賦能建筑行業(yè)，數(shù)字技術(shù)與管理聯(lián)動(dòng)是關(guān)鍵

作者：廣聯(lián)達(dá)科技股份有限公司副總裁   汪少山

近幾年，中國(guó)建筑行業(yè)由持續(xù)了二三十年迅猛發(fā)展階段迅速進(jìn)入緩慢增長(zhǎng)期。理論研究表明，社會(huì)的進(jìn)步和企業(yè)的發(fā)展，資源、管理、技術(shù)是關(guān)鍵要素。在過去的建筑業(yè)中，這三個(gè)要素的比重為：資源占60%，管理占30%，技術(shù)占10%。當(dāng)產(chǎn)值走向平穩(wěn)或者緩慢增長(zhǎng)時(shí)，資源占比下降，行業(yè)對(duì)管理和技術(shù)的訴求上漲。

中國(guó)建筑行業(yè)近幾十年的高速發(fā)展，從技術(shù)上來講經(jīng)歷了多次信息化浪潮的變革，我們將其總結(jié)為“兩次半”。第一次是指設(shè)計(jì)階段的“甩圖板”，第二次是指招投標(biāo)階段的甩“計(jì)算器”，而“半次”事實(shí)上指的是項(xiàng)目管理的信息化。之所以說是“半次”，因?yàn)樗鄬?shí)現(xiàn)的是自上而下的規(guī)劃、要求，是無紙化辦公的進(jìn)步，但自下而上的數(shù)據(jù)填報(bào)沒有打通數(shù)據(jù)流。真正的企業(yè)信息化管理，一定要做到數(shù)據(jù)的及時(shí)透明有效。因此，建筑業(yè)緩慢增長(zhǎng)期的嚴(yán)峻形勢(shì)要求盡快完成第三次信息化變革的下半場(chǎng)工作——數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

從無紙化辦公轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化辦公，需要“BIM+云、大、物、移、智”等幾樣核心數(shù)字技術(shù)的支撐。完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型后，大量數(shù)據(jù)積累、計(jì)算和機(jī)器自學(xué)習(xí)，才會(huì)帶領(lǐng)智能時(shí)代的到來。這是IT技術(shù)為建筑施工行業(yè)賦能的理想前景。事實(shí)表明，現(xiàn)在建筑業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型正當(dāng)時(shí)。

建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型迫在眉睫

為什么現(xiàn)在是建筑業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的恰當(dāng)時(shí)間？首先要了解宏觀的背景。

(一）行業(yè)背景

目前，整個(gè)建筑業(yè)的背景急需數(shù)字化轉(zhuǎn)型。當(dāng)前，我國(guó)的建筑業(yè)具有三個(gè)顯著的特征：老齡化嚴(yán)重、死亡率居高不下、環(huán)境破壞嚴(yán)重。隨著全球進(jìn)入老齡化社會(huì)，中國(guó)也告別人口紅利時(shí)代，逐步跨入老齡化，但建設(shè)行業(yè)又恰恰是一個(gè)用工數(shù)量龐大的行業(yè)，這大大提高了用工成本。建筑業(yè)死亡率居高不下是一個(gè)沉重話題，在美國(guó)建筑業(yè)死亡率在全行業(yè)居首位。環(huán)境破壞方面，調(diào)查顯示，建筑垃圾占城市垃圾的40%，建筑業(yè)能耗占全行業(yè)的三分之一以上，碳排放占全世界的8%。

（二）技術(shù)驅(qū)動(dòng)

行業(yè)背景之后，是技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)。這里可以借鑒參考麥肯錫提出的五類技術(shù)：

第一個(gè)是更為清晰的測(cè)量和地理定位。激光雷達(dá)和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)很容易獲得，航拍測(cè)繪也越來越成熟。一系列新技術(shù)未來對(duì)建筑實(shí)體測(cè)繪是非常之有意義的。

第二個(gè)是下一代5D建筑信息模型技術(shù)，即BIM5D。BIM技術(shù)從定義上來看有兩個(gè)屬性：其一是模型，模型解決了空間問題，從二維升級(jí)為三維；其二是信息，也是更為重要的屬性，模型上承載的信息才是BIM技術(shù)的應(yīng)用。建筑信息模型真正實(shí)現(xiàn)多方協(xié)同，設(shè)計(jì)、建筑施工、運(yùn)維“一模到底”。

