袁正剛：數字建筑推動建筑產業高質量發展

文/廣聯達科技股份有限公司總裁   袁正剛

改革開放至今，我國建筑行業經過40年發展已經走入快車道，企業規模不斷擴大，業務模式極大豐富，市場競爭趨于白熱化，企業管理復雜性和企業利潤的挑戰也隨之而來。據國家統計局統計，截止2018年第三季度我國國內生產總值累積650898.8億元，其中建筑產業的增加值達到了41589.9億元，建筑業增加值占全國生產總值的比例超過了6.3%，建筑業企業人員數達到4769.95萬人。但作為國民經濟支柱產業，建設行業的平均利潤率只有1-3%。深入研究我們發現，建筑業粗放的傳統建設方式存在低效率、高能耗、高污染、高質量安全事故等諸多問題，已經不能滿足新時代行業核心業務的需求。

十九大報告指出，我國經濟已經“由高速增長階段轉向高質量發展階段，正處在轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力的攻關期”，建筑業如何推進高質量發展，實現彎道超車成為亟待解決的問題。

推進建筑業高質量發展唯有轉型升級

從世界范圍來看，建筑業從業人員快速老化、安全事故頻發、建筑業生產力水平低下等三個因素是影響建筑業高質量發展的重要阻礙。隨著全球進入老齡化社會，建筑業職工老齡化的現象甚為明顯。即便如美國這樣整體勞動力老齡化速度較慢的國家，建筑行業的老齡化形勢依然嚴峻。從1985年到2014年，美國建筑行業工人平均年齡已經由36歲變為43歲。另外，安全一直是建筑領域不可回避的問題。美國近年來建筑行業每年死亡人數高達800人以上，約占各行業總致命工傷數量的18.7%。日本、澳大利亞等國家建筑行業安全事故也同樣高于其他行業。最后也是最根本的問題，生產力水平低下阻礙建筑業發展。在全球范圍內，建筑業勞動生產力增長速度普遍落后于整體經濟。根據對全球GDP占比達到96%的41個主要經濟體的調研，制造業的生產力水平遠遠高于整體經濟平均值，而建筑業的這項指標卻遠低于整體經濟平均值，建筑業要高質量發展只能轉型升級。

要轉型升級，就不得不研究為何制造業和建筑業之間存在如此巨大的差距。在制造業一個流水作業生產線的生產過程中，生產前可以準確預知每種材料的消耗量，生產中可以對實際消耗進行追蹤，生產后可以進行準確的檢測、核對和調整。精細化管理是制造業企業的最大特點，其精細化管理來自于較高的信息化、數字化水平，在信息化、數字化的語境下，制造業整個生產過程和每一個具體細節都被實時掌控。例如眾所周知的蘋果公司，作為劃時代的創新產品，蘋果手機一度震撼全球。蘋果公司之所以能為制造業帶來如此巨大的影響，其中非常重要的原因就是對細節精細化的極致追求與挑戰。蘋果公司將這種追求與挑戰帶到了建筑領域，打造了工業級品質的建筑產品：蘋果總部大樓。它在建筑設計上參考了蘋果產品追求產品細節上的極致，建造過程精細化程度以及施工工藝要求極高，哪怕一個門把手，也必須融合于門框之內，材質要跟MacBook Pro相同。蘋果總部大樓對建造過程精細化程度及施工工藝的要求，傳統的建設方式和管理方式根本無法實現。

“數字建筑”是建筑業轉型升級的必由之路

建筑業由于參與方眾多、管理要素和生產要素龐雜、過程周期長，在傳統模式下很難進行精細化管理，那么借鑒制造業的發展方向提高信息化水平，運用數字技術實現精益建造自然而然會成為建筑業轉型升級的關鍵。所謂精益建造，即在尊重從業者的前提下對建筑業進行整體的優化改造，面向建筑產品全生命期，持續減少和消除不必要的浪費與不確定性，從而創造更多的價值，并在這一過程中持續改進。如此，提高生產力解決阻礙建筑業高質量發展根本問題的同時，也能一并解決從業者老齡化和安全事故頻發的問題。

