面向智能建造的供应链协同若干问题

苟娟琼　杨超　吕希艳　张莉莉　易钢

关键词：智能建造；供应链协同；供应链生态；数字化转型

中图分类号：F270 文献标识码：Ａ 文章编号：2096-7934（2023）05-0005-07

一、引言

为了推动建筑业朝着质量更高、效益更优方向迈进，国家出台相关政策，明确提出要大力推动智能建造发展，形成工程建造全产业链一体化的智能建造产业体系［1］。我国正处于工程建造行业创新转型时期，智能建造是推进工程建设向数字化、网络化、智能化转变的重要驱动力［2］，是实现建筑业创新发展、转型升级的有力手段。工程建造向智能建造的转变带动建筑业供应链也发生变化，使得建筑业供应链开始由脱离建筑环节的独立角色向智能建造一体化核心角色发生转变。因此，需要重新对智能建造背景下建筑业供应链进行审视。

建筑供应链优化升级是智能建造背景下建筑企业面临的核心问题。复旦大学国际供应链金融研究中心主任陈祥锋认为，我们正处于数字经济时代，数字技术与实体经济的碰撞会重构现有供应链模式，改变现有供应链结构。毛超等人指出，与传统建造相比，智能建造呈现出许多新特点，导致传统供应链组织模式不能完全适用新发展，需要对核心企业供应链组织模式进行重构［3］。

从学术界来看，智能建造的发展变革原有工程建设行业产业链，引起全产业链条上相关企业供应链关系的重构、竞合与创新变化，进而对建筑产业体系建立产生重要影响，亟需对智能建造供应链架构的再设计［3］。马涛指出新型建筑工业化背景下，施工现场预制构配件与建筑部品的堆放、施工机械智能化、装配作业标准化都影响着整个项目的进度、质量以及安全，而高效的供应链方法是解决这些问题的重要手段［4］。供应链各环节的协调正是影响装配式建造管理中決策制定的关键影响因素［5］。

从产业界来看，众多企业在智能建造领域开展合作，联手构建智能建造供应链生态。未来建筑业供应链将依托于行业信息化平台，通过与供应链上下游企业、其他参与方进行对接，实现多方资源交互与信息共享，打造互联互通、共创共享的供应链生态体系，实现跨阶段、跨专业与跨组织的实时沟通与协同合作。［6］在新兴技术支持下，构建数字化平台，打破企业间信息壁垒，改变以往各自为政的发展模式，形成多方参与、高效协同的动态联盟供应链，是提升建筑工业化与智能建造融合发展的重要手段［7-8］。建立面向产业的供应链协同平台，实现供应链企业间互联互通，是推动建筑工业化和智能建造协同发展的重点任务［1］。

随着智能建造背景下供应链重要性的提升，供应链的变革创新愈发迫切。智能建造发展要求实现工程建造各阶段智能化升级与有效同步，从而对供应链协同机制的建设提出新需求［9］。因此，构建面向智能建造的供应链协同是当前学术界与产业界关心的核心问题。本文通过对智能建造中供应链新需求与新挑战的深入解析，期望引导智能建造供应链的创新变化，支撑智能建造供应链相关理论与实践的进一步发展。

二、智能建造中供应链新需求与新挑战

当前，传统工程建造面临着一系列突出问题，如生产效率低、信息共享程度低、人力成本高、资源浪费严重等，行业发展遇到阻碍，亟需探索转型升级新方法来打破瓶颈［10］。智能建造成为传统建造摆脱粗放式管理模式，提高生产效率的必要选择。传统建造到智能建造转型的成功，不仅需要借助工程建造技术的变革创新，也依赖于产品形态、建造方式、经营理念市场形态以及行业管理等方面对建筑业的重塑。本文通过整理文献［11-12］，提出传统建造到智能建造的变革示意图，如图1所示。

智能建造的目标是实现建造过程的协同化与一体化，进而推动工程建造工业化、服务化与平台化。建筑工业化指的是使用现代化的技术，运用科学的生产方式，改变传统建筑业在建造过程中施工效率低下、资源浪费严重等问题，提高建筑业效率［4］。例如，装配式建造作为建筑工业化发展模式的代表，能够实现产品设计的标准化、产品生产的工厂化，并且能够像搭积木一样来进行装配施工，这些优势在传统模式下并不具备［8］。工程建造服务化包括建造过程服务化与产品使用服务化两种方式，强调以用户个性化需求为中心，基于互联网科技、数字化技术，将服务业中的理念融合到工程建造行业，促进建筑企业由以产品为核心到以服务为核心的服务化转型［12］。工程建造平台化借鉴互联网平台的概念，建立工程建造领域的平台经济模式，打破企业边界，实现工程建造各参与方的协同资源共享，推动建筑业向生态化发展［12］。

