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

作者：廣聯(lián)達科技股份有限公司副總裁   汪少山

近幾年，中國建筑行業(yè)由持續(xù)了二三十年迅猛發(fā)展階段迅速進入緩慢增長期。理論研究表明，社會的進步和企業(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)或者緩慢增長時，資源占比下降，行業(yè)對管理和技術(shù)的訴求上漲。

中國建筑行業(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)計階段的“甩圖板”，第二次是指招投標(biāo)階段的甩“計算器”，而“半次”事實上指的是項目管理的信息化。之所以說是“半次”，因為它更多實現(xiàn)的是自上而下的規(guī)劃、要求，是無紙化辦公的進步，但自下而上的數(shù)據(jù)填報沒有打通數(shù)據(jù)流。真正的企業(yè)信息化管理，一定要做到數(shù)據(jù)的及時透明有效。因此，建筑業(yè)緩慢增長期的嚴(yán)峻形勢要求盡快完成第三次信息化變革的下半場工作——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、計算和機器自學(xué)習(xí)，才會帶領(lǐng)智能時代的到來。這是IT技術(shù)為建筑施工行業(yè)賦能的理想前景。事實表明，現(xiàn)在建筑業(yè)進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型正當(dāng)時。

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)進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的恰當(dāng)時間？首先要了解宏觀的背景。

(一）行業(yè)背景

目前，整個建筑業(yè)的背景急需數(shù)字化轉(zhuǎn)型。當(dāng)前，我國的建筑業(yè)具有三個顯著的特征：老齡化嚴(yán)重、死亡率居高不下、環(huán)境破壞嚴(yán)重。隨著全球進入老齡化社會，中國也告別人口紅利時代，逐步跨入老齡化，但建設(shè)行業(yè)又恰恰是一個用工數(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沉重話題，在美國建筑業(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

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

第一個是更為清晰的測量和地理定位。激光雷達和實時動態(tài)GPS系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)很容易獲得，航拍測繪也越來越成熟。一系列新技術(shù)未來對建筑實體測繪是非常之有意義的。

第二個是下一代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屬性：其一是模型，模型解決了空間問題，從二維升級為三維；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現(xiàn)多方協(xié)同，設(shè)計、建筑施工、運維“一模到底”。

第三個是數(shù)字協(xié)作和移動化。流程數(shù)字化意味著可實時分享信息，以確保透明度和協(xié)作、及時的進展和風(fēng)險評估，以及質(zhì)量控制，從而實現(xiàn)更好和更可靠的結(jié)果。比如，在一個BIM模型上出現(xiàn)多方設(shè)計、協(xié)同、辦公的場景，工地勞務(wù)工人會通過安全帽記錄全部動態(tài)。

第四個是物聯(lián)網(wǎng)高級分析。隨著人員、施工設(shè)備的大量使用，以及同時進行的工作量的增長，項目現(xiàn)場越來越密集，并產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。在一個建筑工地，物聯(lián)網(wǎng)將允許施工機械、設(shè)備、材料、構(gòu)件，甚至是模板，與一個中央數(shù)據(jù)平臺“對話”，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。

第五個是預(yù)制結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)入下一代技術(shù)，打造不會過時的設(shè)計和施工。當(dāng)前，大約80%的建設(shè)工作仍在施工現(xiàn)場進行，但許多開發(fā)商和承包商正在部署新的非現(xiàn)場施工方法，以提高施工可預(yù)測性、一致性和可重復(fù)性，同時解決施工空間緊縮、勞動力短缺以及更嚴(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、機器人建設(shè)等已經(jīng)有很大發(fā)展。

（三）管理驅(qū)動

管理上提出了精益建造理念，核心是避免浪費。避免“人、機、料”等各個要素的浪費，能保證項目利潤最大化。正如前文所講，隨著產(chǎn)值走向緩慢增長，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，多個核心政策都在表明政府對建筑業(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)造了好的條件和機會。例如：

2017年2月24日《國務(wù)院辦公廳關(guān)于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》強調(diào)：加快推進建筑信息模型（BIM）技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工和運營維護全過程的集成應(yīng)用，實現(xiàn)工程建設(shè)項目全生命周期數(shù)據(jù)共享和信息化管理。

2018年1月7日，《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進城市安全發(fā)展的意見》指出：加強城市安全監(jiān)管信息化建設(shè)，加快實現(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》提到：穩(wěn)步推進城市軌道交通工程BIM應(yīng)用指南實施，加強全過程信息化建設(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)實時、準(zhǔn)確、完整上傳至相關(guān)部門的建筑工人實名制管理品臺。

2019年3月5日，國務(wù)院總理李克強在《2019年政府工作報告》中明確提出：全面推進“互聯(lián)網(wǎng)+”運用新技術(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，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級賦能。

技術(shù)的變化，一定會推動行業(yè)的進步。但是做早了可能會成為先烈，做晚了可能被社會淘汰?，F(xiàn)階段，行業(yè)形勢嚴(yán)峻，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、管理思維的進步和政策的導(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)計軟件等解決了崗位工具的應(yīng)用，提升了單個崗位效率。后半次實現(xiàn)無紙化辦公，打通了合同審批，流程審批，費用審批等軟流程。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)動起來，才能真正實現(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)達看來，建筑實體、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，一定要先把整個施工現(xiàn)場模擬，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)進行進度管理，質(zhì)量管理，安全管理和成本管理。這個管理是過程的管理。比如，一個企業(yè)將500個項目分為7個節(jié)點管控，在公司總部能看到所有項目哪一個節(jié)點出問題，同時跟成本、OA、財務(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)實現(xiàn)“人、機、料、法、環(huán)”等要素的數(shù)字化，從而避免數(shù)據(jù)的填報，保證數(shù)據(jù)的及時真實透明。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)分別解決三個層次的能力。首先是施工項目精益管理能力。PM+，實現(xiàn)從計劃、執(zhí)行、檢驗到優(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+，實現(xiàn)數(shù)字化空間結(jié)構(gòu)，且疊加數(shù)字化過程時間維度，形成動態(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)，匯聚項目海量數(shù)據(jù)，分析和演化項目管控優(yōu)化算法。這幾項技術(shù)連動，才能產(chǎn)生真正的數(shù)字化的項目以及數(shù)字化的企業(yè)。

