智能建造与新型建筑工业化协同发展探析

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放大字体  缩小字体    发布日期:2021-08-10  浏览次数:225
核心提示:​近年来,建筑产业迅速发展,但始终没有脱离劳动密集型的窠臼。要从根本上改变这种现状,必须将建筑业与大数据、物联网、人工智能等战略性新兴产业相融合。2013年,德国提出“工业4.0”概念,引发了制造业的观念变革和巨大发展。与工业革命发展历程相伴随,建筑业也将经历4个发展阶段:建造1.0是装配式建筑,建造2.0是批量化、工业化建造,建造3.0是计算机出现之后的数字化建造,建筑4.0就是智能建造。

智能建造和新型建筑工业化
智能建造和新型建筑工业化已成为建筑业发展的必然趋势和转型升级的重要抓手。
什么是智能建造

       智能建造就是在工业化和数字化基础上实现建造对象自身、建造装备、建筑过程和建筑系统的感知、分析与控制,实现全面升级。从生产过程维度看,智能建造可划分为智能规划与设计、智能装备与施工、智能防灾与运维等。智能建造的核心是载体、算法和集成。载体,是指智能建造赖以发展的人工智能、大数据、云计算等新技术,尤其是5G(第五代移动通信技术)带来的低延时,使得施工现场“时空推演”成为可能。在智能建造的系统集成方面,目前很多企业已经建设了各自的场景集成系统,部分具备感知、分析、决策和执行能力,但要产生实际效益还有一段路要走,尤其在施工现场的机器人应用方面还有欠缺。推动智能建造,企业创新发展,最重要的是有自己的算法。“时空推演”、智能设计等,都要依靠算法实现。比如,构建形状语法和组合优化算法,并将建筑美观、结构安全、施工便捷等非量化因素模型化,可以实现“计算机模拟人脑”进行智能设计。

 

什么是新型建筑工业化

 

       改革开放以来,我国其他行业现代化水平越来越高,比较而言,建筑业发展较缓慢,分散的、低水平的,低效率的传统粗放手工业生产方式占主导地位。建筑业的“招工难”,“用工荒”现象已经出现,而且仍在不断加剧,传统模式已难以为继,必须向新型工业化道路转轨,摆脱传统模式路径的依赖和束缚,努力寻求新型建筑工业化发展路径。

      新型建筑工业化主要体现在信息化与建筑工业化的深度融合,尤其是在BIM建筑信息模型技术在建筑工业化中的应用。BIM技术的广泛应用使我国工程建设逐步向工业化、标准化和集约化方向发展,促使工程建设各阶段、各专业主体之间在更高层面上充分共享资源,有效地解决了设计与施工脱节,部品与建造技术脱节的问题,极大地提高了工程建设的精细化、生产效率和工程质量,充分体现和发挥了新型建筑工业化的特点及优势。

    与传统的建造方式相比,新型建筑工业化的特点在于“把室外的事情室内做、工地的事情工厂做、高空的事情地面做、危险复杂的事情机械或机器人做、质量和安全计算机做,浪费资源、污染环境的事情不做”。同时,新型建筑工业化可以形成新时代建筑产业工人队伍,减少工地扬尘,打响空气质量保卫战,破解建筑垃圾围城的困局,将建筑污染关进绿色建筑的“笼子”里,加快实现迈入智能建造世界强国行列的目标。

 

智能建造新型建筑工业化对建筑业的影响

    目前传统的建筑业市场销售基本上都是在线下完成的,规模巨大且透明度不高,在招投标、业务分包和承包、采购、供应、租赁等诸多方面存在成本居高不下等难题,而依靠大数据技术,借助互联网的便捷性和高效性,民营企业可以此为突破口,创新商业模式,打破传统交易模式,降低经营成本,不断拓展新的业务链条,培育新增长点,实现多样化发展。

    建筑业企业要明白智能建造是一个系统性的、突破性的创新,依靠传统的单一目标、单一创新的改进方式已经远远不够,它的影响可能不只在技术层面,还会带来整个管理流程乃至商业模式的变革。其次,要清醒认识行业变革的趋势,积极学习、积极创新、积极进取,主动以创新和创造来激发和推动行业的变革。

       “对于建筑业企业而言,一定要认清行业变革的趋势,整合产业资源,主动以创新和创造来激发和推动行业的变革。此外,整个行业还应关注智能建造领域那些关键核心的技术,加强对行业基础性、关键性技术的深入研发。”

