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數(shù)字化時(shí)代,如何玩轉(zhuǎn)“數(shù)字建筑”?

來源: 時(shí)間:2019-10-01 09:34:26 瀏覽次數(shù):

    科學(xué)技術(shù)井噴式的突破和廣泛應(yīng)用,推動(dòng)了消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的成熟和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃興起,帶來了新一輪的數(shù)字化浪潮。為社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型提供了巨大的內(nèi)生動(dòng)力,催生了新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,加快了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐?!皵?shù)字經(jīng)濟(jì)”、“數(shù)字企業(yè)”、“智能工廠”、“智慧城市”等層出不窮,可以說,我們已經(jīng)步入了數(shù)字化變革的新時(shí)代。各種數(shù)字科技的創(chuàng)新應(yīng)用,已深刻改變著這個(gè)時(shí)代的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,產(chǎn)業(yè)新生態(tài)在“大破大立”中逐漸形成,行業(yè)“顛覆洗牌”的風(fēng)潮已被深刻感知。

       面對(duì)新形勢(shì),如何運(yùn)用以數(shù)字技術(shù)為代表的先進(jìn)生產(chǎn)力和生產(chǎn)科技,推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型,是值得行業(yè)關(guān)注和探討的問題。

產(chǎn)業(yè)數(shù)字變革成為大趨勢(shì)

       當(dāng)前,數(shù)字信息技術(shù)迅猛發(fā)展,已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力,在信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)全面深化和變革創(chuàng)新的新階段,泛在、融合、智能和綠色發(fā)展趨勢(shì)凸顯,新產(chǎn)品、新服務(wù)、新業(yè)態(tài)大量涌現(xiàn),對(duì)于促進(jìn)社會(huì)就業(yè)、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式具有十分重要的作用,新型數(shù)字科技、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為席卷全球的新趨勢(shì),未來,每個(gè)人、每個(gè)企業(yè)、每個(gè)行業(yè)都將裹挾在其中。對(duì)建筑業(yè)而言,以BIM技術(shù)為核心的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等數(shù)字信息技術(shù)已日趨成熟,以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和助推管理的革新已成為目前行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大勢(shì)。

產(chǎn)業(yè)數(shù)字化變革風(fēng)起云涌

       實(shí)際上,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化變革已在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)風(fēng)起云涌之勢(shì)。例如,英國(guó)出臺(tái)了數(shù)字英國(guó)戰(zhàn)略、德國(guó)推行“數(shù)字化戰(zhàn)略2025”、法國(guó)提出“數(shù)字化革命計(jì)劃2017-2027”,我國(guó)也正在積極發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì),“數(shù)字中國(guó)”概念在十九大報(bào)告中出現(xiàn)。

       在制造業(yè),以數(shù)字化智能制造為代表的工業(yè)4.0正在攻破傳統(tǒng)制造業(yè)的城墻,數(shù)字化革命正針對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的每個(gè)環(huán)節(jié),以制造業(yè)為代表的先進(jìn)的智能制造,在數(shù)字化變革之下已走在前列。無論是德國(guó)工業(yè)4.0還是美國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)抑或是《中國(guó)制造2025》,其本質(zhì)都是智能制造,而智能制造的核心是數(shù)字科技、數(shù)字技術(shù)。

       那么,在數(shù)字化變革的浪潮中,建筑業(yè)發(fā)展水平如何呢?麥肯錫全球機(jī)構(gòu)行業(yè)數(shù)字化指數(shù)顯示(圖1),建筑業(yè)的數(shù)字化水平相對(duì)比較低;房地產(chǎn)業(yè)數(shù)字化水平排名居中;排在前面的是智能制造、金融、媒體和信息產(chǎn)業(yè)。應(yīng)該說,建筑業(yè)的數(shù)字化、信息化發(fā)展尚任重道遠(yuǎn)。

圖1

用數(shù)字科技助力建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)是必然

       科技浪潮勢(shì)不可當(dāng)。同時(shí),消費(fèi)升級(jí)拉動(dòng)、環(huán)境要求推動(dòng)、產(chǎn)業(yè)低效倒逼及科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下,建筑業(yè)自身發(fā)展也面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求。

       在此背景下,用數(shù)字科技助力建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)成為必然。

       在科技驅(qū)動(dòng)之下,我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)到底要往哪個(gè)方向轉(zhuǎn)型?《建筑業(yè)發(fā)展十三五”規(guī)劃》《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》等文件已指明發(fā)展方向,即工業(yè)化、信息化和綠色化,而“三化”背后的內(nèi)涵就是“將建筑業(yè)提升至現(xiàn)代工業(yè)化水平”。那么,建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的目標(biāo)是什么?應(yīng)該是“讓每一個(gè)工程項(xiàng)目成功”。而項(xiàng)目成功指標(biāo),可以參考英國(guó)政府對(duì)建筑業(yè)2025的策略和要求:二氧化碳排放量降低50%、成本降低三分之一、進(jìn)度加快50%。

