作者：朱亞立   廣聯(lián)達科技股份有限公司副總裁

近年來，中國建筑行業(yè)地轉(zhuǎn)型升級之路走得穩(wěn)健扎實。縱觀全行業(yè)，無論是建筑施工企業(yè)、設計研究院，還是第三方信息化服務商，大家轉(zhuǎn)型方向是一致的：希望緊緊抓住工業(yè)4.0這一窗口機會，實現(xiàn)建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。作為數(shù)字建筑平臺服務商的廣聯(lián)達一直致力于此，和很多堪稱大國工匠的建筑企業(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、料、法、環(huán)五個生產(chǎn)要素的優(yōu)化升級，這其中涵蓋了材料、裝備、機械、制造、施工服務、軟件信息化服務等建筑業(yè)上下游50多個分子行業(yè)。在這一大環(huán)境下如何打好新體系的基礎？廣聯(lián)達在過去的20年中不斷深耕，在建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級過程中不斷探索，也終于在大量實踐中，找到了自己的立足點和突破方向。

本文將主要從建筑行業(yè)數(shù)字化變革趨勢、工程項目數(shù)字化發(fā)展道路和智慧化應用方案探索三個方面介紹近年來廣聯(lián)達圍繞數(shù)字建筑，智慧工地、BIM建造等理念的一些認知和實踐，探討我們在建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中的技術著力點，以及在和現(xiàn)場作業(yè)、項目工地、企業(yè)管理甚至行業(yè)標準制定得深度互動過程中獲得的想法和經(jīng)驗。

行業(yè)研究：數(shù)字化變革大勢所趨

在最近的5年到10年中，我們極大地感受到了數(shù)字經(jīng)濟對每個行業(yè)乃至我們每個人的沖擊。過去這段時間里，廣聯(lián)達在數(shù)字建筑整體研究過程中充分參考了各個行業(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)汽車行業(yè)老大通用汽車。零售行業(yè)里，京東的市值超過了蘇寧易購，亞馬遜的市值和營業(yè)額也超過了沃爾瑪。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)濟對傳統(tǒng)經(jīng)濟的沖擊潛移默化式地被默認和習慣。我們需要充分考慮，在經(jīng)濟全球化發(fā)展前提之下，數(shù)字經(jīng)濟、數(shù)字化技術如何影響建筑行業(yè)里的每一個企業(yè)、項目和崗位。

有研究顯示，預計未來10年全球65%企業(yè)都將利用數(shù)字化的技術建立數(shù)字化的經(jīng)營體系，實現(xiàn)數(shù)字化變革。其余35%沒有改變的企業(yè)很有可能會接近消亡，退出歷史舞臺。這要求我們每一個行業(yè)，尤其是國民支柱產(chǎn)業(yè)建筑業(yè)應該具有警醒的意識。

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。在中國也同樣做了統(tǒng)計，建筑業(yè)倒數(shù)第一，遠遠落后于農(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，國家投資比較大，致使在建筑業(yè)產(chǎn)能過剩如此嚴重的情況下沒有發(fā)生根本性的變化，但這樣平靜的時間不會持續(xù)太久。在勞動力短缺、安全事故頻發(fā)、資源枯竭、環(huán)保問題亟待解決的層層壓力之下，行業(yè)轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫，數(shù)字化技術在建筑業(yè)地應用是大勢所趨。

項目研究：工程項目數(shù)字化發(fā)展道路

我們在大量的業(yè)務研究過程中接觸了很多大型的建筑施工龍頭企業(yè)。在交流過程中，我們發(fā)現(xiàn)建筑行業(yè)里數(shù)字化技術應用其實是有很大潛力可以挖掘的。在數(shù)字化技術應用之下，傳統(tǒng)的項目作業(yè)如何提升到工業(yè)級精細化水平？從流水線作業(yè)到機械化、自動化、裝配化，我們在施工現(xiàn)場擁有的改善空間超乎想象，平均水平能提升40%—60%。這些提升來源于協(xié)同化的設計、協(xié)同化的施工，以及供應鏈體系上的管理優(yōu)化，也來源于裝配式工廠工業(yè)化地支持，但其中最大的部分是來源于數(shù)字化和信息化技術應用。

