作者：朱亞立   廣聯(lián)達(dá)科技股份有限公司副總裁

近年來(lái)，中國(guó)建筑行業(yè)地轉(zhuǎn)型升級(jí)之路走得穩(wěn)健扎實(shí)?？v觀全行業(yè)，無(wú)論是建筑施工企業(yè)、設(shè)計(jì)研究院，還是第三方信息化服務(wù)商，大家轉(zhuǎn)型方向是一致的：希望緊緊抓住工業(yè)4.0這一窗口機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。作為數(shù)字建筑平臺(tái)服務(wù)商的廣聯(lián)達(dá)一直致力于此，和很多堪稱(chēng)大國(guó)工匠的建筑企業(yè)一起砥礪前行。

建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型必然影響到人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)生產(chǎn)要素的優(yōu)化升級(jí)，這其中涵蓋了材料、裝備、機(jī)械、制造、施工服務(wù)、軟件信息化服務(wù)等建筑業(yè)上下游50多個(gè)分子行業(yè)。在這一大環(huán)境下如何打好新體系的基礎(chǔ)？廣聯(lián)達(dá)在過(guò)去的20年中不斷深耕，在建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中不斷探索，也終于在大量實(shí)踐中，找到了自己的立足點(diǎn)和突破方向。

本文將主要從建筑行業(yè)數(shù)字化變革趨勢(shì)、工程項(xiàng)目數(shù)字化發(fā)展道路和智慧化應(yīng)用方案探索三個(gè)方面介紹近年來(lái)廣聯(lián)達(dá)圍繞數(shù)字建筑，智慧工地、BIM建造等理念的一些認(rèn)知和實(shí)踐，探討我們?cè)诮ㄖ袠I(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中的技術(shù)著力點(diǎn)，以及在和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、項(xiàng)目工地、企業(yè)管理甚至行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定得深度互動(dòng)過(guò)程中獲得的想法和經(jīng)驗(yàn)。

行業(yè)研究：數(shù)字化變革大勢(shì)所趨

在最近的5年到10年中，我們極大地感受到了數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)每個(gè)行業(yè)乃至我們每個(gè)人的沖擊。過(guò)去這段時(shí)間里，廣聯(lián)達(dá)在數(shù)字建筑整體研究過(guò)程中充分參考了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，比如制造業(yè)、零售業(yè)和金融業(yè)等。制造行業(yè)中，以數(shù)字化技術(shù)為載體的特斯拉憑借信息闖入者的面貌短短幾年內(nèi)便在市值上超越了傳統(tǒng)汽車(chē)行業(yè)老大通用汽車(chē)。零售行業(yè)里，京東的市值超過(guò)了蘇寧易購(gòu)，亞馬遜的市值和營(yíng)業(yè)額也超過(guò)了沃爾瑪。再比如金融業(yè)，微信、支付寶已經(jīng)極大地挑戰(zhàn)和沖擊了傳統(tǒng)的支付體系和商業(yè)模式。在不斷變化中，新經(jīng)濟(jì)對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的沖擊潛移默化式地被默認(rèn)和習(xí)慣。我們需要充分考慮，在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展前提之下，數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字化技術(shù)如何影響建筑行業(yè)里的每一個(gè)企業(yè)、項(xiàng)目和崗位。

有研究顯示，預(yù)計(jì)未來(lái)10年全球65%企業(yè)都將利用數(shù)字化的技術(shù)建立數(shù)字化的經(jīng)營(yíng)體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化變革。其余35%沒(méi)有改變的企業(yè)很有可能會(huì)接近消亡，退出歷史舞臺(tái)。這要求我們每一個(gè)行業(yè)，尤其是國(guó)民支柱產(chǎn)業(yè)建筑業(yè)應(yīng)該具有警醒的意識(shí)。

