、工信、科技、商務等多個部門,需要一起協作進行資源的優化配置才能真正的起到良好的效果。同時積極推動產學研一體化,積極促進各行業協會、企業和研發機構建立相關的產業聯盟和行推動計劃,促進全行業的協調和合作。

(2)優先行動--標準、技術、人才

如何中國建造 3.0 的理念和戰略轉化為具體行動,應該包括提出系列行動計劃,包括標準化、網絡設施、信息安全、流程再造、人才培訓、法律政策等,這些都是重要而且必要的行動,但如果一定要更聚焦到三個最核心的行動上的話,那可以考慮將標準、技術和人才作為中國建造3.0 最優先考慮的領域。一是盡快出臺相關的標準體系。相關企業聯合組成 跨行業、跨領域的工作組,加快標準化路線圖的實施,當前重點是同時制定中國建造2.O和3.O的參考模型、術語及急需標準的制訂工作;二是技術引領與推廣。就中國建造 3.0 戰略的實施而言,繼續保持并不斷強化我國在建筑軟件信息化、基礎材料、基礎工藝、基礎裝備、基礎器件以及 交叉融合領域的技術優勢,并力圖在BIM虛擬仿真、人工智能、智能工廠、智能產品、 信息物理空間(CPS)等新的技術領域搶占先機。未來如何研究BIM深度應用、數字工廠、智能建筑應用集成、智能穿戴、智能家居等這些產品“缺芯少魂”的局面;三是人才領先。中國建造3.0導致了對優秀員工標準的轉變,其 建立在一個開放、 虛擬化的工作平臺之上,重復性的熟練體力和腦力工作不斷被智能機器所替代,人機交互以及機器之間的對話將會越來越普遍,員工從服務者、操作者轉變為一個規劃者、協調者、評估者、決策者。過去的 學科專業不斷細分的教育模式難以培養能夠駕馭日益復雜綜合的制造業體系,不僅僅對企業自身提出了挑戰,而且對傳統的教育體制提出了新挑戰。

(3)全球鏈接與“創新蜂巢”計劃

互聯網打破了傳統的物理邊界,無論在組織形態和空間分布形態來看都呈現“去中心化”時代,科技中心向科技網絡中心轉變。建筑科技行業也需要“蜂巢型”節點組織來促進科技資源的流動和科技成果孵化。

例如:引進歐美等的先進建筑科技人才和資源,加強對我國其它地區的的高端輻射,實現“引進來、走出去”的國際化跨越發展和全球性布局,高位融入全球建筑創新鏈、產業鏈和價值鏈,成為開放發展的前沿陣地和輻射源。

可以設想以建立以校企合作的形式,以創新示范基地為抓手。融合:領軍企業、大中院校、中關村管委會、人才中心、創投機構等,打造“線上線下”結合的“創新蜂巢”。如:科技園區、小鎮、校企眾創空間、智慧建筑社交平臺、線上課堂等。

(4)突出試點示范

以推廣裝配建筑、數字工廠、智慧工地作為切入點發現最佳實踐,總結行業經驗,加強交流推廣,開展試點示范,是過去幾年 推進兩化融合工作的基本思路。借鑒德國工業4.0和西方建筑工業化的先進經驗,同步推動建筑工業化和數字建造。

一是在行業層面建筑信息化。開展數字工廠應用示范,首先要推廣BIM技術,圍繞推廣普及建筑構件—數字工廠—智慧工地,組織開展裝備智能升級、工藝流程再造、基礎數據共享、遠程診斷維護等試點,逐步實現車間級、企業級、項目級、工廠級的智能化改造,不斷探索數字建造普及過程,促進行業新的產業生態系統的演進。

二是在區域層面推廣數字建造系統。在產業集群內構建跨企業的數字建造生產體系是未來發展的重要方向,未來的數字建造制造將是一個復雜的生態系統。在發展中我們國要重點選擇一些新型城鎮化的重點區域,以市場需求為導向展開,如:京津冀、成渝經濟圈、西咸新區、大武漢等重要區域展開。要以增強國家級產業集群競爭優勢為出發點,圍繞集群內建筑生產裝備的數字化、建筑信息化、建筑產品數字化,深化產業鏈上下游協同研發設計、協同供應鏈管理、協同建造和集成應用,探索如何構建企業間高效協同的數字建造體系和產業價值鏈體系。

(5)推進園區建設

改革開發以來,園區一直是我國區域經濟發展的抓手,也是聚集政策、產業、科技、人才的重要平臺載體。如何創新的發展智慧建筑主題的新型園區,不但可有力的促進一方經濟,還可以成為促進我國建筑產業的孵化器、創新源和整合器??稍O想根據不同區域的發展階段、要素資源和市場條件發展各種類型,如:在科技發展條件好的地方發展建筑總部經濟園區或智慧園區、在建筑勞動力豐富的地區發展建筑構件示范園、在文化資源豐富地方發展建筑文化旅游園區、在交通條件好又靠近都市的地方可發展智慧建筑會議展覽、在工業技術比較好的地方可發展數字建造園區和新型建材研發園區等。



华侨人官网