图1 传统建造到智能建造的变革示意

传统建造向智能建造的转型过程，给供应链带来了许多的新需求与挑战。传统工程建造当中，工程建造各环节割裂，供应链管理仅仅局限于生产到施工之间的物资设备供应，更多的是以满足物资采购需求为主，具有典型的按订单制造的特征。企业管理者对供应链认知比较局限，对供应链理解不具有系统性和全局性，将采购环节或者采购与物流环节看作是供应链全部内容，将采购管理当作是供应链管理［5］。而智能建造强调实现建造过程的一体化与协同化，对建造过程的协同性与敏捷性提出更高要求。供应链管理不再局限于采购与物流，更加强调于应对物资材料全生命周期与工程建造全生命周期耦合度提升问题以及工程建造创新性增强、不确定事件频发等变化。

在智能建造背景下，首先，工程建造全生命周期与物资材料全生命周期的耦合度越来越高，一体化建造强调工程建造各业务环节之间的协同，供应链需要越来越多的参与到工程建造各环节中，供应链管理需要更多地思考如何为整个建造体系提供帮助。其次，服务化与平台化的商业模式对供应链价值的转变具有重要的影响作用，供应链业务体系与组织生态呈现新的形式，供应链内部涌现的新角色以及新业务模式使供应链生态变得更为丰富。再次，面向建造一体化以及不确定事件频发等特征，智能建造对供应链与产业链企业之间的协作提出新的要求。最后，企业间互联互通、平台化、服务化的实现都离不开数字技术的支持，工程建造一体化发展对供应链数字化水平提出更高的要求。

综上所述，智能建造为建筑业供应链带来的新需求与新挑战主要体现在四个方面：供应链边界与价值、供应链生态及其演化、供应链与产业链协同、供应链数字化转型。

三、供应链研究与实践挑战

未来智能建造要实现建造过程的一体化与协同化，这对产业互联提出了更高的要求，同时也对供应链发展提出了挑战。供应链如何通过变革创新以支撑未来智能建造的发展成为亟待解决的问题。本文从供应链边界与价值、供应链生态及其演化、供应链与产业链协同、供應链数字化转型四个方面对智能建造背景下供应链面临的相关问题进行梳理（如图2所示）。

图2 供应链新挑战

（一）供应链边界与供应链价值

传统工程建造模式中，供应链业务主要集中于施工与生产阶段之间的物资和设备供应，只涵盖了整个工程建造全生命周期的部分阶段，供应链边界非常狭窄。随着智能建造的发展，工程建造一体化、协同化的发展模式，要求传统线性供应链向网状式供应链发展。同时，一体化建造平台、供应链生态平台等的建立，打破了工程建造各环节割裂的现状，供应链作为平台的重要组成部分，需要尽可能去融入更多的工程建造环节当中，使得其边界的扩展成为可能。

其次，对于供应链价值来说，供应链具有典型的服务特征，供应链服务价值如何体现是当前面临的主要问题。传统模式下，供应链主要以满足需求为主，业务仅仅涉及物资的采购，但平台化、服务化的商业模式下，其服务价值变得愈加重要。例如供应链信息集成服务，不只可以为设计方提供专业服务，还可以为产业链中其他参与方提供数据，实现从规划策划、勘察设计、生产、施工到运维阶段的工程建造全生命周期的数据服务［3］；例如金融服务，通过搭建供应链相关平台，引入更多金融服务商，可以更好地满足供应链上各企业的资金需求，降低因资金断裂带来的供应链中断风险，实现整条供应链有序健康发展。

举例来说，一幢大楼建设之前，需要在策划、规划阶段对建筑成本进行核算，以便为业主提供参考，从而决定是否进行建造。传统模式下，成本的核算都是基于过去的历史经验，使得结果偏差较大。究其原因，一方面是在于工程建造各环节的割裂，策划规划阶段未实现与设计阶段集成，从而得不到更加详细的设计方案中的物资设备信息，无法准确进行成本核算；另一方面在于对于物资设备价格的增长趋势与变化程度不清晰，从而无法及时获取最新的价格信息。针对第二个原因，中施企协已经开始付诸行动，开展工程建设行业价格指数的研究。通过对供应链企业采购数据汇总分析，得到各物资设备的价格情况，以便为工程建设行业成本核算提供参考。这是典型的供应链服务的内容，更是基于大数据平台的供应链服务，对整个建造协同过程具有重要影响，一方面能够及时获取设计阶段的设计方案、预设方案等，一方面能够为供应链企业提供价格指数等相关的服务，充分发挥供应链服务价值。