去年年底，麥肯錫發(fā)布全球數(shù)字化發(fā)展排名，建筑業(yè)倒數(shù)第二，農(nóng)業(yè)倒數(shù)第一。在中國(guó)也同樣做了統(tǒng)計(jì)，建筑業(yè)倒數(shù)第一，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于農(nóng)業(yè)和零售業(yè)的數(shù)字化發(fā)展。盡管我們GDP數(shù)字反映較好，國(guó)家投資比較大，致使在建筑業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩如此嚴(yán)重的情況下沒(méi)有發(fā)生根本性的變化，但這樣平靜的時(shí)間不會(huì)持續(xù)太久。在勞動(dòng)力短缺、安全事故頻發(fā)、資源枯竭、環(huán)保問(wèn)題亟待解決的層層壓力之下，行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)迫在眉睫，數(shù)字化技術(shù)在建筑業(yè)地應(yīng)用是大勢(shì)所趨。

項(xiàng)目研究：工程項(xiàng)目數(shù)字化發(fā)展道路

我們?cè)诖罅康臉I(yè)務(wù)研究過(guò)程中接觸了很多大型的建筑施工龍頭企業(yè)。在交流過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)建筑行業(yè)里數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用其實(shí)是有很大潛力可以挖掘的。在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用之下，傳統(tǒng)的項(xiàng)目作業(yè)如何提升到工業(yè)級(jí)精細(xì)化水平？從流水線作業(yè)到機(jī)械化、自動(dòng)化、裝配化，我們?cè)谑┕がF(xiàn)場(chǎng)擁有的改善空間超乎想象，平均水平能提升40%—60%。這些提升來(lái)源于協(xié)同化的設(shè)計(jì)、協(xié)同化的施工，以及供應(yīng)鏈體系上的管理優(yōu)化，也來(lái)源于裝配式工廠工業(yè)化地支持，但其中最大的部分是來(lái)源于數(shù)字化和信息化技術(shù)應(yīng)用。

在深圳會(huì)展中心項(xiàng)目中，信息化技術(shù)極大地提高了如此復(fù)雜項(xiàng)目的透明度，讓項(xiàng)目上幾萬(wàn)名工人、幾百個(gè)施工企業(yè)、多區(qū)域協(xié)調(diào)、多分包多施工單位合作的過(guò)程變得透明和可視化。只有在可視化基礎(chǔ)之上才有可能可感可控，才能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)流程的優(yōu)化。數(shù)據(jù)表明，全球物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備數(shù)量在2018年第一次超過(guò)了移動(dòng)終端，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)真正進(jìn)入了應(yīng)用元年。也就是說(shuō)現(xiàn)在我們技術(shù)突破面臨非常好的機(jī)會(huì)：萬(wàn)物互聯(lián)，洞察一切，所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線。這其中最大的受益者之一就是建筑施工行業(yè)，因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)的企業(yè)體系、組織結(jié)構(gòu)、項(xiàng)目形式都急需協(xié)同分享，人、機(jī)、料、法、環(huán)各現(xiàn)場(chǎng)管理要素的關(guān)系也非常復(fù)雜。BIM是信息化技術(shù)的核心載體，但大量數(shù)據(jù)地采集還是要靠以物聯(lián)網(wǎng)為代表的數(shù)字技術(shù)綜合應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以我們提出要以BIM+物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)為核心，集合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，建立一個(gè)項(xiàng)目全過(guò)程的信息化體系，從而推動(dòng)我們項(xiàng)目工地向工業(yè)級(jí)精細(xì)化生產(chǎn)和管理轉(zhuǎn)型，這也形成了我們?cè)谖磥?lái)搭建整個(gè)施工行業(yè)解決方案的理論基礎(chǔ)。在這基礎(chǔ)之上我們才能有數(shù)據(jù)，才能通過(guò)機(jī)器深度學(xué)習(xí)真正實(shí)現(xiàn)最終的智慧建造，從而帶來(lái)行業(yè)根本性改變。

工程項(xiàng)目數(shù)字化發(fā)展過(guò)程，很像給企業(yè)做咨詢(xún)和規(guī)劃，整個(gè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和建設(shè)很難一蹴而就，往往需要3年到5年的時(shí)間。我們?cè)诓煌碾A段要用不同技術(shù)來(lái)解決不同問(wèn)題，一步一個(gè)臺(tái)階，最終使作業(yè)升級(jí)和管理升級(jí)達(dá)到一個(gè)平衡。我們把工程項(xiàng)目數(shù)字化發(fā)展分成了四個(gè)階段，分別是：感知階段、控制階段、優(yōu)化階段和自治階段。這里著重和大家介紹第一個(gè)階段，也是目前我們大部分施工企業(yè)所處的階段。

