朱亞立：當我們談論智慧工地時，我們在談什么？

作者：廣聯達科技股份有限公司副總裁 朱亞立

近年來，信息化從典型的技術驅動發展模式向應用驅動與技術驅動相結合的模式轉變，集成化、平臺化趨勢的加強掀起了各個行業的數字化浪潮。與此同時，建筑業在經濟新常態的結構調整陣痛中開始尋求工業化轉型的出路。“智慧工地”正是一個運用信息技術手段在工地作業層面實現建筑工業化的解決方案。

當“新+行業”模式改變行業發展時，建筑業站在歷史路口

1、各行業數字化帶來的啟示

以行業應用為基礎的，綜合領域應用模型、云計算、大數據分析、物聯網、移動互聯技術以及人工智能的集成化信息技術成為發展趨勢，帶領傳統產業的解構和重組，催生了數字價值的充分釋放，新制造、新零售、新金融等行業新模式不斷涌現。

制造業正在通過信息技術創新引領行業發展，實現信息化基礎上的新型工業化，使得大規模的個性化定制成為可能，讓整個行業從生產型向服務型轉變。新零售是零售業的工業化，新零售重構人、貨、場，通過數據與商業邏輯的深度結合實現消費方式的逆向牽引，實現行業變革。新金融即是金融行業的工業化，支付寶、微信、Applepay、Googlepay等通過信息技術重新分配行業生產要素和資源，重構產業鏈并顛覆用戶使用場景和習慣的案例更為直觀。

關于“新+行業”的說法，我們可以有這樣的理解：所謂“新”就是打破舊有的規律和模式，把原有的一些功能業務碎片化，從固有模式先轉變到混序的模式，然后在每一點進行創新，用多態并舉、多態共進的方式沉淀和積累，真正形成未來新的產業模式。

這對建筑業的轉型升級不無啟發。當今的建筑業，有的項目很原始甚至到手工圖紙的地步，有的剛剛啟動信息化改革，但也不乏像首都新機場這樣深入使用新技術的項目，對新技術采用具有不確定性和非標準性，這同樣也是一個混序的狀態。如何從亂象中理出思路，借鑒制造業等先進行業的經驗，通過信息化和數字化的手段實現建筑業的工業化，將會是我們這代人的歷史使命。

2、十三五明確建筑業工業化和信息化的結合

十三五期間，政府明確了建筑業向“綠色化、工業化、信息化”三化融合的方向發展，推動建筑業以現代工業化為核心，以信息化為手段，向精細化、工業化方向發展。

由于建筑行業的產業鏈特別長，從項目策劃到設計院設計，從深化到施工，再到竣工驗收，整個流程是分散的。在中國，各個環節甚至是斷裂的。每個部分可能已經很專業，但對整體來說可能會是片面的，甚至不合理的。同時各個環節的管理也較為粗放。國家之所以要推動項目全過程的工程管理就是為了把整個流程打通，實現精益化管理。深究背后，要實現建筑行業的工業化轉型，必須讓人、機、料、法、環各個要素的信息充分流動起來，讓各個環節的計劃、實施和管理都能得到實時準確的信息支撐，從而讓建筑業提升至現代工業級水平。那么什么是建筑施工行業的工業級水平呢？就是要把建筑施工的工藝工法、生產步驟、生產標準等提高到工業級的精細化水平，從而實現建筑施工管理水平的精益化，做到任務管理到末位，施工計劃、工藝工法庫細化至工序級任務包，在最細的單元打通微循環，融入控制手段、監控手段和自適應的調優手段，抓住施工過程的主動脈，實現全過程精益建造的閉環。

建筑工業化、信息化探索落腳智慧工地

1、從企業到項目再到崗位，建筑業信息化面、線、點共同推進

建筑業信息化也曾像制造業一樣走自上而下展開的道路，但在過程中發現，建筑行業跟制造業相比有一個不同點：制造行業的生產活動、生產過程、生產要素等都是固定的，更適合從企業層面制定一個標準，建筑行業生產單位則是變化的，時間、工種、技術的選擇采用都是隨著不同項目的變化而變化的。建筑行業每個項目的個性化決定了很難從企業層面制訂統一標準，只能從企業管理層面，深化到項目業務層面，進而細化到工地作業層面，形成一個面、線、點層層下落又共同推進的路徑。

2、企業層，以經濟效益管理為目的的“面”