在建筑行業變革方面，歐洲正在力推工業4.0在建筑業的落地，英國政府2015年提出的建筑行業十年發展目標是降低成本33%，加快交付50%，減少排放50%，提高出口50%，愛爾蘭也提出了在2021年實現建筑行業項目進度加快20%，資金成本下降20%，出口增長20%的目標。廣聯達吸取國際經驗擁抱行業數字化轉型，并且將數字建筑視為行業的重要發展戰略。對此我們提出了適應國內建筑業具體情況的數字建筑明確目標，即到2025年工程項目的進度可以加快30%，資金成本下降50%，二氧化碳的排放降低30%，零質量缺陷以及零安全事故。

從本質上來看，數字建筑是利用BIM和云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等信息技術，結合先進的數字技術讓我們的建筑數字化，提高建筑業的生產力水平。它集成了進度、成本、質量、安全等管理要素和人、機、料、法、環等生產要素，貫穿建筑的設計、建造和運維的全生命期，打通建筑產業鏈上下游的各方主體。通過全要素、全過程、全參與方的數字化、在線化、智能化打破信息孤島，實現以項目為中心的數據全流通，建立一個數字建筑平臺和生態。

建造階段的數字化，將會是建筑業轉型升級的重中之重

對于建筑的全生命期而言，建筑的運維階段所投入的成本最大的，其次是建造階段，規劃與設計的成本投入相對最少。在中國現階段行業特定發展環境以及整個產業鏈條關系的條件之下，建造階段的數字化變革訴求是最為迫切的，同樣也是最容易看到效果的。

建造階段的數字化，將工程施工提升到工業制造的精細化水平，圖紙模型細化到部品構件，任務執行落實到工序，計劃排程末位到小時，結合物聯網技術實現傳感器終端智能化，感知施工現場并根據現場情況實時更新、反饋、優化直至工程竣工，保證工人安全、用料標準、施工品質等達到要求，進而實現高效的PDCA管理閉環。要實現工業化級別的精益建造，“數字化”“在線化”“智能化”是新建造時代的必要特征，也是我們要經歷的三個階段。

所謂“數字化”不僅僅是建筑本體的數字化，而是各類要素資源、數據、技術和工藝工法等完全數字化表達并匯集凝聚成全新的生產力，涵蓋各參與方構建數字在線鏈接與協同的全新生產關系。而“在線化”則是通過虛實雙生形成融合機制，將建筑實體以及人、機、料、法、環等生產要素的管理、各類終端進行泛在連接和實時在線，并對生產、商務、技術等管理過程加以改造，提高生產效率、管理效率和決策能力。“智能化”是深化應用，本質是數據驅動演化智能算法。也就是說虛體建筑與實體建筑在大數據、智能算法基礎上具備可感知、可適應、可預測能力，相互依賴與優化，成為具有全面感知、深度認知、智能交互、自我進化的數字孿生，形成科學決策、精準執行的“人工智能”，在數據閉環自動流動過程中實現資源的優化配置。

關于建筑業企業數字化轉型過程中誤區的思考與建議

在了解了施工企業數字化的業務全景圖之后，我們來思考一個現實問題：近年來我國建筑業陸續展開了數字化進程，由于投入成本較大，不少企業都在質疑和觀望現有的數字化技術（如BIM、智慧工地等）值不值得繼續或加大投入。

對此我認為，只有能產生價值的技術才值得投入。當然，任何一項技術的應用都是有規律可尋的，比如BIM技術的發展，就遵循了新技術發展穆爾曲線的規律（穆爾曲線呈現了技術的應用會經歷萌芽期、狂熱期、幻想破滅期、復蘇期和技術成熟平臺期）。