第三個(gè)是數(shù)字協(xié)作和移動(dòng)化。流程數(shù)字化意味著可實(shí)時(shí)分享信息，以確保透明度和協(xié)作、及時(shí)的進(jìn)展和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以及質(zhì)量控制，從而實(shí)現(xiàn)更好和更可靠的結(jié)果。比如，在一個(gè)BIM模型上出現(xiàn)多方設(shè)計(jì)、協(xié)同、辦公的場(chǎng)景，工地勞務(wù)工人會(huì)通過安全帽記錄全部動(dòng)態(tài)。

第四個(gè)是物聯(lián)網(wǎng)高級(jí)分析。隨著人員、施工設(shè)備的大量使用，以及同時(shí)進(jìn)行的工作量的增長(zhǎng)，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)越來越密集，并產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。在一個(gè)建筑工地，物聯(lián)網(wǎng)將允許施工機(jī)械、設(shè)備、材料、構(gòu)件，甚至是模板，與一個(gè)中央數(shù)據(jù)平臺(tái)“對(duì)話”，以獲取關(guān)鍵的性能參數(shù)，監(jiān)控員工和資產(chǎn)的生產(chǎn)率和可靠性。

第五個(gè)是預(yù)制結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)入下一代技術(shù)，打造不會(huì)過時(shí)的設(shè)計(jì)和施工。當(dāng)前，大約80%的建設(shè)工作仍在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，但許多開發(fā)商和承包商正在部署新的非現(xiàn)場(chǎng)施工方法，以提高施工可預(yù)測(cè)性、一致性和可重復(fù)性，同時(shí)解決施工空間緊縮、勞動(dòng)力短缺以及更嚴(yán)格的安全和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)等問題。其中，預(yù)裝配、3D打印、機(jī)器人建設(shè)等已經(jīng)有很大發(fā)展。

（三）管理驅(qū)動(dòng)

管理上提出了精益建造理念，核心是避免浪費(fèi)。避免“人、機(jī)、料”等各個(gè)要素的浪費(fèi)，能保證項(xiàng)目利潤(rùn)最大化。正如前文所講，隨著產(chǎn)值走向緩慢增長(zhǎng)，建筑業(yè)發(fā)展只能向技術(shù)和管理要效益。由此看來，避免浪費(fèi)的背后，就是怎樣利用技術(shù)手段幫助管理做到精細(xì)化，落腳點(diǎn)是技術(shù)。

（四）政策導(dǎo)向

精益管理以外，政策所釋放的信息也為行業(yè)發(fā)展指明方向。三年來，多個(gè)核心政策都在表明政府對(duì)建筑業(yè)數(shù)字技術(shù)的重視程度越來越高，所有政策指向也都為施工企業(yè)創(chuàng)造了好的條件和機(jī)會(huì)。例如：

2017年2月24日《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》強(qiáng)調(diào)：加快推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)全過程的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)項(xiàng)目全生命周期數(shù)據(jù)共享和信息化管理。

2018年1月7日，《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市安全發(fā)展的意見》指出：加強(qiáng)城市安全監(jiān)管信息化建設(shè)，加快實(shí)現(xiàn)城市安全管理的系統(tǒng)化、智能化。

2019年2月15日，《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司2019年工作要點(diǎn)》提到：穩(wěn)步推進(jìn)城市軌道交通工程BIM應(yīng)用指南實(shí)施，加強(qiáng)全過程信息化建設(shè)。

2019年2月17日，《關(guān)于印發(fā)建筑工人實(shí)名制管理辦法（試行）的通知》中表明：要通過信息化手段將相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、完整上傳至相關(guān)部門的建筑工人實(shí)名制管理品臺(tái)。

2019年3月5日，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在《2019年政府工作報(bào)告》中明確提出：全面推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”運(yùn)用新技術(shù)新模式改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)賦能。

技術(shù)的變化，一定會(huì)推動(dòng)行業(yè)的進(jìn)步。但是做早了可能會(huì)成為先烈，做晚了可能被社會(huì)淘汰?，F(xiàn)階段，行業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、管理思維的進(jìn)步和政策的導(dǎo)向都在表明，建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型就在當(dāng)下。