在深圳會展中心項目中，信息化技術極大地提高了如此復雜項目的透明度，讓項目上幾萬名工人、幾百個施工企業(yè)、多區(qū)域協(xié)調(diào)、多分包多施工單位合作的過程變得透明和可視化。只有在可視化基礎之上才有可能可感可控，才能進一步實現(xiàn)流程的優(yōu)化。數(shù)據(jù)表明，全球物聯(lián)網(wǎng)的終端設備數(shù)量在2018年第一次超過了移動終端，物聯(lián)網(wǎng)技術真正進入了應用元年。也就是說現(xiàn)在我們技術突破面臨非常好的機會：萬物互聯(lián)，洞察一切，所有數(shù)據(jù)實時在線。這其中最大的受益者之一就是建筑施工行業(yè)，因為這個行業(yè)的企業(yè)體系、組織結構、項目形式都急需協(xié)同分享，人、機、料、法、環(huán)各現(xiàn)場管理要素的關系也非常復雜。BIM是信息化技術的核心載體，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)字技術綜合應用來實現(xiàn)。所以我們提出要以BIM+物聯(lián)網(wǎng)的技術為核心，集合云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術，建立一個項目全過程的信息化體系，從而推動我們項目工地向工業(yè)級精細化生產(chǎn)和管理轉(zhuǎn)型，這也形成了我們在未來搭建整個施工行業(yè)解決方案的理論基礎。在這基礎之上我們才能有數(shù)據(jù)，才能通過機器深度學習真正實現(xiàn)最終的智慧建造，從而帶來行業(yè)根本性改變。

工程項目數(shù)字化發(fā)展過程，很像給企業(yè)做咨詢和規(guī)劃，整個數(shù)字化轉(zhuǎn)型和建設很難一蹴而就，往往需要3年到5年的時間。我們在不同的階段要用不同技術來解決不同問題，一步一個臺階，最終使作業(yè)升級和管理升級達到一個平衡。我們把工程項目數(shù)字化發(fā)展分成了四個階段，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)和項目管理流程非常復雜，一件事情發(fā)生后，領導層往往是最后才知道的。要做到精細化管理，就需要做管理規(guī)范前置和實時響應，這要求工作細化到每一個崗位，每一個工序，每一個工藝，每一個工法。我們把工程項目數(shù)字化發(fā)展的第一個階段叫“感知”階段，也就是通過傳感器和外部數(shù)據(jù)源去感知現(xiàn)場生產(chǎn)要素的位置、狀態(tài)、行為和計量等信息。在這個階段，企業(yè)需要大量采用碎片化的技術工具對現(xiàn)有作業(yè)模式、作業(yè)流程和作業(yè)組織方式進行數(shù)字化解構。比如說在項目現(xiàn)場，通過可穿戴設備就可以知道所有人員的作業(yè)實名制情況、安全實名制情況甚至驗收交付實名制情況。機械設備和材料也是一樣，塔吊、卸料平臺等也可以通過安裝特定的軟硬件設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實回歸現(xiàn)場，通過數(shù)字化解構，讓我們真正了解到作業(yè)上、管理上的瓶頸在哪里，哪些任務價值小但花費時間多。只有充分了解項目，了解現(xiàn)場，在這基礎之上進行可控可管的優(yōu)化才是最有價值的。