企業層面以管理為驅動，以項目管理和協同辦公系統為依托，集約管控采集，分別處理企業的項目管理過程，辦公和集采需求，最終形成企業BI。在項目管理系統中以成本管理為核心進度管理為主線，合同管理為基礎，基于項目全生命周期，充分融入PDCA等管理思想和體系方法。旨在解決企業集約化經營、精益化管理，科學決策的問題。但企業層級的信息化部署需要落地到每一個項目，對項目全流程和全要素的數據采集才能有效支撐管理層決策。于是需要向下開啟項目層面的探索。

3、項目層，以項目業務管理為目的的“線”

項目層面以業務驅動，以BIM為載體、進度為主線、經濟為核心，通過“云+端”的模式把技術生產商務三線綜合在一起，形成管理全過程的協同，為項目消除溝通壁壘，提高工作效率，輔助經營決策。例如復雜的大型項目，通過BIM模型把生產活動、生產要素和各參與方能夠整合到一個平臺上來。它形成統一的參照物，分包、總包和業主都基于同樣的模型來溝通、交流，解決了跨參與方、跨生產要素、跨生產活動的管理、溝通、協同問題。

但走到這里數據采集和錄入的問題依然沒有解決，項目上的數據需要通過工地各崗位人員的填報匯總，由于錄入過程摻雜了人為因素，導致了信息的滯后性和不真實性，甚至會是信息的缺失，這樣就需要從項目再往下落一層到工地。

4、工地層，打通建筑業信息化數據微循環的“點”

工地層是大量人、機、料、法、環相關生產環節的發生地，信息、數據在這里集中。廣聯達的智慧工地解決方案的初衷，就是要通過物聯網等技術在崗位層面打通數據微循環，以數據驅動工地作業的全過程，進行生產活動管理、生產過程調度、生產要素資源的優化。這里的關鍵問題是要著重考慮數據的采集、加工、分析，并使之全力支持工地、項目、企業的總和應用。

當我們把工地施工作業看作工業化的自動化生產流水線，它的信息流也要充分的流動起來，這樣才能把效率提升。所以在工業化的道路上，勢必要做到工廠生產和現場施工的一體化“數字生產線”，以現場工業化施工驅動工廠工業化生產，我們又把它叫做“廠場一體化”。

智慧工地：重點解決現場工業化

目前，在建筑業中現場工業化占比至少70%—80%，我們的智慧工地，目前重點集中在通過物聯網等信息技術為現場工業化提供一個完整解決方案，對其進行數據的采集、集成、分析和處理、控制，未來智慧工地也將會延伸到工廠，打通裝配式這條線，最終實現廠場貫通。

智慧工地解決方案運轉的前提是需要先有一個平臺。智慧工地平臺是智慧工地的數字大腦，它包含三個神經中樞：物聯網中樞，把各個設備連成數字化的端；數據中樞，把各個設備的數字化端連成一個流水線，以及基于這些數據的算法中樞，確定流水線應該如何流轉，應該在什么地方建立控制點。它的核心模式是通過這個平臺把工地現場大量的碎片化的生產要素、生產過程、各個崗位集中在一起。

也正因為如此，智慧工地第一步需要解決數字化問題，通過平臺形成物理世界數字化的演化。把所有生產要素、生產崗位、生產過程每一步的作業進行數據采集，聯結起來形成一個數字化的流水線。第二步是在線化。如果說數字化是把物理世界映射到虛擬世界的過程，把所有的物理世界的實體建模使他具有數字化的屬性，那么在線化就是不同模塊的數據打通、呈現，并且能夠按照新的邏輯鏈接在一起，進行重構和演練，從而找出最佳的生產路徑和生產過程，輔助決策。第三步是智能化。實現數字化和在線化后，大數據的運用會總結出很多經驗。當嘗試過幾百甚至更多種不同的生產過程、工藝工法之后，得出對于什么樣的項目，什么樣的建筑，應該采用什么樣的方法的一般經驗。這種模擬的結果會不斷地記錄下來，通過學習，最終形成智能化的平臺，或者智能化的數據庫，再遇到同樣的項目就可以直接根據外在情況判斷甚至決策。所以，智能化實際上是一個不斷的自我學習和累計演化的過程。

總的來說，數字化是物理世界解構的過程，在線化是虛擬世界重構的過程，智能化是數字孿生物理世界和虛擬世界相互演化的過程，使物理世界和虛擬世界能達到真正的一致、協同，真正變成數字孿生的過程。