       如何才能“讓每一個(gè)工程項(xiàng)目成功”?可以借助數(shù)字建筑產(chǎn)業(yè)平臺(tái),通過數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字建造、數(shù)字運(yùn)維,讓工程項(xiàng)目的進(jìn)度加快,成本降低,質(zhì)量安全水平提高。

“數(shù)字建筑”是建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心引擎

       在數(shù)字化變革的大趨勢(shì)下,作為數(shù)字科技與建筑產(chǎn)業(yè)有效融合的“數(shù)字建筑”,必然成為建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心引擎。數(shù)字建筑就是利用BIM和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù),結(jié)合先進(jìn)的精益建造項(xiàng)目管理理論方法,形成的以數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)的行業(yè)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略。它集成了人員、流程、數(shù)據(jù)、技術(shù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng),管理建筑物從規(guī)劃、設(shè)計(jì)開始到施工、運(yùn)維的全生命周期,包括全過程、全要素、全參與方的數(shù)字化、在線化、智能化,從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的生態(tài)體系全新建立(圖2)。

圖2

       “數(shù)字建筑”具有數(shù)字化、在線化、智能化三大特征:

       第一,數(shù)字化是基礎(chǔ)。數(shù)字化是指通過對(duì)實(shí)體與實(shí)體活動(dòng)的解構(gòu)與建模,構(gòu)建與實(shí)體映射的數(shù)字化模型,實(shí)現(xiàn)全過程、全要素、全參與方的數(shù)字化過程。不能狹義地將BIM技術(shù)建模等同于數(shù)字化,它只是對(duì)建筑本體的數(shù)字表現(xiàn),而并不是關(guān)鍵技術(shù)。所謂的數(shù)字化包括數(shù)字設(shè)計(jì)、數(shù)字生產(chǎn)、數(shù)字施工、數(shù)字運(yùn)維、數(shù)字全參與方。

     第二,在線化是關(guān)鍵。在線化是指通過虛體建筑與實(shí)體建筑基于“人、事、物”的HCPS(信息物理系統(tǒng))的泛在鏈接和實(shí)時(shí)在線,讓全過程、全要素、全參與方都以“數(shù)字孿生”的形態(tài)出現(xiàn),形成虛實(shí)映射與實(shí)時(shí)交互的融合機(jī)制,從而讓項(xiàng)目、企業(yè)和行業(yè)的管理效益、生產(chǎn)效率、決策能力等有效轉(zhuǎn)變與提升。

      第三,智能化是目標(biāo)。智能化是深化應(yīng)用,本質(zhì)上是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),演化智能算法。也就是說虛體建筑與實(shí)體建筑在大數(shù)據(jù)、智能算法基礎(chǔ)上具備可感知、可適應(yīng)、可預(yù)測(cè)的能力,相互依賴與優(yōu)化,成為具有全面感知、分析認(rèn)知、科學(xué)決策、精準(zhǔn)執(zhí)行與自我進(jìn)化的“人工智能”,在數(shù)據(jù)閉環(huán)自動(dòng)流動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。目前,我國(guó)已將人工智能上升到國(guó)家戰(zhàn)略。

數(shù)字建筑引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革與發(fā)展

       數(shù)字建筑會(huì)給建筑業(yè)帶來怎樣的變革呢?

未來的建筑產(chǎn)品:規(guī)?;ㄖ平桓豆I(yè)級(jí)品質(zhì)產(chǎn)品

       未來,建筑產(chǎn)品將發(fā)生以下3方面的變化:一是客戶參與,個(gè)性定制,滿足個(gè)性化需求;二是產(chǎn)品精度達(dá)到毫米級(jí),實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)品質(zhì);三是健康建筑評(píng)價(jià)驅(qū)動(dòng),提供以人為本的健康建筑產(chǎn)品。蘋果公司總部大樓就是工業(yè)級(jí)品質(zhì)產(chǎn)品(圖3)。蘋果公司對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)和細(xì)節(jié)的追求文化延續(xù)到了蘋果公司總部大樓的建筑中,追求工業(yè)級(jí)品質(zhì)。這個(gè)項(xiàng)目的特點(diǎn)是追求產(chǎn)品細(xì)節(jié)上的極致、在建筑設(shè)計(jì)上參考蘋果產(chǎn)品、建造過程精細(xì)化程度極高以及最終交付標(biāo)準(zhǔn)苛刻。

圖3

項(xiàng)目全過程將發(fā)生新的變化:“新設(shè)計(jì)、新建造、新運(yùn)維”驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革

       隨著數(shù)字化進(jìn)程的不斷演進(jìn),建筑業(yè)項(xiàng)目全過程將發(fā)生新的變化:新設(shè)計(jì)、新建造、新運(yùn)維將驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革。(圖4)。

圖4

       新設(shè)計(jì)階段,將會(huì)是全數(shù)字化樣品的階段,即在實(shí)體建造生產(chǎn)之前,數(shù)字化模擬全過程,包括協(xié)同設(shè)計(jì)、虛擬生產(chǎn)、虛擬施工、虛擬交付都呈現(xiàn)在全數(shù)字化樣品中。新設(shè)計(jì)階段最終交付的是設(shè)計(jì)模型、施工和商務(wù)方案的數(shù)字化樣品,涵蓋所有信息,可實(shí)現(xiàn)管理前置控制、方案合理可行、商務(wù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)和產(chǎn)品個(gè)性需求滿足。