進入“控制”階段后，我們將實際信息和管理模型進行對比，實現(xiàn)進度偏差可控，項目隱患可控。而在隨之而來的“優(yōu)化”階段里我們通過算法和分析組件來優(yōu)化人員效率、設備運營、資源利用以及各項指標和定額。這兩個階段里我們充分運用網(wǎng)絡化的技術，把碎片化應用所采集的信息通過在線化的方式連接在一起，比如可以通過BIM和GIS技術把所有信息和模型關聯(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)境里通過一個完整的信息化平臺不斷地進行管理演練和作業(yè)方案模擬，不斷地去嘗試，找到最優(yōu)的方案。控制和優(yōu)化階段強調(diào)數(shù)據(jù)鏈上的信息，以及找到信息背后的知識，基于知識可以搭建完整的分析體系來支持決策。然而這個過程需要通過認真規(guī)劃、實踐、推廣、總結，然后再去不斷地迭代，讓過程中形成的規(guī)則規(guī)范對管理體系進行動態(tài)調(diào)整，最后會進入技術和體系都成熟的“自治”階段。那時候整個施工現(xiàn)場實現(xiàn)了自動化運營，施工管理系統(tǒng)自動和外部系統(tǒng)以及服務進行協(xié)同。系統(tǒng)可以通過大數(shù)據(jù)和算法進行自診斷和自優(yōu)化，從而輔助決策。

方案研究：智慧化應用方案探索

通過國內(nèi)外技術研究與合作，我們鎖定了未來在建筑行業(yè)工程項目數(shù)字化發(fā)展中最值得深入思考和投入的三項核心技術。廣聯(lián)達為施工現(xiàn)場管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供的智慧化應用方案——“智慧工地”，也是基于這三項核心技術進行探索和架構的。

第一項是新型網(wǎng)絡化技術，我們稱之為“萬物互聯(lián)”。也就是通過物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、事件驅(qū)動等技術讓連接變得更可信、可靠、并且高效，讓設備和傳感的接入變得更加簡單，讓互聯(lián)互通在數(shù)字化環(huán)境里真正實現(xiàn)，做到效率的提升和企業(yè)自覺規(guī)范的形成。廣聯(lián)達智慧工地擁有自主研發(fā)的物聯(lián)中心——筑聯(lián)。這是一個面向建筑行業(yè)開放的工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)云平臺，可以和多企業(yè)進行戰(zhàn)略合作來幫助建筑企業(yè)一步步把基礎打扎實。目前可以接入包括卸料平臺、高支模等在內(nèi)的幾百種終端設備。

第二項是兼顧云計算和邊緣計算的數(shù)據(jù)計算技術。施工現(xiàn)場的數(shù)字化信息分兩種，一種是通過物聯(lián)傳感設備收集的工業(yè)實施信息，還有一種是通過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，在這基礎上才具備可計算的能力。這也是為什么我們說BIM非常重要，它可以有效地把碎片化信息整合在一起進行深入計算和學習，企業(yè)在這基礎之上可以快速搭建自己的企業(yè)數(shù)據(jù)模型。另外，因為施工現(xiàn)場情況非常復雜，在除了一些預測性和深度挖掘分析性的大數(shù)據(jù)應用以外，項目現(xiàn)場也需要一些快速地反應，比如說智能攝像頭或者智能控制設備，在工地現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)人員有未佩戴安全帽、安全帶進入危險區(qū)域時，設備需要在第一時間從第一角度對風險、安全進行評估。此時的數(shù)據(jù)處理過程可以通過本地設備在本地邊緣計算層完成，而無需交由云端，這無疑將大大提升處理效率，減輕云端的負荷。由主數(shù)據(jù)平臺以及我們的核心業(yè)務模型數(shù)據(jù)計算技術組成的廣聯(lián)達智慧工地數(shù)據(jù)中心，使終端設備和云平臺都能具有一定的計算和驗證能力，真正形成由點到線再到面的立體計算能力。