廣聯達智慧工地的T型模式

1、廣泛鏈接：為人、機、料、法、環搭建平臺形成數字大腦

廣聯達在講數字時代商業邏輯時一直在強調一個T的模式，這個模式在智慧工地解決方案的搭建中同樣適用。首先，從橫向看智慧工地在走一個平臺化的趨勢，在這個平臺上匯聚所有的碎片化的數字資產，數字化知識在平臺上互動和交互。在這個過程里面，智慧工地平臺希望盡可能地去更廣泛地鏈接設備，更廣泛地鏈接人，更廣泛地鏈接施工現場的一些作業和任務，形成一條數據流水線。同時AI技術平臺立足工地現場業務，提供一站式深度學習服務。平臺內置大量優化的網絡模型算法，用戶可以方便、快捷地使用深度學習技術。目前行人/車輛檢測、安全帽檢測、鋼筋計數、車牌識別等技術服務都已成熟，并針對工地現場不斷進行場景適應、性能優化，推動施工現場管理向規范化、智能化方向發展。

2、單點突破，深化工地智慧管理

從縱向來說，智慧工地的一些單點正在積極突破。比如說在智慧安全系統，它旨在打破“以關注事故為主”“打補丁式補救”的安全管理模式，讓安全管理的作業模式更規范。如今使用這一系統的企業超過百家，通過對危險源的數字化處理和相關性的梳理，積累的海量數據清單和學習資料。通過對危險源知識庫的自我學習、自動分析，已經能夠對圖片里建筑物的狀態、建筑過程進行危險性分析，從而實現危險源的識別與監控、安全隱患的排查與治理。最終做到“事前預防”“事中管控”，為施工現場的安全管理提供完整解決方案，為公司的安全數據分析、風險預控、精準預算提供支持。

智慧物資系統則是通過運用云、大、物、智、移的綜合手段自動采集精準數據，跟蹤物資出入場、出入庫、領用消耗的全過程，及時掌握一手數據。有效積累、保值、增值物料數據資產，進行多項目數據檢測和全維度智能分析，隨時隨地掌控現場、識別風險，做到零距離集約管控，可視化智能決策，實現物資全過程精益管理。甚至打通基于項目現場的物流、資金流和信息流，做到三流合一。這里點鋼筋技術是很好的例子，在之前傳統的收貨方式就是靠人力清點，點完加以記錄，浪費人力且精準度差。現在在智慧工地的物料驗收系統中，只需要拍一張照片，系統就可以實現自動點驗鋼筋數量，確保進出場數據完整、可控。在智慧勞務系統中，廣聯達的現場勞務管理系統基于物聯網技術、集成各類智能終端設備對現場勞務工人進行高效管理，切實的落實勞務實名制，實現考勤、安全教育、視頻監控管理，工資監管，后勤管理以及基于業務的各類統計分析。目前系統大概收集了三百萬條工人數據，幾億條考勤數據，大量勞務管理相關的數字化工作已經非常到位。這有效提高勞務用工管理能力，輔助政府提升監管效率，保證工人與企業的利益。比如閘機、安全帽的使用使得工人的出場和在場內的活動都能運用數字化的方式進行采集分析。在現有的基礎上也將嘗試去做動態的勞務的優化和匹配，或許實現自動化的調度，或者說是“uber化”的調度，把所有的工地碎片化處理，然后把所有的工作都能派給合適的人，使生產資源和生產效率得到極大的釋放。

阻力猶存，前景可期

每一個新事物的發展都不可能是萬事俱備一帆風順的，智慧工地的推行也必定存在一定的阻力。這里講兩個方面，一個內部，一個外部。從外部來說，數字化的挑戰和阻力是技術成熟度和通用性的問題。物聯網雖然說很普遍，但物聯網技術在工地現場的使用還面臨很多的成熟度的考驗。比如說安全帽產品，首先嘗試用藍牙來連接，但在地下室或者一些特殊場合，就不一定起作用。換用5G技術來做，仍然存在信號不通的情況。當然也做過將新物聯網技術LoRa等其他技術和工地業務相結合的嘗試。所以技術成熟影響了數字化的規模化，在一個項目上實現，但不代表下一個項目同樣能實現。內部的制約在于業務能力。碎片化的信息和數字，以什么方式連接在一起才是最佳的，需要有一些深入的業務研究來引導和牽引它。建筑行業現在還沒有大量的業務存儲、作業存儲，這方面的業務知識欠缺和實踐積累不足，致使我們需要嘗試更多遍才能找到最佳路線。

當然，有挑戰有阻力同樣也預示了智慧工地的成長空間。目前我們也僅僅是邁出了工地信息化、或者說建筑業信息化的一小步，整個建筑行業信息化、工業化的步伐方興未艾，前景可期。