数字中国时代 数字建筑信息谁来集成

2018-01-27 13:48
中国勘察设计 2018年8期
关键词:建筑业数字化数字

十九大以来,习近平总书记多次强调,要推动实施国家大数据战略,加快建设数字中国,更好地服务我国经济社会发展和人民生活改善。

数字中国包括产业的数字化、政务的数字化和民生的数字化,其基础首先是产业的数字化。从当前金融、交通、教育等传统产业的数字化变革来看,电子支付、共享单车、在线教育等正在颠覆式地改变着人们的生活。而数字火箭的升空、数字飞机的下线等,也无不昭示着中国制造2025正在稳步推进。只有产业数字化发展到一定程度,才能顺利实现政务和民生的数字化。

再回看当前的建筑业,IT、DT技术的应用水平还比较落后,要实践数字化、在线化、智能化的数字建筑,仍需集成更多信息,拓展更多的新路径。

那么,在数字中国时代,如何集成数字建筑信息?有三个方向可供探讨:数字化变革发展趋势(新趋势)、建筑业转型发展要求(新要求)、建筑平台化发展思路(新业态)。

数字建筑 建筑业数字化变革新趋势

周济院士的三元制造原理

制造业的数字化、智能化趋势,可以通过周济院士的“三元制造”原理作初步了解。“三元”,即人、信息系统、物理系统。通过认知学习,感知、分析、控制等,形成专家知识,并在信息系统中实现信息交互与处理、分析决策规划与优化、控制策略等,最后交由物理系统,如机器来实现。这是智能制造的第一步。随着信息系统的不断成熟,通过认知学习系统、自成长知识库,将逐渐实现智能信息交互、智能分析决策、智能控制,计算机将无限接近人的属性,代替人或部分代替人,最终实现智能制造。

信息技术发展从IT到DT

IT(Internet Technology)是以计算机为基础的信息技术,本质是以自我控制、自我建设为主的信息管理与应用技术。随着信息技术的不断发展,马云提出了DT(Data Technology)技术,即以“云+网+端”为特征的数字技术,本质是发生和发展的数字化记录,是共建共享、跨组织的信息管理与应用技术。

从工业革命的发展来看,第一次工业革命的核心是“机械+内燃机”,第二次工业革命的核心是“电力+公司”,第三次工业革命的核心是“计算机+科技+金融”,第四次工业革命的核心或可大胆预测为“DT+供给创新+全球化+平台经济”。在这个背景下,将产生新的生产要素“云、网、端”,并成为具有跨组织合作、共享共建等特征的新资源。而人的能力也将得到极大的释放,从人工通讯的不足10%,到IT时代的20%,再到DT时代的40%。吴晓波曾说过:我们今天所认为的很多能力,也许10年后不再是能力。

从城市的数字化到建筑的数字化

城市的数字化进程显而易见。千年大计雄安新区的建设,开创了中国现代化城市建设的新模式,其必将是一个实现城市治理、规划、建设、服务的数字化城市、智慧化城市,并将成为世界数字化城市的标杆。而我国其他城市也在逐步向数字化迈进,如数字贵州,通过数字化信息基础设施建设,促进贵州社会、经济、文化的全面发展。又如数字福建,建设以福建省为对象的数字化、网络化、可视化和智能化的信息集成及应用系统。

华中科技大学丁烈云院士,长期从事数字建造、工程安全理论与技术研究的,于2000年提出了数字建设、数字安全理论,2004年开始,以武汉地铁为实例构建了数字安全、工程质量精益控制模型、标准和平台,引领建筑业数字化发展方向。广联达科技股份有限公司(以下简称“广联达”)深耕建筑工程信息化多年,从建筑工具软件开发,到BIM5D创新,再到《数字建筑白皮书》的发布,可以看出我国建筑业数字化的发展实践轨迹。广联达强调的“数字建筑”,以“三新”,即全数字化样品的新设计、工业化建造的新建造、智慧化运维的新运维为驱动,以“三化”即数字化、在线化、智能化为支撑;以“三全”,即全过程、全要素、全参与方来升级,最终实现“虚体建筑”和“实体建筑”的“数字孪生”,致力于让每一个工程项目成功。

建筑产业现代化 建筑业转型发展新要求

建筑业与国家发展理念共生

我国明确提出五大发展理念,即创新、协调、绿色,开放、共享,基于此又提出了适用、经济、绿色、美观的城市建筑方针。再落实到项目建设的具体要求,则包括生产要素投入少、资源配置效率高、生态环境成本低、经济社会效益好。

去年2月,国务院发布《关于促进建筑业持续健康发展的意见》,针对建筑业改革发展提出了具体要求。在政策导向方面,完善工程组织模式,推进建筑产业现代化;供给侧改革方面,实现消费升级,提高生活品质。通过建筑、城市建设,让生活、生产更方便、更舒适、更美好;信息技术推动方面,数字化推动建筑业创新发展,从而实现技术变革、管理变革、组织变革,并推动建筑业的进一步转型升级。

我国建筑业仍然大而不强

《关于促进建筑业持续健康发展的意见》提出,“建筑业仍然大而不强,监管体制机制不健全、工程建设组织方式落后、建筑设计水平有待提高、质量安全事故时有发生、市场违法违规行为较多、企业核心竞争力不强、工人技能素质偏低”。

从一名造价师的微观视角来看,管理体制和组织方式落后、企业管理水平低、利润率较低、研发不足、同质化严重、市场化不够、生态环境差等问题普遍存在,对定额消耗量、要素价格、管理费、措施费、人工消耗、成本管理、工料计划、施工组织、工期、价格博弈、价值管理等关键节点也都需要深思。