供应链相关企业如何提供更多的服务或者服务平台，需深入研究工程建设行业供应链边界和价值产生的变化，包括供应链边界如何进行界定、供应链边界应拓展到何处、供应链生态价值如何体现、供应链各组织如何实现目标对齐等问题。

（二）供应链生态及其演化

随着数字建造由产品建造向服务建造转型，建造服务化日益重要。随着建造服务类型的增多，催生了新的行业角色，拓展了交易主体，也衍生了新的业态［13］。

首先，相关企业角色开始发生变化，向供应链服务商和运营商发生转变，新的行业角色如建筑科技企业、数字化运营企业、数字建造服务商等不断涌现［10］，丰富了供应链生态的组织结构。传统的采购部门、信息化部门、数字产业部门开始逐渐从企业当中脱离出来，成为独立企业，在为集团内部提供服务同时也兼顾服务于供应链上其它企业。例如，中铁物贸成立集物（北京）科技有限公司，来负责供应链生态运营，承担运营商角色，将企业经营与运营业务拆。在智能建造背景下，传统建造方逐渐分化为新实体建造服务商与数字建造服务商。数字建造服务商等新角色变得愈加重要，打破传统建造模式下“设计院+施工单位”为主体的局面；组织形态也从科层制结构向生态型网络组织转变［10］。

其次，随着供应链参与者不断增多，整个供应链组织将会更加细分，例如服务商可能细分为：金融服务商、平台服务商、技术服务商等角色；物资贸易公司朝着区域化与专业化方向不断细分，成立不同区域公司以及不同品类物资采购公司，形成不同的种群。企业之间也由传统的竞争关系向共生关系转变，更加强调合作大于竞争，竞合关系变得愈加重要。陈剑基于制造业供应链中企业类型的不同，将供应链中的企业划分为供应商种群、制造商种群、物流服务商种群，通过种群之间的相互合作，形成不同的群落［14］。借鉴制造业发展经验，工程建造供应链中企业如何细分？供应链上下游企业职责和角色如何定位？是当前面临的重要问题。

最后，工程建造平台化、服务化也给商业模式带来变化。企业不再仅仅提供单一产品，而是在提供产品的同时更加注重客户服务，实现由销售产品到销售服务的战略转型［15］。在服务化转型过程中，生态在不断地被培育、演化、繁荣，同时面临更多未知的挑战，以“产品及服务标准化与多样化”为主要表象的各类生态矛盾更加突出［16］。同时，平台经济优势逐渐显现，许多企业纷纷构建电子商务平台来打造动态整合联盟［17］，实现与合作伙伴之间的协同。因此，智能建造背景下，工程建设行业供应链生态中企业如何进行细分，理清各类企业在生态中的定位、探讨不同种群相互之间的依赖关系与共生关系成为研究热点。

（三）供应链与产业链协同

产业链包括价值链、企业链、供应链和空间链，供应链是产业链的重要组成部分。建造过程的一体化、协同化要求供应链与产业链的结合更加紧密。供应链内部的完善与供应链之间的整合是整个产业体系构建的基础。供应链与产业链协同强调供应链相关企业要更加与传统建造的核心主业企业进行协同，即供应链企业需要更多的与设计单位、投资单位等进行协作。

传统建造模式下，供应链主要关注物资设备的采购过程，协同也仅限于供应链上下游企业之间的协同。智能建造模式下，供应链需要更多的与产业链进行协同。以设计方与供应商协同为例，在设计阶段，供应商提前介入，可以更好地制定与规范工程物资材料、机械设备标准，规定工程项目物资采购范围，协同完成产品设计，减少因物资品类繁杂而带来的一系列采购和管理问题，供应商也可以提前安排生产计划，提高配送效率［18］。以设计方与施工企业协同为例，由于专業知识壁垒存在，设计方在进行图纸设计的时候会导致许多专业错误，导致施工方在拿到图纸后无法理解，因此需要两者之间更好地协同，完成设计变更；此外，施工企业介入设计阶段可以基于自身经验，优化施工进度。一些设计院在大型基建工程、铁路建设工程中，积极布局智能建造新业，与高校科研机构形成产学研联盟，与机械装备供应商、原材料供应商等紧密协作，开展产学研合作、产品设计研发，探索价值共创共享的合作机制。

