2022年是極不平凡的一年,百年變局和世紀疫情交織,行業競爭格局加速演變。這一年建筑行業在大變革中不斷前進,同時也面臨前所未有的機遇和挑戰。
面對行業數字化轉型升級的深刻變化,專家們的觀點碰撞非常活躍,思想交鋒日益激烈。歲末年初之際,構力智庫整理了行業知名專家的數字化轉型前沿觀點與理念,愿與行業共享,與智者同行,歡迎大家討論交流。
本次分享專家包括
全國工程勘察設計大師 肖從真
全國工程勘察設計大師 王翠坤
同濟大學建筑產業創新發展研究院院長、教授 王廣斌
廣州優比建筑咨詢有限公司CEO 何關培
清華大學土木工程系教授、博士生導師 馬智亮
機械工業第六設計研究院有限公司董事長 孟慶利
啟迪設計集團股份有限公司董事長 戴雅萍
中國勘察設計協會信息化工作委員會副主任委員兼秘書長 朱春田
北京構力科技有限公司黨委書記、總經理 夏緒勇
上海天強管理咨詢有限公司總經理 祝波善
未來建筑結構設計領域的數字化轉型可以從以下幾個方面開展:
一、以數字平臺為支撐的智能化協同設計。通過智能化協同設計,可進一步規范設計流程、保證設計質量、提升設計效率。同時,大幅提升信息化管理水平和信息安全級別,實現跨地域協同工作,文件隨時存儲、可追溯,為設計業務高質量發展提供重要技術支持。
二、以人工智能為核心的智能化設計與優化。數字化、智能化將會成為未來建筑設計方法發展的主流方向,而機器學習是人工智能的基礎,通過運用計算機強大的計算能力,深入挖掘并解析數據信息,從統計意義上擬合復雜函數,從而得到最優解。采用機器學習技術可為建筑結構進行精確、量化設計提供有效途徑。
三、基于BIM的施工圖智能審查。施工圖智能化審查可以顯著提高施工圖審查效率和質量。同時,基于BIM的審圖技術打破傳統二維審圖模式,以三維建筑模型為基礎,可快速、全面、準確、高效的發現項目中的問題,不僅大幅減少審圖成本,還可有效減少施工中的返工,提高建造質量。
我國正處于“十四五”規劃開始的關鍵節點上,中國經濟正從“高速增長”向“高質量發展”轉變。我國已經進入了城市化中后期,城市發展進入城市更新階段。就建筑行業而言,主要有兩個重要特征:一是城市由大規模增量建設轉為存量提質改造和增量結構調整并重。二是從“有沒有”轉向“好不好”。具體有以下兩點思考:
一是更加注重綠色可持續的發展理念
當前全國各地都在部署綠色建筑的發展規劃,尤其在新建建筑和政府投資的建設項目中更加強調綠色建筑的占比。隨著政策標準的不斷完善,工程勘察設計行業應從方案設計、建筑材料生產、施工建造、運營維護全生命周期推動建筑業全產業鏈綠色低碳化發展,需大力發展裝配式建筑、綠色建筑、超低能耗建筑。
二是數字化、智能化技術將更加廣泛深入地應用
建筑行業大數據的積累可以有效加速行業資源整合,大數據加快了建筑產品化、工業化的發展,讓業主真正參與到建筑的設計和施工中來,提升行業產出效率和工程質量。建筑運維大數據的持續積累和反饋,可促進建筑行業技術進步,有利于標準規范水平的進一步提升。
隨著數字化轉型發展階段的提升,建筑業將逐步走向數字化、在線化和智慧化。從具體內容上講,建筑行業數字化轉型包括兩部分:
一是基于BIM技術建設項目全生命周期的項目數字化,通過數字技術的增強、拓展和進一步的重新定義,重塑建設項目交付模式,通過項目生產和管理的數字化實現價值的交付;
二是在建筑業企業運營中,以ERP系統為中心,通過數字技術與運營模式的緊密結合,創建、利用和整合,重塑企業數字化運用新模式,實現價值的交付。