要根本解决这些问题,可从人(产业工人)、财(资金流)、物(材料、设备)三方面入手,企业基于信息化手段,优化人、财、物的供应链管理;政府则真正地落实去行政化,促进人工及材料的阳光交易、改善生态环境、促进产业链发展。

完善工程组织模式,推进建筑产业现代化

传统的工程组织模式通常是从发包人到总承包人、总咨询人,再到专业分包、专业咨询。而当前,推行工程总承包、全过程工程咨询,则将消减资质给产业造成的条块和业务分割的不利影响,促进企业规模化、国际化发展。

推进建筑产业现代化,重点则在于大力推广智能和装配式建筑。其政策措施和方向都基本明晰,包括标准化设计、工厂化生产、装备化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用。工程总承包和装配式建筑,将会促进设计、制造、建造等建筑业产业链、供应链的健康发展,实现建筑的工业化。例如,精益建造必须要考虑,如何衔接设计、制造、建造,形成一个产业链并有机结合,使利益最大化。总之,建筑的信息化将改进工程建设技术水平、管理方式和商业模式。

构建数字建筑新业态 建筑业平台化发展新思路

BIM和数字建筑平台应用的三个层面

同济大学经济与管理学院副院长、装配式建筑集成管理技术研究室主任王广斌教授,结合BIM应用的客观规律、成本价值体现以及工程建设的实际现状,提出了BIM应用和实施的针对性政策规定和办法。第一,增加BIM设计阶段应用的投入和价值,增加30%设计费,同时明确该阶段BIM应用的内容、质量要求和深度;第二,鼓励施工阶段BIM应用,让施工企业分享技术带来的收益;第三,大力推进运维阶段的BIM应用,追求BIM运维阶段应用价值的最大体现;第四,加强人才培训,加快解决整个行业BIM技术和人员素质的提升。除此之外,笔者认为还要加强BIM应用的整体规划、集成以及数字成果的交付。

数字建筑,是指利用BIM和DT信息技术引领建筑产业转型升级,运用制造业智能制造的理论和方法,在建筑业实现人员、流程、数据、技术和业务系统集成,实现工程建设的全过程、全要素、全参与方的数字化、在线化、智能化、平台化。数字建筑平台就如同一个生产线,推动建筑行业提升到现代工业级精细化水平,实现精益建造。

BIM和数字建筑平台应用的三个层面,可分为专业层、管理层、商务层。要真正体现BIM应用的价值,一定要将其上升到商务层。当前,BIM在各点上的应用大部分都在专业层,如日照分析解决的仅是点上的效应问题。而真正在管理层应用,要切实解决的则是质量、工期、成本等问题,使工程管理更有效,并最终进行商务应用。从专业层到商务层的转变,才能实现技术发展效率商业价值效益的转变。

数字建筑信息如何交付、谁来集成

数字建筑信息的积累和反馈,需经历一个过程,即决策阶段、设计阶段、交易阶段、施工阶段、运维阶段,所有阶段都不断地产生信息,无论是BIM还是数字建筑应用,关键都在于将信息保留下来。最终通过信息反馈,解决下一个项目的决策设计和交易等问题。

那么,数字建筑信息如何交付、谁来集成、业主如何用?可以说,技术、经济、管理、信息均贯穿于工程建设全过程,信息是支撑技术、经济、管理工作的基础,是离不开的新手段,最主要的是,业主易用,用得起,用得值。可以预计,未来工程建设的核心能力,不会再是构件或材料的制造与施工,而将是虚拟设计与建造能力、数字化集成管理与交付能力、数字化平台支撑能力。

数字建筑平台承载行业发展愿景

建筑业正面临着平台驱动产业重构的新挑战。以处于数字建筑前沿的广联达为例。今年是广联达成立20周年,在其创立之初,主要是做工具软件(造价)、系统管理软件、信息服务(材价)3件事,而当前,广联达已开始打造数字建筑平台,致力于做专业工作平台、信息交互平台(互联网)、数据支撑平台(大数据)。无论是做造价、咨询、施工现场管理、设计规划等,都离不开数字建筑平台。可见,生产力的发展将改变生产关系(组织模式),而资源的配置将从效率到效益、商务流动,最终实现更好的经济和社会价值。

数字建筑平台,将实现信息交互、支付与积累,全面覆盖教育机构、物业公司、政府监管、施工企业/项目部、建设单位/业主、设计院所、咨询公司、设备材料厂商、征信机构、信息咨询服务商、软件服务商、硬件供应商、网络服务商等;数字建筑平台还将实现管理赋能、技术赋能、数据赋能。用数字化的平台解决“管理+业务+商务”间信息运用不充分、交互不便捷的问题,给企业自身进行管理赋能、技术赋能、数据赋能、购销赋能,用平台实现管理、技术标准化,数据资源化。

广联达公司提出了一个美好愿景:让每一个工程项目成功。从行业发展要求看,即实现建筑业的标准化、工业化、装配化、智能化、信息化。这需要搭建数字建筑平台,包括操作系统、系统解决方案和工具、数据、信息等,也需要管理好三大关键要素,包括人、财、物的生产要素,质量、安全、成本、工期等的管理要素,以及环境要素。

愿正处于数字中国时代的建筑业,直面数字洪流,早日实现数字化、产业化、现代化、智能化。

猜你喜欢
建筑业数字化数字
山西省建筑业协会
动物“跨界”建筑业
甘肃建筑业将采用清洁能源降低碳排放
家纺业亟待数字化赋能
毕赛端 “从事建筑业,我乐在其中”
高中数学“一对一”数字化学习实践探索
高中数学“一对一”数字化学习实践探索
答数字
数字化制胜
数字看G20