       新建造階段,即工業(yè)化建造。通過數(shù)字建筑實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)化和工廠工業(yè)化,使圖紙細(xì)化到作業(yè)指導(dǎo)書,任務(wù)排程最小到工序,工序工法標(biāo)準(zhǔn)化。將工程建造提升到工業(yè)制造的精細(xì)化水平。新建造將消費(fèi)者、開發(fā)商、生產(chǎn)、物流、施工等單位整合在一起,通過軟件和數(shù)據(jù)形成建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的“數(shù)字化生產(chǎn)線”,這條“生產(chǎn)線”將工廠生產(chǎn)與施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線連接與智能交互協(xié)作。工廠工業(yè)化基于標(biāo)準(zhǔn)化、流程化,可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件及部品的大規(guī)模、柔性化生產(chǎn)。現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)化好比是“裝配車間”,通過計(jì)劃排程到末位級(jí)等工業(yè)化手段實(shí)現(xiàn)精益建造。通過數(shù)字工地與實(shí)體工地的數(shù)字孿生,實(shí)現(xiàn)對(duì)人員、機(jī)械、材料、環(huán)境等各要素的實(shí)時(shí)感知、分析、決策和智能執(zhí)行,形成“智慧工地”。通過工廠與現(xiàn)場(chǎng)的一體化,將實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同,將建造過程提升到工業(yè)級(jí)精細(xì)化水平,達(dá)到浪費(fèi)最小化、價(jià)值最大化,精益求精的目標(biāo)。

       新運(yùn)維即指智慧化運(yùn)維?;贐IM+大數(shù)據(jù)技術(shù)分析,通過空間戰(zhàn)略規(guī)劃、空置面積分析,空間優(yōu)化組合等,科學(xué)合理的利用空間,降低運(yùn)營(yíng)成本,提高空間收益;同時(shí),為用戶提供高效、適宜的空間使用布局,提高工作和協(xié)作效率。

       通過智慧化運(yùn)維,可實(shí)現(xiàn)讓建筑及設(shè)施升級(jí)為自我管理的生命體、讓建筑運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)綠色及與生態(tài)環(huán)境和諧共生、為人們提供舒適健康的建筑空間和人性化的服務(wù)、使建筑及設(shè)施成為“共享經(jīng)濟(jì)的社會(huì)體”等目標(biāo),提供以人為本的綠色、健康、舒適建筑空間

       在數(shù)字化變革的大趨勢(shì)下,建筑產(chǎn)業(yè)唯有順勢(shì)而為,主動(dòng)擁抱變革,用科技支撐產(chǎn)業(yè)變革?!皵?shù)字建筑”是轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心引擎,其對(duì)建筑業(yè)的影響必然是全價(jià)值鏈的滲透與融合,通過“數(shù)字建筑”的科技手段,將打破產(chǎn)業(yè)邊界和傳統(tǒng)的生產(chǎn)鏈條,釋放市場(chǎng)活力和生產(chǎn)要素的配置,通過市場(chǎng)手段整合優(yōu)化行業(yè)資源,優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),節(jié)省交易成本,提升產(chǎn)品的技術(shù)水平,加速傳統(tǒng)生產(chǎn)方式變革,實(shí)現(xiàn)促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和提質(zhì)增效。

共建平臺(tái)生態(tài)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然

       數(shù)字化變革對(duì)整個(gè)行業(yè)和產(chǎn)業(yè),包括每家企業(yè)都是一個(gè)沖擊。但是對(duì)于企業(yè)來說,未來就是兩個(gè)選擇,要么建平臺(tái)、搭平臺(tái),要么做專做精,接入平臺(tái)。每家企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈的一環(huán)都會(huì)找到自己的位置。

       在此過程中,共同構(gòu)筑數(shù)字建筑平臺(tái)是關(guān)鍵。數(shù)字建筑讓每個(gè)工程項(xiàng)目成功、使生活與工作環(huán)境更美好、實(shí)現(xiàn)美好家園的夢(mèng),但不是依靠一家企業(yè)就能做到的,需要各方合作共建,不僅需要與行業(yè)內(nèi)上下游企業(yè)合作,還要與相關(guān)行業(yè)企業(yè)進(jìn)行跨界合作,共同打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。在開放的產(chǎn)業(yè)平臺(tái)生態(tài)中,不僅有傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維、材設(shè)廠商,還有征信服務(wù)機(jī)構(gòu)、金融機(jī)構(gòu)、軟硬件廠商等單位,各方通過平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)信息共享,充分協(xié)作和資源整合,打破企業(yè)邊界和區(qū)域邊界的限制,形成伙伴經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)合作共贏。廣聯(lián)達(dá)定位于數(shù)字建筑平臺(tái)服務(wù)商,愿意用科技來創(chuàng)造美好的環(huán)境,用科技助力工程項(xiàng)目成功,促進(jìn)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

       未來已來,數(shù)字建筑將給建筑業(yè)帶來全新變化與變革。

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