根據新技術發展穆爾曲線的規律，結合BIM技術發展歷程，我們可以很明確地定義出：現階段，隨著應用環境的不斷完善，產品的逐步成熟，BIM價值的逐步顯現，我國的BIM應用正在進入到BIM3.0階段。在此階段下，BIM應用與管理更好的融合，從施工技術管理向施工全面管理拓展，從項目現場管理向施工企業經營管理延伸，從施工階段應用向建筑全生命期輻射。其實每一項技術的發展都有規律可尋，要重視探索如何應用并掌握其應用規律，才能更好地發揮價值，觀望、等待、躊躇不前往往會錯失先機。

在建筑業企業信息化的過程中還存在將自己發展為軟件公司或者全完外包當甩手掌柜等等誤區。所以在建筑業企業信息化的過程中要注意幾點：首先在戰略層面，決策者一定要充分正視這場變革是“一把手工程”，但并不單單服務于一把手，信息化的實施和應用主體是全體員工，觀念的改變是一切改變的前提。其次在系統設計的技術層面，單點應用往往會形成信息孤島局面，難以支撐信息流通和智能計算，也就無法達到真正的數字化轉型升級，應通過系統設計進行規避。第三要進行整體推動，技術變革不僅僅是技術部門的事情，比如說BIM技術的應用，要利用BIM技術去改變生產、商務等部門的思維方式，思考清楚想利用工具去解決何種問題，讓系統真正發揮作用的同時，調整業務流程以支撐新的信息化工具。

當然，建筑業企業的數字化轉型升級、建筑業的高質量發展都不會是一蹴而就的，它需要經歷較為漫長的過程。在這一過程中，首先我們要做好對未來趨勢的把握，方向如果錯了，走得越快可能就越危險。不僅要學習行業龍頭和標桿，更要跳出建筑業看建筑業，像制造業的工業4.0、工業互聯網平臺的發展、新零售的崛起，都會給我們以啟發和借鑒。我們還要跟蹤、分析全球建筑行業的發展趨勢，學習他們在信息化、數字化方面的創新，來調整我們的戰略。第二是尋求行業內的合作共贏。只有集中行業內不同領域的智慧和力量才能辦成“建筑行業數字化變革”這件大事。第三是人才培養。科技的迅猛發展，建筑行業人才結構會從勞動密集型向技術密集型快速過渡。企業也需要調整布局內部人才結構，增加復合型人才的引進。要以人為本, 以企業和個人的全面發展為中心, 通過不斷的創新增強企業學習力，為企業和行業培養面向未來的高潛綜合人才。

數字化轉型，是一筆輕概念、重應用、控節奏的投資

在轉型的過程中，施工企業要把數字化升級看成企業信息化建設中的一筆重要投資，而不是簡單地視為一項成本。投資是一個長遠的行為，他有未來收益，能夠產生利潤；而成本就是具體項目里實際發生的費用。同樣是玉米種子，我們可以把它當作成本，做成一包爆米花，也可以播種到地里，收獲豐碩的果實。

那么如何做好數字化轉型升級這筆投資呢？我的回答是輕概念、重應用、控節奏。

無論是“BIM+”“互聯網+”，還是信息化、數字化管理，一定要回歸業務、回歸現場，不要盲目追捧新概念、追求品牌效應，而忽略了價值本身。數字化解決的不只是流程的信息化，更要看到效率和效果的提升。

不同的企業可以根據自身的情況和需求按照不同的節奏去推動數字化的應用落地。有些企業，前幾年已經在BIM應用上做了深入的嘗試，那么現在可以在項目上引入智慧工地系統進行對接，數據的采集會更加及時，帶來的項目管理價值會更加明顯。有些企業可能前期在集團層面推動信息化建設，但在項目層面深入的應用上碰到推進的困難，這時候可以通過BIM、IOT等數字技術的結合打通最后一公里的信息孤島，同時也給項目各崗位工作提升效率。數字化是一個企業信息化工作的系統性思考，但企業可以把控節奏，分布建設，找準這筆投資的最佳切入時機和著力點。我相信利用數字化的方式，施工企業的管理必定會更加容易，從而為企業帶來更大的效益。