跨越智能建造与智能制造的鸿沟

文｜李晓军

住房和城乡建设部等9 部门近日联合印发意见，提出要加快新型建筑工业化发展，以新型建筑工业化带动建筑业全面转型升级，打造具有国际竞争力的“中国建造”品牌，推动城乡建设绿色发展和高质量发展。

意见指出：新型建筑工业化是通过新一代信息技术驱动，以工程全寿命期系统化集成设计、精益化生产施工为主要手段，整合工程全产业链、价值链和创新链，实现工程建设高效益、高质量、低消耗、低排放的建筑工业化。意见在加强系统化集成设计、优化构件和部品部件生产、推动构件和部件标准化、推广精益化施工等方面提出了明确要求。

如果对以上指导文件的内容细细品味，或许能嗅到智能制造的味道，建造或许未来更像制造，一场智能建造和智能制造的鸿沟正在被磨平。

一、制造与建造似深非深的鸿沟

有人常说如果说建筑是凝固的乐章，那是对建筑的艺术化属性的表述，但是建筑业的产业属性却是另外一个应该更重要的思考维度。建筑业正在发生一场颠覆性变革，未来建筑或许不是我们传统意义认知上的建筑。建筑和我们看到的飞机、汽车、轮船、衣服等在产业属性上并没本质区别，只是更加“不可移动性，生产过程极度离散化”而已。同时，在数字化时代，建筑和每天用的智能手机更是极其相似，也属于超大号的智能手机，上面安装了各种“信息物理融合应用模块”，建筑也成了一个类似凯文凯利笔下的生命体，有大脑、有神经元、有感知、有情绪，同时建筑本身又变成了一个采集人们各种行为数据的大平台，并在此基础产生了一系创新应用……建筑产品变了、生产过程变了、就连建筑的材料也变成“传统材料+数字化材料”，建筑业原生企业已不能发现也不能满足人们对建筑的新需求，一场跨界打劫活动拉开帷幕！

首先在设计领域。工业设计和建筑设计之间学科跨界和交互融合也已展开。许多工业设计师认为，建筑最终会归结为一个组件系统，但更需要是工业元素，让它们在结构上更自由、更灵活，而不是限制在一个严谨的笛卡尔世界里。在国外，如作为一个征服了工业设计领域的大师，Karim Rashid 正在把眼光转向建筑设计，设计了一系列极具特色的建筑。

其次，在生产建造领域。许多制业已开始“磨刀霍霍”。如日本汽车公司丰田，开始进入建筑业造房子了，像造汽车一样的造房子！丰田汽车下属的住宅建造部门于2003年独立出来，使用丰田汽车的生产模式，制造出优秀的房屋产品。在我国，像远大、三一等一批做钢结构或做工程机械企业凭借在工业领域的技术经验积累，转战建筑业也都已成了装配式建筑企业的领头羊企业。更有一些企业，已经开始把制造业的整个流水线生产模式、现代管理模式、全产业链模式“移植”到建筑业，也取得不错成效。

再次，在建筑运维/运营领域。许多大型IT科技企业看到了建筑业做为“智慧应用集成”与“大数据入口”的重要性，也开始大规模入场建筑业。华为根据自己在ICT领域的经验，提出了自己理解的智慧建筑，而阿里在2018年发布的《智慧建筑白皮书》，更是基于其云计算的优势，把建筑业做为一个个“智慧应用商店”，抢占未来大数据入口，并布局更大商业生态的雄心昭然与世。腾讯也已成立相关部门，布局BIM+FM，并在自己的新大楼集成了各种黑科技，打造智慧建筑样版工程。

Karim Rashid 设计作品（图来自网络）

丰田像造汽车一样造房子（图来自网络）

伴随着BIM技术、互联网、物联网、大数据等发展，建筑这个“特殊产品”的功能定义在不断变化。建筑由传统的物理建筑向智能建筑甚至智慧建筑演变。同时建筑的功能也由原来的简单的人的生活交流功能，日益变为“智慧应用服务和需求感知平台”，未来的建筑可能就像一个智能手机一样融合了“物理模块+信息系统+智慧应用模块”三方面，成了可感知、会呼吸、有意识、能节能、会管理的“建筑生命体”。