數(shù)字建造將技術(shù)與管理結(jié)合，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型

前兩次信息化變革中的算量軟件、設(shè)計(jì)軟件等解決了崗位工具的應(yīng)用，提升了單個(gè)崗位效率。后半次實(shí)現(xiàn)無紙化辦公，打通了合同審批，流程審批，費(fèi)用審批等軟流程。到了技術(shù)大力發(fā)展的今天，把BIM技術(shù)，“云、大、物、移、智”等技術(shù)與管理相聯(lián)動(dòng)起來，才能真正實(shí)現(xiàn)建筑施工企業(yè)，包括行管部門的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

（一）工程施工數(shù)字化三要素

在廣聯(lián)達(dá)看來，建筑實(shí)體、管理過程、生產(chǎn)要素是工程施工數(shù)字化即數(shù)字建造的三要素。建筑實(shí)體的數(shù)字化，是通過BIM技術(shù)打造虛擬模型。像商業(yè)地產(chǎn)等復(fù)雜工程中，一定要先把整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)模擬，再具體去施工，減少后期很多問題。裝配式在工廠生產(chǎn)之前做施工模擬，能保證所有的構(gòu)件的精準(zhǔn)。

管理過程的數(shù)字化，是通過數(shù)據(jù)智能AI技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度管理，質(zhì)量管理，安全管理和成本管理。這個(gè)管理是過程的管理。比如，一個(gè)企業(yè)將500個(gè)項(xiàng)目分為7個(gè)節(jié)點(diǎn)管控，在公司總部能看到所有項(xiàng)目哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)出問題，同時(shí)跟成本、OA、財(cái)務(wù)、集采等系統(tǒng)掛接起來。

生產(chǎn)要素的數(shù)字化，是通過BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等要素的數(shù)字化，從而避免數(shù)據(jù)的填報(bào)，保證數(shù)據(jù)的及時(shí)真實(shí)透明。要素的數(shù)字化是后面更多數(shù)據(jù)的來源。

（二）數(shù)字建造解決方案理念

在我們看來，數(shù)字建造解決方案，按照計(jì)劃、模型、構(gòu)件、任務(wù)的線索，通過數(shù)字技術(shù)分別解決三個(gè)層次的能力。首先是施工項(xiàng)目精益管理能力。PM+，實(shí)現(xiàn)從計(jì)劃、執(zhí)行、檢驗(yàn)到優(yōu)化形成效率閉環(huán)和智能化的管理。然后是建筑生命周期管理能力。BIM+，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化空間結(jié)構(gòu)，且疊加數(shù)字化過程時(shí)間維度，形成動(dòng)態(tài)豐富的數(shù)字模型和應(yīng)用。最后是工地信息集成管理能力。IOT+，就是建立泛在聯(lián)接的數(shù)字端和標(biāo)準(zhǔn)，匯聚項(xiàng)目海量數(shù)據(jù)，分析和演化項(xiàng)目管控優(yōu)化算法。這幾項(xiàng)技術(shù)連動(dòng)，才能產(chǎn)生真正的數(shù)字化的項(xiàng)目以及數(shù)字化的企業(yè)。

（三）數(shù)字項(xiàng)目的內(nèi)涵

項(xiàng)目的數(shù)字化包含作業(yè)管理和項(xiàng)目管理兩層。作業(yè)管理主抓效率，項(xiàng)目管理主抓效益。在作業(yè)管理層要實(shí)現(xiàn)建筑實(shí)體、作業(yè)過程、要素對(duì)象的數(shù)字化，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，保證真實(shí)和透明。

這些數(shù)據(jù)向上傳輸形成項(xiàng)目數(shù)據(jù)中心，支撐組織管理的數(shù)字化，打通技術(shù)、生產(chǎn)、商務(wù)三線。根據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)中心的大數(shù)據(jù)可以形成項(xiàng)目看板，為項(xiàng)目管理層全面獲悉項(xiàng)目信息提供快捷方式，而經(jīng)過AI技術(shù)分析的數(shù)據(jù)形成真正的數(shù)據(jù)智能。