    要以大力发展建筑工业化为载体,以数字化、智能化升级为动力,创新突破相关核心技术,加大智能建造在工程建设各环节应用,形成涵盖科研、设计、生产加工、施工装配、运营等全产业链融合一体的智能建造产业体系。

    在智能建造和新型建筑工业化协同发展过程中,一些核心关键的基础技术是引起整个产业变革发展的主要因素之一,这种技术可以称为行业突破性变革技术。其中,集成化BIM技术就是这种变革技术的代表。我们要充分意识到集成化BIM技术在整个产业变革中将起到关键性作用。
    此外,还要关注BIM技术的国产化和“卡脖子”问题。目前基础性BIM图形引擎技术主要还是掌握在其他工业发达国家手中,长期而言,这对我国智能建造和装配式建筑产业发展十分不利。研发具有自主知识产权、自主可控的BIM技术对建筑业的发展至关重要,我们要加大对这类基础性、关键性技术投入。

智能建造与新型建筑工业化协同发展建议

 

    建筑业的智能建造与新型建筑工业化,可以借鉴制造业的经验。例如,制造过程的数字化,“端到端”的管理,可以为建筑产业链的数字化赋能提供借鉴;建筑业从原材料到部品部件制造,再到离散装配,可以复制工业互联网发展经验;混凝土搅拌站和混凝土搅拌车的调度,可以借鉴互联网打车平台的经验,实行全过程在线管理,降低成本;利用工业区块链技术,把质量信息、溯源信息嵌入区块链内,提升部品部件质量管理水平。
     结合我国建筑工业化的发展历程和装配式建筑的发展现状,指出新型建筑工业化提质增效的四个策略:一是装配式建筑采用大开间,实现户内空间的灵活可变;二是标准化设计是提质增效的前提;三是复杂的部分工厂做,简单的部分现场做;四是装配式建筑宜实现管线分离。

 

住建

 

部总结各地经验做法  

 

 

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验做法清单(第一批)

 

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验


智能建造与新型建筑工业化

近年来,建筑业发展迅速,但始终没有脱离劳动密集型的窠臼。要从根本上改变这种现状,必须将建筑业与大数据、物联网、人工智能等战略性新兴产业相融合。2013年,德国提出“工业4.0”概念,引发了制造业的观念变革和巨大发展。与工业革命发展历程相伴随,建筑业也将经历4个发展阶段:建造1.0是装配式建筑,建造2.0是批量化、工业化建造,建造3.0是计算机出现之后的数字化建造,建筑4.0就是智能建造智能建造和新型建筑工业化已成为建筑业发展的必然趋势和转型升级的重要抓手。

 

什么是智能建造

       智能建造就是在工业化和数字化基础上实现建造对象自身、建造装备、建筑过程和建筑系统的感知、分析与控制,实现全面升级。从生产过程维度看,智能建造可划分为智能规划与设计、智能装备与施工、智能防灾与运维等。智能建造的核心是载体、算法和集成。载体,是指智能建造赖以发展的人工智能、大数据、云计算等新技术,尤其是5G(第五代移动通信技术)带来的低延时,使得施工现场“时空推演”成为可能。在智能建造的系统集成方面,目前很多企业已经建设了各自的场景集成系统,部分具备感知、分析、决策和执行能力,但要产生实际效益还有一段路要走,尤其在施工现场的机器人应用方面还有欠缺。推动智能建造,企业创新发展,最重要的是有自己的算法。“时空推演”、智能设计等,都要依靠算法实现。比如,构建形状语法和组合优化算法,并将建筑美观、结构安全、施工便捷等非量化因素模型化,可以实现“计算机模拟人脑”进行智能设计。

 

什么是新型建筑工业化

 

       改革开放以来,我国其他行业现代化水平越来越高,比较而言,建筑业发展较缓慢,分散的、低水平的,低效率的传统粗放手工业生产方式占主导地位。建筑业的“招工难”,“用工荒”现象已经出现,而且仍在不断加剧,传统模式已难以为继,必须向新型工业化道路转轨,摆脱传统模式路径的依赖和束缚,努力寻求新型建筑工业化发展路径。

      新型建筑工业化主要体现在信息化与建筑工业化的深度融合,尤其是在BIM建筑信息模型技术在建筑工业化中的应用。BIM技术的广泛应用使我国工程建设逐步向工业化、标准化和集约化方向发展,促使工程建设各阶段、各专业主体之间在更高层面上充分共享资源,有效地解决了设计与施工脱节,部品与建造技术脱节的问题,极大地提高了工程建设的精细化、生产效率和工程质量,充分体现和发挥了新型建筑工业化的特点及优势。