供应链与产业链协同强调供应链相关企业要更加与传统建造的核心主业企业进行协同，即供应链需要更多的与设计单位、投资单位等实现协作。供应链与产业链协同，一方面需要实现产业链引领供应链发展，另一方面要促使供应链相关企业更多地融入到产业链发展当中，从物资设备方面推动工程建造高质量发展。因此，未来需要更好地解决产业链与供应链协同机制的建设，进一步研究产业链如何引领供应链发展，供应链如何融入到产业链发展当中。

（四）供应链数字化转型

智能建造模式下实现建造过程的协同化与一体化，需要打通供应链上下游企业之间信息壁垒，实现企业间的互联互通，实现这个目标，离不开数字化技术的支持；工程建造服务化与平台化的实现，需要依赖于数字化平台的支持；实现数据驱动的数字化设计、数字孪生的数字化建造，也依赖于数字技术的应用。因此，供应链数字化转型是推动智能建造发展的重要驱动力，为实现高效地供应链协同提供工具。

数字化平台的建立，将会打破建设方、施工方、顾问方原有的边界，促进企业间协同，实现企业间互联互通与数据共享。通过整合优化不同资源，共同为客户创造价值。数字技术的应用，使得数据驱动设计、施工自动化、监管数字化、决策智能化成为可能。供应链数字化转型提供了先进的数字化解决方案，从而为智能建造中供应链面临的新需求的实现与新挑战的解决提供支撑。例如，建筑工程领域资源浪费现象严重，物料和人工在实施过程中的损耗巨大。而通过数字化技术打通供应链，实现物资和人员的按需供给，能够很好地减少浪费；同时，利用数字化技术打造专业平台，实现闲置物资设备的有序周转，能够提升资源利用，降低企业成本。

在智能建造背景下，供应链数字化转型提升工程建造行业效率效益的同时，也面临着诸多的问题。供应链数字化水平不明确、供应链数字化转型阶段不清晰、供应链数字化转型不知从何处转以及如何转等问题阻碍着供应链数字化转型的成功，是当前我们需要重点关注与研究的问题。

四、总结

本文从智能建造背景出发，首先论述了智能建造视角下供应链研究的重要性，从学术角度与实践角度进行了说明。其次论述了传统工程建造向智能建造转型的变革过程，提出智能建造转型过程中给供应链带来的挑战，最后详细展开论述智能建造对于工程建设行业供应链所带来的一系列问题，值得我们去深究。智能建造是工程建造行业未来的发展趋势，是推动建筑业转型升级的必要手段，应当引起学术界与产业界广泛重视。未来对于智能建造背景下供应链相关研究可从供应链边界与价值、供应链生态及其演化、供应链与产业链协同、供应链数字化转型四个方面入手。

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SeveralIssuesofSupplyChainCollaborationforIntelligentConstruction

GOUJuan-qiong1，YANG-chao1，LVXi-yan1，ZHANGLi-li1，YI-gang2

（1SchoolofeconomicsandmanagementBeijingJiaotongUniversity，Beijing100044；

2Luban（Beijing）E-CommerceTechnologyCo，Ltd，Beijing102308）

Abstract：Thegovernmenthasimplementedpoliciestopromotetheindustrialization，digitization，andintelligentupgradingofbuildings，aimingtoencourageinnovationandtransformationintheengineeringandconstructionindustryIntelligentconstructionisrecognizedasasignificanttrendinthefuturedevelopmentoftheengineeringconstructionindustryWithintherealmofintelligentconstruction，theroleofthesupplychainhasgainedincreasingimportance，drawingattentionfrombothindustryandacademiaIntelligentconstructionnotonlybringschangestothetraditionalconstructionindustry，butalsopresentsnewchallengesanddevelopmentopportunitiestosupplychainmanagementBasedonanalyzingtheconnotationofintelligentconstruction，thisarticleproposesnewdemandsandchallengesforsupplychaindevelopment，whicharemainlyreflectedinfouraspects：supplychainboundariesandvalues;Supplychainecologyanditsevolution;Supplychainandindustrialchaincoordination;DigitaltransformationofsupplychainThisarticleconductsanin-depthanalysisofthesefouraspects，aimingtoofferfreshresearchcontentanddirectionforbothacademiaandindustry

Keyword：intelligentconstruction；supplychaincollaboration；supplychainecological；digitaltransformation

基金項目：国家自然科学基金“面上”项目“基于数据分析的协同网络中场景化行为智能研究”（B19A300010）