（四）數(shù)字化的轉(zhuǎn)型要兼顧點(diǎn)、線、面、體

以上只是從單項(xiàng)目的數(shù)字化來約略講數(shù)字技術(shù)和管理的結(jié)合。由于不同企業(yè)的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)不同，規(guī)模不同，管理水平和模式差異大，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用也不盡相同。管理與數(shù)字技術(shù)的結(jié)合是一個(gè)系統(tǒng)工程，在實(shí)踐過程中要逐漸完成點(diǎn)、線、面、體的價(jià)值實(shí)現(xiàn)。

所謂“點(diǎn)”，即人員、機(jī)械、物資、安全、進(jìn)度、造價(jià)等單崗位工作的數(shù)字化。

“線”，即項(xiàng)目管理生產(chǎn)、商務(wù)、技術(shù)等各條線的數(shù)字化。以此三線為主，整合各崗位，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、建造到運(yùn)維的全過程數(shù)字化建設(shè)。線的數(shù)字化通過BIM信息打通PDCA循環(huán)，形成嚴(yán)謹(jǐn)可靠的計(jì)劃管理，及時(shí)完整的跟蹤管理，高效便捷的生產(chǎn)協(xié)作和有理有據(jù)的分析決策，以達(dá)到最后企業(yè)的全面動(dòng)態(tài)管控。

“面”，即項(xiàng)目、企業(yè)、行業(yè)的數(shù)字化。利用數(shù)字技術(shù)將項(xiàng)目、企業(yè)和行業(yè)層面的各條線打通，從而實(shí)現(xiàn)橫向的價(jià)值鏈整合，助力企業(yè)經(jīng)營(yíng)水平提升。

“體”，即真正的數(shù)字建筑。點(diǎn)、線、面的數(shù)字化，最后互相連接形成了建筑業(yè)的“體”，而要實(shí)現(xiàn)“體”，就需要產(chǎn)業(yè)協(xié)同的不斷創(chuàng)新與生態(tài)體系的深度融合。這些“協(xié)同面”互相交錯(cuò)融合，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷升級(jí)，形成新型經(jīng)濟(jì)體，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)全生命周期、全企業(yè)、全行業(yè)、乃至全社會(huì)的生產(chǎn)要素的數(shù)字化變革，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)字建筑業(yè)?！皵?shù)字建筑”是建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心引擎，要通過軟件和數(shù)據(jù)打造數(shù)字化的生產(chǎn)線，把建筑業(yè)提升到現(xiàn)代工業(yè)級(jí)精細(xì)化水平。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑建議

在數(shù)字化推動(dòng)過程當(dāng)中，很多企業(yè)都會(huì)遇到困難或挫折，也就免不了質(zhì)疑、反對(duì)和猶豫。所以說，新技術(shù)落地不光是技術(shù)本身的問題，更是管理的問題。技術(shù)變革一定要與管理變革相關(guān)聯(lián)。轉(zhuǎn)型核心是企業(yè)要有變革能力：高層有清晰的愿景、戰(zhàn)略、目的和目標(biāo)；然后是核心團(tuán)隊(duì)對(duì)數(shù)字化的責(zé)任，貫穿整個(gè)業(yè)務(wù)過程的用戶和客戶體驗(yàn)，正確的組織、環(huán)境和賦能體系；再往下是一個(gè)長(zhǎng)期的技術(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行適當(dāng)水平的投資，一個(gè)把愿景落地的溝通計(jì)劃，以變革為中心進(jìn)行計(jì)劃和度量，跨職能的工作以及合適的創(chuàng)造性實(shí)踐。

（一）數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案

我們認(rèn)為通過數(shù)據(jù)平臺(tái)，做到建筑實(shí)體、智能管理、資源配置、項(xiàng)目管理、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)等各層次的數(shù)字化，最后達(dá)到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)管理決策，是一個(gè)比較合理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型整體解決方案。但這不是一蹴而就的，變革過程需要人才的培養(yǎng)、工地的應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)的建立，同時(shí)要建立適應(yīng)企業(yè)本身情況才能真正落地。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)這可能需要3—5年的時(shí)間。

（二）業(yè)務(wù)架構(gòu)

施工企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型核心圍繞數(shù)字化展開，所有的作業(yè)過程都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化，作業(yè)數(shù)據(jù)能夠有效采集，結(jié)合施工業(yè)務(wù)建立符合管理要求的系統(tǒng)化管理平臺(tái)，不斷積累數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的智能分析決策。