（三）數(shù)字項目的內(nèi)涵

項目的數(shù)字化包含作業(yè)管理和項目管理兩層。作業(yè)管理主抓效率，項目管理主抓效益。在作業(yè)管理層要實現(xiàn)建筑實體、作業(yè)過程、要素對象的數(shù)字化，數(shù)據(jù)實時采集，保證真實和透明。

這些數(shù)據(jù)向上傳輸形成項目數(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)項目數(shù)據(jù)中心的大數(shù)據(jù)可以形成項目看板，為項目管理層全面獲悉項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、線、面、體

以上只是從單項目的數(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)合是一個系統(tǒng)工程，在實踐過程中要逐漸完成點、線、面、體的價值實現(xiàn)。

所謂“點”，即人員、機械、物資、安全、進度、造價等單崗位工作的數(shù)字化。

“線”，即項目管理生產(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，實現(xiàn)從設(shè)計、建造到運維的全過程數(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)可靠的計劃管理，及時完整的跟蹤管理，高效便捷的生產(chǎn)協(xié)作和有理有據(jù)的分析決策，以達到最后企業(yè)的全面動態(tài)管控。

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

“體”，即真正的數(shù)字建筑。點、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”互相交錯融合，推動了產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的不斷升級，形成新型經(jīng)濟體，實現(xiàn)建筑業(yè)全生命周期、全企業(yè)、全行業(yè)、乃至全社會的生產(chǎn)要素的數(shù)字化變革，進而實現(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)字化推動過程當(dāng)中，很多企業(yè)都會遇到困難或挫折，也就免不了質(zhì)疑、反對和猶豫。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)；然后是核心團隊對數(shù)字化的責(zé)任，貫穿整個業(yè)務(wù)過程的用戶和客戶體驗，正確的組織、環(huán)境和賦能體系；再往下是一個長期的技術(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進行適當(dāng)水平的投資，一個把愿景落地的溝通計劃，以變革為中心進行計劃和度量，跨職能的工作以及合適的創(chuàng)造性實踐。

（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，做到建筑實體、智能管理、資源配置、項目管理、現(xiàn)場作業(yè)等各層次的數(shù)字化，最后達到數(shù)據(jù)驅(qū)動管理決策，是一個比較合理的數(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)驗這可能需要3—5年的時間。

（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，不斷積累數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析模型，實現(xiàn)對項目的智能分析決策。

企業(yè)和項目是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的兩個層次，應(yīng)在這兩個層次中建立以數(shù)據(jù)為中心的業(yè)務(wù)管控平臺和分析決策系統(tǒng)。業(yè)務(wù)系統(tǒng)和決策平臺的建設(shè)，數(shù)字化是基礎(chǔ)，對作業(yè)的全面數(shù)字化，能夠?qū)崿F(xiàn)對作業(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，實現(xiàn)對項目的高效管理；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，實現(xiàn)對項目的智能決策。

（三）技術(shù)架構(gòu)

我們的數(shù)字化管理平臺包含了技術(shù)平臺，數(shù)據(jù)平臺和基礎(chǔ)服務(wù)平臺。從2002年開始，廣聯(lián)達專注底層圖形技術(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，為整個數(shù)字施工解決方案提供了技術(shù)保障。同時，還開放了BIM FACE圖形平臺，來支撐整個技術(shù)架構(gòu)。另外，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺和基礎(chǔ)服務(wù)平臺開發(fā)的應(yīng)用，打通了項目和企業(yè)間的數(shù)據(jù)流通，并使之高效傳遞。

數(shù)字項目提供了技術(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，項目管理層可以通過項目BI，實時了解項目動態(tài)，及時管控，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)營管理及非經(jīng)營管理數(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，實現(xiàn)對項目的智能決策。做到?jīng)Q策過程零時差。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案落地時，數(shù)字化是基礎(chǔ)，系統(tǒng)化是核心，最后才能實現(xiàn)智能化的目標(biāo)，廣聯(lián)達要為施工企業(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)驗有成功，也有失敗。歸納起來，正確的建設(shè)策略有以下四點：第一是一定要明確方向，真正與企業(yè)的戰(zhàn)略相匹配；第二是實現(xiàn)自上而下設(shè)計，結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)狀去落地；第三是分階段去推進，與企業(yè)戰(zhàn)略的推進節(jié)奏相匹配，以價值為出發(fā)點；第四是自下而上實施，首先解決項目的數(shù)字化。

廣聯(lián)達在行業(yè)內(nèi)進行多年信息化探索，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、進步和突破。現(xiàn)在，可以確信地說：新的時代來臨，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。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背后，誕生的是基于新技術(shù)下的新型項目管理。趨勢已經(jīng)清晰，路徑也幾近明確，誰能搶占變革的先機，誰就將領(lǐng)先行業(yè)。