    与传统的建造方式相比,新型建筑工业化的特点在于“把室外的事情室内做、工地的事情工厂做、高空的事情地面做、危险复杂的事情机械或机器人做、质量和安全计算机做,浪费资源、污染环境的事情不做”。同时,新型建筑工业化可以形成新时代建筑产业工人队伍,减少工地扬尘,打响空气质量保卫战,破解建筑垃圾围城的困局,将建筑污染关进绿色建筑的“笼子”里,加快实现迈入智能建造世界强国行列的目标。

 

智能建造新型建筑工业化对建筑业的影响

    目前传统的建筑业市场销售基本上都是在线下完成的,规模巨大且透明度不高,在招投标、业务分包和承包、采购、供应、租赁等诸多方面存在成本居高不下等难题,而依靠大数据技术,借助互联网的便捷性和高效性,民营企业可以此为突破口,创新商业模式,打破传统交易模式,降低经营成本,不断拓展新的业务链条,培育新增长点,实现多样化发展。

    建筑业企业要明白智能建造是一个系统性的、突破性的创新,依靠传统的单一目标、单一创新的改进方式已经远远不够,它的影响可能不只在技术层面,还会带来整个管理流程乃至商业模式的变革。其次,要清醒认识行业变革的趋势,积极学习、积极创新、积极进取,主动以创新和创造来激发和推动行业的变革。

       “对于建筑业企业而言,一定要认清行业变革的趋势,整合产业资源,主动以创新和创造来激发和推动行业的变革。此外,整个行业还应关注智能建造领域那些关键核心的技术,加强对行业基础性、关键性技术的深入研发。”

    要以大力发展建筑工业化为载体,以数字化、智能化升级为动力,创新突破相关核心技术,加大智能建造在工程建设各环节应用,形成涵盖科研、设计、生产加工、施工装配、运营等全产业链融合一体的智能建造产业体系。

    在智能建造和新型建筑工业化协同发展过程中,一些核心关键的基础技术是引起整个产业变革发展的主要因素之一,这种技术可以称为行业突破性变革技术。其中,集成化BIM技术就是这种变革技术的代表。我们要充分意识到集成化BIM技术在整个产业变革中将起到关键性作用。
    此外,还要关注BIM技术的国产化和“卡脖子”问题。目前基础性BIM图形引擎技术主要还是掌握在其他工业发达国家手中,长期而言,这对我国智能建造和装配式建筑产业发展十分不利。研发具有自主知识产权、自主可控的BIM技术对建筑业的发展至关重要,我们要加大对这类基础性、关键性技术投入。

智能建造与新型建筑工业化协同发展建议

 

    建筑业的智能建造与新型建筑工业化,可以借鉴制造业的经验。例如,制造过程的数字化,“端到端”的管理,可以为建筑产业链的数字化赋能提供借鉴;建筑业从原材料到部品部件制造,再到离散装配,可以复制工业互联网发展经验;混凝土搅拌站和混凝土搅拌车的调度,可以借鉴互联网打车平台的经验,实行全过程在线管理,降低成本;利用工业区块链技术,把质量信息、溯源信息嵌入区块链内,提升部品部件质量管理水平。
     结合我国建筑工业化的发展历程和装配式建筑的发展现状,指出新型建筑工业化提质增效的四个策略:一是装配式建筑采用大开间,实现户内空间的灵活可变;二是标准化设计是提质增效的前提;三是复杂的部分工厂做,简单的部分现场做;四是装配式建筑宜实现管线分离。

 

住建

 

部总结各地经验做法  

 

 

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验做法清单(第一批)

 

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验

智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验


近年来,建筑产业迅速发展,但始终没有脱离劳动密集型的窠臼。要从根本上改变这种现状,必须将建筑业与大数据、物联网、人工智能等战略性新兴产业相融合。2013年,德国提出“工业4.0”概念,引发了制造业的观念变革和巨大发展。与工业革命发展历程相伴随,建筑业也将经历4个发展阶段:建造1.0是装配式建筑,建造2.0是批量化、工业化建造,建造3.0是计算机出现之后的数字化建造,建筑4.0就是智能建造

智能建造和新型建筑工业化已成为建筑业发展的必然趋势和转型升级的重要抓手。


 

本文标题: 智能建造与新型建筑工业化协同发展探析

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