建筑行業(yè)的企業(yè)和項(xiàng)目管理流程非常復(fù)雜，一件事情發(fā)生后，領(lǐng)導(dǎo)層往往是最后才知道的。要做到精細(xì)化管理，就需要做管理規(guī)范前置和實(shí)時(shí)響應(yīng)，這要求工作細(xì)化到每一個(gè)崗位，每一個(gè)工序，每一個(gè)工藝，每一個(gè)工法。我們把工程項(xiàng)目數(shù)字化發(fā)展的第一個(gè)階段叫“感知”階段，也就是通過(guò)傳感器和外部數(shù)據(jù)源去感知現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)要素的位置、狀態(tài)、行為和計(jì)量等信息。在這個(gè)階段，企業(yè)需要大量采用碎片化的技術(shù)工具對(duì)現(xiàn)有作業(yè)模式、作業(yè)流程和作業(yè)組織方式進(jìn)行數(shù)字化解構(gòu)。比如說(shuō)在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)可穿戴設(shè)備就可以知道所有人員的作業(yè)實(shí)名制情況、安全實(shí)名制情況甚至驗(yàn)收交付實(shí)名制情況。機(jī)械設(shè)備和材料也是一樣，塔吊、卸料平臺(tái)等也可以通過(guò)安裝特定的軟硬件設(shè)備使之成為智能化的信息收集端。所以第一階段必須踏踏實(shí)實(shí)回歸現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)數(shù)字化解構(gòu)，讓我們真正了解到作業(yè)上、管理上的瓶頸在哪里，哪些任務(wù)價(jià)值小但花費(fèi)時(shí)間多。只有充分了解項(xiàng)目，了解現(xiàn)場(chǎng)，在這基礎(chǔ)之上進(jìn)行可控可管的優(yōu)化才是最有價(jià)值的。

進(jìn)入“控制”階段后，我們將實(shí)際信息和管理模型進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度偏差可控，項(xiàng)目隱患可控。而在隨之而來(lái)的“優(yōu)化”階段里我們通過(guò)算法和分析組件來(lái)優(yōu)化人員效率、設(shè)備運(yùn)營(yíng)、資源利用以及各項(xiàng)指標(biāo)和定額。這兩個(gè)階段里我們充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)，把碎片化應(yīng)用所采集的信息通過(guò)在線化的方式連接在一起，比如可以通過(guò)BIM和GIS技術(shù)把所有信息和模型關(guān)聯(lián)在一起。數(shù)字化的好處就是可以充分地模擬，在建造之前，我們可以在數(shù)字世界的虛擬環(huán)境里通過(guò)一個(gè)完整的信息化平臺(tái)不斷地進(jìn)行管理演練和作業(yè)方案模擬，不斷地去嘗試，找到最優(yōu)的方案。控制和優(yōu)化階段強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)鏈上的信息，以及找到信息背后的知識(shí)，基于知識(shí)可以搭建完整的分析體系來(lái)支持決策。然而這個(gè)過(guò)程需要通過(guò)認(rèn)真規(guī)劃、實(shí)踐、推廣、總結(jié)，然后再去不斷地迭代，讓過(guò)程中形成的規(guī)則規(guī)范對(duì)管理體系進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，最后會(huì)進(jìn)入技術(shù)和體系都成熟的“自治”階段。那時(shí)候整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)，施工管理系統(tǒng)自動(dòng)和外部系統(tǒng)以及服務(wù)進(jìn)行協(xié)同。系統(tǒng)可以通過(guò)大數(shù)據(jù)和算法進(jìn)行自診斷和自?xún)?yōu)化，從而輔助決策。

方案研究：智慧化應(yīng)用方案探索

通過(guò)國(guó)內(nèi)外技術(shù)研究與合作，我們鎖定了未來(lái)在建筑行業(yè)工程項(xiàng)目數(shù)字化發(fā)展中最值得深入思考和投入的三項(xiàng)核心技術(shù)。廣聯(lián)達(dá)為施工現(xiàn)場(chǎng)管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供的智慧化應(yīng)用方案——“智慧工地”，也是基于這三項(xiàng)核心技術(shù)進(jìn)行探索和架構(gòu)的。