第三項是人工智能技術，它讓我們的現(xiàn)場圖片、影像分析變得更加精準。中國是最有可能在人工智能時代領跑全球的國家，因為中國有全球最大的數(shù)據(jù)量。比如說建筑施工領域，中建集團下一個公司的數(shù)據(jù)就超出了很多國家全國范圍的數(shù)據(jù)。我國每年有70個萬新開項目，這些項目帶來的數(shù)據(jù)是巨大的，這些數(shù)據(jù)被提煉存儲在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)里，為我們建筑行業(yè)里全過程、全要素、全參與方提供生產(chǎn)模式、生產(chǎn)力以及生產(chǎn)方式各個角度的信息服務。廣聯(lián)達智慧工地的算法中心結合上千個真實的項目做了很多的嘗試，比如在廣聯(lián)達智慧工地的智慧安全平臺上，每天上傳的安全檢查照片幾十萬張，每天平臺都會進行深入自學習。目前平臺內(nèi)累積的標準算法可以自動識別95%—97%的工地常見安全隱患，常見的一些安全文明規(guī)范的落實都是可以通過算法去解決。這些算法的建立和完善有賴于眾多企業(yè)一起不斷嘗試深入挖掘，最終實現(xiàn)適合施工全過程的智能化管理。

廣聯(lián)達“智慧工地”由“一臺四方N應用”整體架構而成

一臺即“一平臺”，由物聯(lián)中心、數(shù)據(jù)中心和算法中心三個技術中心組成工地的“智慧”載體，也是我們的智慧大腦。它可以讓設備和傳感的接入變得更簡單、讓業(yè)務間數(shù)據(jù)共享變得更方便，讓現(xiàn)場圖片、影像分析變得更精準。例如目前工地上最常見的數(shù)鋼筋，傳統(tǒng)需要建筑工人一根一根逐個數(shù)，稍微出錯就要再來一遍。通過智能算法中心，只要將鋼筋拍成照片，就可以自動計算鋼筋數(shù)量，快捷高效、節(jié)省人力，準確率達到95%上。

“四方”指的是智慧勞務、智慧安全、智慧物料、智慧協(xié)同四大解決方案，每個方案都包含了采集、檢測和應用三個環(huán)節(jié)，形成價值閉環(huán)。比如智慧安全方案中，平臺將移動端采集的各類安全問題進行歸集和整理，按照責任人、分包單位、問題類別以及問題趨勢進行分析，并將分析結果以圖表形式呈現(xiàn)，對關鍵問題進行預警。這樣管理人員能及時發(fā)現(xiàn)問題并督促整改，保證項目安全，提升工程質(zhì)量。

“N應用”是指和各種現(xiàn)場管理應用的數(shù)據(jù)連接，主要包括廣聯(lián)達自有產(chǎn)品，如斑馬進度、BIM5D、三維場布等，以及廣聯(lián)達外部合作產(chǎn)品，如塔吊監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、水控電控、勞務一卡通、智能配電箱等。這些方案和應用也可以滿足政府部門對勞務、安全、質(zhì)量、環(huán)境的監(jiān)管要求。所有的應用數(shù)據(jù)均可在智慧工地BI平臺直觀呈現(xiàn)，項目管理人員對項目的人員、進度、質(zhì)量、安全等關鍵指標一目了然，問題指標會有紅色預警提示，每個指標均可逐級展開，查看詳細分析和原始數(shù)據(jù)。

廣聯(lián)達的智慧工地通過技術智能、工作互聯(lián)、信息共享實現(xiàn)施工現(xiàn)場的作業(yè)升級，通過物聯(lián)網(wǎng)技術中心、數(shù)據(jù)處理中心和智能算法中心使得項目管理可視、可管、可控、可測，實現(xiàn)施工項目的管理升級。

工程項目數(shù)字化和智慧應用實踐探索之路充滿挑戰(zhàn)，有挑戰(zhàn)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(yè)信息化的一小步，整個建筑行業(yè)信息化、工業(yè)化步伐方興未艾。

數(shù)字筑夢，智慧有道。因為相信，所以看見。