企業(yè)和項(xiàng)目是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的兩個(gè)層次，應(yīng)在這兩個(gè)層次中建立以數(shù)據(jù)為中心的業(yè)務(wù)管控平臺(tái)和分析決策系統(tǒng)。業(yè)務(wù)系統(tǒng)和決策平臺(tái)的建設(shè)，數(shù)字化是基礎(chǔ)，對(duì)作業(yè)的全面數(shù)字化，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)作業(yè)過程的全面記錄，數(shù)據(jù)的有效采集和追溯；系統(tǒng)化是核心，解決信息孤島，打通和建立系統(tǒng)/數(shù)據(jù)間業(yè)務(wù)關(guān)系，依據(jù)管理需求建立各類系統(tǒng)化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的高效管理；智能化決策是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)，在作業(yè)全面數(shù)字化，管理系統(tǒng)化以后，通過海量數(shù)據(jù)，在有效的業(yè)務(wù)分析模型下，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的智能決策。

（三）技術(shù)架構(gòu)

我們的數(shù)字化管理平臺(tái)包含了技術(shù)平臺(tái)，數(shù)據(jù)平臺(tái)和基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)。從2002年開始，廣聯(lián)達(dá)專注底層圖形技術(shù)的自主研發(fā)10余年，集合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、BIM以及人工智能技術(shù)的技術(shù)平臺(tái)，為整個(gè)數(shù)字施工解決方案提供了技術(shù)保障。同時(shí)，還開放了BIM FACE圖形平臺(tái)，來支撐整個(gè)技術(shù)架構(gòu)。另外，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)和基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)開發(fā)的應(yīng)用，打通了項(xiàng)目和企業(yè)間的數(shù)據(jù)流通，并使之高效傳遞。

數(shù)字項(xiàng)目提供了技術(shù)、生產(chǎn)和商務(wù)各專業(yè)的協(xié)同應(yīng)用和數(shù)據(jù)管理，項(xiàng)目管理層可以通過項(xiàng)目BI，實(shí)時(shí)了解項(xiàng)目動(dòng)態(tài)，及時(shí)管控，做到協(xié)作執(zhí)行可追溯，管理信息零損耗。企業(yè)層的經(jīng)營(yíng)管理及非經(jīng)營(yíng)管理數(shù)據(jù)，協(xié)同辦公等職能管理數(shù)據(jù)可以通過企業(yè)級(jí)GEPS、集采、履約管控、工作協(xié)同管理等軟件采集。數(shù)據(jù)通過企業(yè)BI傳遞給決策層，結(jié)合企業(yè)的工法庫，在有效的業(yè)務(wù)分析模型下，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的智能決策。做到?jīng)Q策過程零時(shí)差。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案落地時(shí)，數(shù)字化是基礎(chǔ)，系統(tǒng)化是核心，最后才能實(shí)現(xiàn)智能化的目標(biāo)，廣聯(lián)達(dá)要為施工企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供一站式服務(wù)。

（四）實(shí)現(xiàn)路徑

建筑施工企業(yè)的信息化變革和數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)有成功，也有失敗。歸納起來，正確的建設(shè)策略有以下四點(diǎn)：第一是一定要明確方向，真正與企業(yè)的戰(zhàn)略相匹配；第二是實(shí)現(xiàn)自上而下設(shè)計(jì)，結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)狀去落地；第三是分階段去推進(jìn)，與企業(yè)戰(zhàn)略的推進(jìn)節(jié)奏相匹配，以價(jià)值為出發(fā)點(diǎn)；第四是自下而上實(shí)施，首先解決項(xiàng)目的數(shù)字化。

廣聯(lián)達(dá)在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行多年信息化探索，研究如何真正將IT技術(shù)與工程建設(shè)業(yè)務(wù)連接起來，幫助施工企業(yè)不斷地成長(zhǎng)、進(jìn)步和突破?，F(xiàn)在，可以確信地說：新的時(shí)代來臨，賦能建筑行業(yè)的關(guān)鍵是數(shù)字技術(shù)與管理的聯(lián)動(dòng)。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背后，誕生的是基于新技術(shù)下的新型項(xiàng)目管理。趨勢(shì)已經(jīng)清晰，路徑也幾近明確，誰能搶占變革的先機(jī)，誰就將領(lǐng)先行業(yè)。