兩方面的協同集成進展,逐步實現企業生產和運營雙向集成變革,從而實現整個企業數字化轉型,進而實現整個建筑產業互聯網的發展,形成整個行業的價值共創的全新生態系統。
勘察設計行業是工程項目數據的源頭,工程項目的創意和表達均完成于設計階段,就交付成果的數字化而言,勘察交付成果的數字化程度要比設計交付成果的數字化程度高,現階段勘察設計行業的數字化轉型主要工作是設計企業的數字化轉型,而設計企業數字化轉型的核心和基礎則是設計產品即設計交付成果的數字化。
數字建造、智能建造、智慧建造、城市信息模型(CIM)、數字孿生城市、智慧城市是目前建設數字中國和建筑業數字化工作的關鍵詞,其中數字建造是其他工作的基礎。數字建造的源頭數據形成于設計階段,現階段主要承載形式是項目BIM模型,但設計成果的法定交付物仍然是工程圖紙,因此項目BIM模型成為法定交付物的技術基礎是“圖模一致”,即模型承載的項目信息與工程圖紙一致。
工程項目源頭數據的可靠性是數字中國建設和建筑業數字化的基礎,現階段實現BIM模型數據可靠的有效方法是BIM設計、圖從模出、圖模一致,這是設計行業BIM應用需要達成的主要目標,也是建筑業數字化轉型得以成功實現的技術基礎。
數字化轉型目前已成為企業發展的必然趨勢。數字化轉型意味著企業通過應用數字化技術促進企業業務增長,BIM技術就是這樣的技術,因而它提供了促進增長的可能性。為把可能變成現實,需要充分地、開創性地利用BIM技術。
一、“充分地”意味著拓寬BIM技術的應用面。應該開發利用BIM技術,使得它能夠更好地覆蓋建筑工程全生命期,更加方便用戶的利用。
二、“開創性地”意味著挖掘BIM技術的潛能。應該看到,BIM技術仍然在發展過程中,還存在很多應用潛能,而這些潛能的發揮,有賴于BIM技術的進一步發展。
設計院的管理數字化建設如何促進數字化組織的發展,主要體現在三個方面:
一是要不斷強化頂層設計。通過整體策劃數字化轉型目標和系統實施,逐步推進公司管理形態呈現數字化組織架構,使相關崗位員工能夠知悉公司數字化轉型的目標和自己在數字化轉型過程中的任務,不斷強化內部相關崗位員工的主動執行與實施力度,促進數字化組織的發展。
二是要不斷提升全體員工的數字化意識。通過加強企業數字化知識培訓和交流,借助鼓勵政策推動管理數字化的創新應用,營造管理數字化的參與氛圍,促進數字化組織發展。
三是要不斷優化完善數字化人才引進、培養與激勵措施。系統全面集成、精細化管理、移動高效辦公等管理數字化目標都需要數字化和管理人才的支撐,因此要采取有效措施,使既懂管理又懂數字化技術的復合型人才引得來、留得住、敢創新。
啟迪設計集團通過十年的發展完善,已具備BIM正向設計、BIM全過程咨詢、BIM/CIM平臺開發部署的全過程交付能力。已有的數字化能力對傳統設計業務的賦能價值表現在:
一、優化設計方案,尤其在空間比較復雜或參數化異形體項目中,通過數字化技術的分析模擬,能更好地幫助設計團隊找到最優的設計解決方案。
二、減少施工圖中的錯漏,施工圖錯漏會對項目的成本、質量及進度計劃帶來很大的負面影響,通過在數字化技術賦能,各專業在高度協同的設計過程中能有效地減少設計錯漏,提高施工圖質量。
三、提高客戶參與度,數字化尤其是BIM技術有很好的可視化能力,能使業主在非專業背景下很好地參與到設計過程中,增進業主對項目的理解,提高各方溝通交流及決策的效率。
四、支撐設計階段外的業務拓展,在以設計牽頭的EPC、全過程咨詢項目中,數字化技術能很好的聯通各階段的數據傳遞,能對項目全過程整體管控提供很好的技術支撐。