最后，在软件系统方面。许多跨行业的数字化企业，也开始向建筑业布局。作为制造业最高端的产品全生命期管理（PLM）解决方案供应商，达索系统在进入建筑工程行业时选择了一条和传统BIM软件厂商不同的道路：其把装配式建筑作为其发展重点，但并非着眼于今天市面上常见的普通建筑，而是面向未来，思考二十年后的建筑行业与今天将会如何不同，其3D体验解决方案如何解决未来客户将要面临的问题。达索希望把大型制造行业行之有效的技术与管理手段带入到建筑工程行业。其坚持认为“如果我们能用制造业的方式去建造一艘航空母舰，那么也应当能够用制造业的方式来建造一栋建筑物。在这个过程中，如果仅仅选择一个新的软件而不改变流程，或者改变流程而仍然沿用旧的软件工具，都是很难取得成功的。全生命期的BIM软件平台是一个载体，它需要与企业的业务流程结合，把企业的知识、思想、行为固化下来，从而打造一个以3D数据为核心的、上下游协同集成的、企业级的业务管理系统”。

二、在价值重构与整合中进化的智能建造

尽管，随着建筑工业化与数字化的深入推进，建筑业和制造业的产业边界在日益模糊，许多制造性企业进军建筑业，再加上其由于没有传统工程项目的思维束缚，反而能更好的从“生产流程”的角度思考问题，并且利用自身的优势再定义建筑业，取得不错的表现。而一些大型的科技巨头尽管很难介入建造施工过程，则把眼光聚焦在了“建筑产品”上，思考如何通过“数字+物理建筑”定义建筑物。这一切都给建筑业带来了新气象。

智慧建筑系统架构

建筑工业化在路上，不仅是技术问题，更重要依赖整个社会的产业组织形态，企业需要以以下三种价值重构状态的形式发展：

一是业务价值链整合。这种情况主要来自对过去“层层分包”模式的修复，强调一些大型企业同时整合设计、咨询、采购/建造等，提供“一站式的总承包服务/EPC”。只有一体化了，才可以更好实现协作化，工业化，更利于实现大家所说的“基于BIM的多方协作及全寿命周期管理”，这种模式考量的是一些大施工企业的设计、施工、投融资及系统整合及管理等多种能力，需要通过一定的企业兼并重组完成，而原来的小施工企业则成为里面的专业公司。很像一两百年前工业革命的，从小作坊向工厂、大企业转变，带来的社会大分工。

二是生产流程链整合。网上热炒的孙正义投资的美国全栈式装配式建筑企业，其完全就是采取工业化思维方式，订单式管理，采用自动化、模块化及精益流程的生产方式，同时在生产过程大量采用了制造业的Mes系统，完全就是一幅工业化场景，让人们惊叹，甚至有可能未来的主要建造商就是制造业企业。这种产业链整合更加考量的是对构件标准化能力与制造流水线系统的开发或整合能力，目前还是集中在轻钢结构、木结构及一些小型的建筑方面。

三是平台化整合。随着BIM+云大物移智技术的发展，进入数字化时代，越来越多的企业主体开始合作搭建多种形态的线上线下结合的平台，促进各参与方“从价值链向价值环转变”与资源配置组合。一种是线下各种的建筑产业联盟、项目管理联盟，一种线上的数字化平台，如建筑产业互联网平台、设计云平台、项目总承包平台、建造云平台、智慧运维云平台。这些平台或整合了价值链上某一环节的多参与方企业，也可能是多环节的相关企业，甚至是全产业链的数字平台。

三、终极蓝图——数字建筑平台赋能的数字生产线

为将促进建筑业转型升级，推进建筑工业化、数字化、智能化升级，积极学习先进制造业的先进经验，打造建筑领域的产业互联网平台，赋能智能建造在工程建设各环节应用，把建筑业提升至现代工业级水平。深耕建筑信息领域20年的广联达布局的“数字建筑平台”，以数字孪生为基础，通过数字技术建立工程项目全过程、全要素、全参与方的泛在连接；产业链各方通过平台协同完成建筑的设计、采购、施工、使用和运维，更高效地实现全产业链的资源优化配置；基于数据驱动，提供智能化服务。概括来说，为建筑行业中的规划、设计、施工、生产、协同、运维等业务应用提供数据支撑。

同时，数字建筑平台也是基于数字孪生的一个生产线，数字生产线驱动物理生产线进行同步作业和协同管理。基于数字+算法的项目大脑，工厂和现场之间通过这个平台进行实时调度，进行生产调度，进行物流的调度，进行施工的调度，形成一体化的管理。

数字建筑平台图，来源于数字建筑白皮书2020