第一項(xiàng)是新型網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，我們稱(chēng)之為“萬(wàn)物互聯(lián)”。也就是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、事件驅(qū)動(dòng)等技術(shù)讓連接變得更可信、可靠、并且高效，讓設(shè)備和傳感的接入變得更加簡(jiǎn)單，讓互聯(lián)互通在數(shù)字化環(huán)境里真正實(shí)現(xiàn)，做到效率的提升和企業(yè)自覺(jué)規(guī)范的形成。廣聯(lián)達(dá)智慧工地?fù)碛凶灾餮邪l(fā)的物聯(lián)中心——筑聯(lián)。這是一個(gè)面向建筑行業(yè)開(kāi)放的工業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，可以和多企業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略合作來(lái)幫助建筑企業(yè)一步步把基礎(chǔ)打扎實(shí)。目前可以接入包括卸料平臺(tái)、高支模等在內(nèi)的幾百種終端設(shè)備。

第二項(xiàng)是兼顧云計(jì)算和邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)。施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字化信息分兩種，一種是通過(guò)物聯(lián)傳感設(shè)備收集的工業(yè)實(shí)施信息，還有一種是通過(guò)視頻采集的圖片和影像信息，這兩種信息我們均可變成數(shù)據(jù)模型，在這基礎(chǔ)上才具備可計(jì)算的能力。這也是為什么我們說(shuō)BIM非常重要，它可以有效地把碎片化信息整合在一起進(jìn)行深入計(jì)算和學(xué)習(xí)，企業(yè)在這基礎(chǔ)之上可以快速搭建自己的企業(yè)數(shù)據(jù)模型。另外，因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)情況非常復(fù)雜，在除了一些預(yù)測(cè)性和深度挖掘分析性的大數(shù)據(jù)應(yīng)用以外，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)也需要一些快速地反應(yīng)，比如說(shuō)智能攝像頭或者智能控制設(shè)備，在工地現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)人員有未佩戴安全帽、安全帶進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，設(shè)備需要在第一時(shí)間從第一角度對(duì)風(fēng)險(xiǎn)、安全進(jìn)行評(píng)估。此時(shí)的數(shù)據(jù)處理過(guò)程可以通過(guò)本地設(shè)備在本地邊緣計(jì)算層完成，而無(wú)需交由云端，這無(wú)疑將大大提升處理效率，減輕云端的負(fù)荷。由主數(shù)據(jù)平臺(tái)以及我們的核心業(yè)務(wù)模型數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)組成的廣聯(lián)達(dá)智慧工地?cái)?shù)據(jù)中心，使終端設(shè)備和云平臺(tái)都能具有一定的計(jì)算和驗(yàn)證能力，真正形成由點(diǎn)到線再到面的立體計(jì)算能力。

第三項(xiàng)是人工智能技術(shù)，它讓我們的現(xiàn)場(chǎng)圖片、影像分析變得更加精準(zhǔn)。中國(guó)是最有可能在人工智能時(shí)代領(lǐng)跑全球的國(guó)家，因?yàn)橹袊?guó)有全球最大的數(shù)據(jù)量。比如說(shuō)建筑施工領(lǐng)域，中建集團(tuán)下一個(gè)公司的數(shù)據(jù)就超出了很多國(guó)家全國(guó)范圍的數(shù)據(jù)。我國(guó)每年有70個(gè)萬(wàn)新開(kāi)項(xiàng)目，這些項(xiàng)目帶來(lái)的數(shù)據(jù)是巨大的，這些數(shù)據(jù)被提煉存儲(chǔ)在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)里，為我們建筑行業(yè)里全過(guò)程、全要素、全參與方提供生產(chǎn)模式、生產(chǎn)力以及生產(chǎn)方式各個(gè)角度的信息服務(wù)。廣聯(lián)達(dá)智慧工地的算法中心結(jié)合上千個(gè)真實(shí)的項(xiàng)目做了很多的嘗試，比如在廣聯(lián)達(dá)智慧工地的智慧安全平臺(tái)上，每天上傳的安全檢查照片幾十萬(wàn)張，每天平臺(tái)都會(huì)進(jìn)行深入自學(xué)習(xí)。目前平臺(tái)內(nèi)累積的標(biāo)準(zhǔn)算法可以自動(dòng)識(shí)別95%—97%的工地常見(jiàn)安全隱患，常見(jiàn)的一些安全文明規(guī)范的落實(shí)都是可以通過(guò)算法去解決。這些算法的建立和完善有賴(lài)于眾多企業(yè)一起不斷嘗試深入挖掘，最終實(shí)現(xiàn)適合施工全過(guò)程的智能化管理。