據國家網信辦發布的《數字中國發展報告(2021年)》,2017年到2021年,我國數字經濟規模從27.2萬億增至45.5萬億元,年均復合增長率達13.6%,占國內生產總值比重從32.9%提升至39.8%,成為推動經濟增長的主要引擎之一。有機構預測,到2025年,占GDP比重將提升到50%以上。在國家戰略的大背景下,建議從以下幾個方面抓住發展機遇。
第一,學習領悟,提高認識。要主動學習領悟國家各層面發展戰略,學習掌握新一代信息技術,切實認識到數字化轉型的重要性、必要性、迫切性、復雜性,真正做到一把手工程,作為企業戰略性工作來推進。
第二,建立理念,積極探索。要建立數字化轉型理念,突破傳統思維模式,破除IT只是工具的認知,用IT思維、數字化思維、系統思維規劃部署工作。數字化轉型沒有現成模式,需要積極探索實踐。
第三,科學投入,保障發展。投入包括資金、人力等各種資源投入,形成協作奮進的良好文化,落實激勵機制,建立人才成長通道,科學利用社會資源,融入生態,保障數字化轉型可持續發展。政策紅利總是青睞先行者,要勇做開拓者。
BIM最基本的特征就是數字化特征。建筑業數字化轉型,首先就是對建筑工程及其設施物理和功能特性的數字化表達,這離不開BIM技術。
BIM的第二個特征就是管理特征,基于其數字化特征,在全生命期內提供共享的信息資源,并為各種決策提供基礎信息,實現管理的數字化、智能化。
BIM的另一個特征就是工業化特征,BIM理念來自制造業,天生具備工業化特征,是CAD向CAM過渡的最佳途徑。建筑業實現智能建造與新型建筑工業化協同發展,離不開BIM技術支撐。
另外BIM與現代信息技術銜接的優勢,BIM+互聯網、BIM+大數據、BIM+AI、BIM+云服務,可以形成很多的數字化、智能化應用場景。
從BIM的基本特征與應用場景來分析,建筑業數字化轉型是離不開BIM技術的,必須以BIM技術為支撐。
數字化轉型不是企業的終極目標,而是企業實現戰略的重要途徑。勘察設計企業數字化轉型的主線是以場景為核心,融合新一代數字技術和相關的產品能力,構建以解決場景問題為中心的能力建設,產生新的商業模式。數字化轉型的主體內容包含四個方面:
一是數字化業務,面向城市/交通/建筑/工廠領域的數智化集成解決方案,形成不同于設計咨詢服務的新盈利模式。與傳統設計和工程業務相比較主要體現在服務方式、核心技術、盈利模式三個方面的創新,重點是找準數字化的需求場景、選好創新路徑、落實推進策略。
二是業務數字化(設計數字化與工程數字化),借助數字化技術推動正向設計,以及基于數字化的工程全過程管理等。實現建造價值鏈中各利益相關者的價值增值,賦能現有主營業務轉型升級,打造全過程、全要素的數字化設計交付和工程交付能力。
三是管理數字化,數字化為企業管理賦能,實現智慧決策與管理升級。管理數字化的本質是賦能型管理體系,所以管理數字化建設要以管理流程重構和管理機制升級為主線,以數據協同集成為抓手,自主建設與采購服務相結合,并配套相應的激勵約束機制。
四是數字化生態,開放式地整合數字化方面的合作伙伴,構建或進入數字化生態圈。數字化生態建設是以價值共創為導向,以數字化平臺、技術為紐帶,與互聯網、大數據、人工智能等企業跨界合作,推動產業鏈上下游企業間數據貫通、資源共享和業務協同,建立開放、合作、共享、共贏的數字化生態系統,將“產業價值鏈”轉變為“產業價值網”,共同建設“工程建設命運共同體”。