廣聯(lián)達(dá)“智慧工地”由“一臺(tái)四方N應(yīng)用”整體架構(gòu)而成

一臺(tái)即“一平臺(tái)”，由物聯(lián)中心、數(shù)據(jù)中心和算法中心三個(gè)技術(shù)中心組成工地的“智慧”載體，也是我們的智慧大腦。它可以讓設(shè)備和傳感的接入變得更簡(jiǎn)單、讓業(yè)務(wù)間數(shù)據(jù)共享變得更方便，讓現(xiàn)場(chǎng)圖片、影像分析變得更精準(zhǔn)。例如目前工地上最常見(jiàn)的數(shù)鋼筋，傳統(tǒng)需要建筑工人一根一根逐個(gè)數(shù)，稍微出錯(cuò)就要再來(lái)一遍。通過(guò)智能算法中心，只要將鋼筋拍成照片，就可以自動(dòng)計(jì)算鋼筋數(shù)量，快捷高效、節(jié)省人力，準(zhǔn)確率達(dá)到95%上。

“四方”指的是智慧勞務(wù)、智慧安全、智慧物料、智慧協(xié)同四大解決方案，每個(gè)方案都包含了采集、檢測(cè)和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)，形成價(jià)值閉環(huán)。比如智慧安全方案中，平臺(tái)將移動(dòng)端采集的各類(lèi)安全問(wèn)題進(jìn)行歸集和整理，按照責(zé)任人、分包單位、問(wèn)題類(lèi)別以及問(wèn)題趨勢(shì)進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果以圖表形式呈現(xiàn)，對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行預(yù)警。這樣管理人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并督促整改，保證項(xiàng)目安全，提升工程質(zhì)量。

“N應(yīng)用”是指和各種現(xiàn)場(chǎng)管理應(yīng)用的數(shù)據(jù)連接，主要包括廣聯(lián)達(dá)自有產(chǎn)品，如斑馬進(jìn)度、BIM5D、三維場(chǎng)布等，以及廣聯(lián)達(dá)外部合作產(chǎn)品，如塔吊監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、水控電控、勞務(wù)一卡通、智能配電箱等。這些方案和應(yīng)用也可以滿足政府部門(mén)對(duì)勞務(wù)、安全、質(zhì)量、環(huán)境的監(jiān)管要求。所有的應(yīng)用數(shù)據(jù)均可在智慧工地BI平臺(tái)直觀呈現(xiàn)，項(xiàng)目管理人員對(duì)項(xiàng)目的人員、進(jìn)度、質(zhì)量、安全等關(guān)鍵指標(biāo)一目了然，問(wèn)題指標(biāo)會(huì)有紅色預(yù)警提示，每個(gè)指標(biāo)均可逐級(jí)展開(kāi)，查看詳細(xì)分析和原始數(shù)據(jù)。

廣聯(lián)達(dá)的智慧工地通過(guò)技術(shù)智能、工作互聯(lián)、信息共享實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)升級(jí)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中心、數(shù)據(jù)處理中心和智能算法中心使得項(xiàng)目管理可視、可管、可控、可測(cè)，實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目的管理升級(jí)。

工程項(xiàng)目數(shù)字化和智慧應(yīng)用實(shí)踐探索之路充滿挑戰(zhàn)，有挑戰(zhàn)有阻力同樣也預(yù)示了智慧工地的成長(zhǎng)空間。目前我們也僅僅是邁出了工地信息化、或者說(shuō)建筑業(yè)信息化的一小步，整個(gè)建筑行業(yè)信息化、工業(yè)化步伐方興未艾。

數(shù)字筑夢(mèng)，智慧有道。因?yàn)橄嘈?，所以看?jiàn)。