作者：朱亞立   廣聯達科技股份有限公司副總裁

近年來，中國建筑行業地轉型升級之路走得穩健扎實。縱觀全行業，無論是建筑施工企業、設計研究院，還是第三方信息化服務商，大家轉型方向是一致的：希望緊緊抓住工業4.0這一窗口機會，實現建筑行業的數字化轉型升級。作為數字建筑平臺服務商的廣聯達一直致力于此，和很多堪稱大國工匠的建筑企業一起砥礪前行。

建筑行業數字化轉型必然影響到人、機、料、法、環五個生產要素的優化升級，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上下游50多個分子行業。在這一大環境下如何打好新體系的基礎？廣聯達在過去的20年中不斷深耕，在建筑行業數字化轉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數字化變革趨勢、工程項目數字化發展道路和智慧化應用方案探索三個方面介紹近年來廣聯達圍繞數字建筑，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轉型升級過程中的技術著力點，以及在和現場作業、項目工地、企業管理甚至行業標準制定得深度互動過程中獲得的想法和經驗。

行業研究：數字化變革大勢所趨

在最近的5年到10年中，我們極大地感受到了數字經濟對每個行業乃至我們每個人的沖擊。過去這段時間里，廣聯達在數字建筑整體研究過程中充分參考了各個行業的發展，比如制造業、零售業和金融業等。制造行業中，以數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便在市值上超越了傳統汽車行業老大通用汽車。零售行業里，京東的市值超過了蘇寧易購，亞馬遜的市值和營業額也超過了沃爾瑪。再比如金融業，微信、支付寶已經極大地挑戰和沖擊了傳統的支付體系和商業模式。在不斷變化中，新經濟對傳統經濟的沖擊潛移默化式地被默認和習慣。我們需要充分考慮，在經濟全球化發展前提之下，數字經濟、數字化技術如何影響建筑行業里的每一個企業、項目和崗位。

有研究顯示，預計未來10年全球65%企業都將利用數字化的技術建立數字化的經營體系，實現數字化變革。其余35%沒有改變的企業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，尤其是國民支柱產業建筑業應該具有警醒的意識。

去年年底，麥肯錫發布全球數字化發展排名，建筑業倒數第二，農業倒數第一。在中國也同樣做了統計，建筑業倒數第一，遠遠落后于農業和零售業的數字化發展。盡管我們GDP數字反映較好，國家投資比較大，致使在建筑業產能過剩如此嚴重的情況下沒有發生根本性的變化，但這樣平靜的時間不會持續太久。在勞動力短缺、安全事故頻發、資源枯竭、環保問題亟待解決的層層壓力之下，行業轉型升級迫在眉睫，數字化技術在建筑業地應用是大勢所趨。

項目研究：工程項目數字化發展道路

我們在大量的業務研究過程中接觸了很多大型的建筑施工龍頭企業。在交流過程中，我們發現建筑行業里數字化技術應用其實是有很大潛力可以挖掘的。在數字化技術應用之下，傳統的項目作業如何提升到工業級精細化水平？從流水線作業到機械化、自動化、裝配化，我們在施工現場擁有的改善空間超乎想象，平均水平能提升40%—60%。這些提升來源于協同化的設計、協同化的施工，以及供應鏈體系上的管理優化，也來源于裝配式工廠工業化地支持，但其中最大的部分是來源于數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、多區域協調、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，才能進一步實現流程的優化。數據表明，全球物聯網的終端設備數量在2018年第一次超過了移動終端，物聯網技術真正進入了應用元年。也就是說現在我們技術突破面臨非常好的機會：萬物互聯，洞察一切，所有數據實時在線。這其中最大的受益者之一就是建筑施工行業，因為這個行業的企業體系、組織結構、項目形式都急需協同分享，人、機、料、法、環各現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，但大量數據地采集還是要靠以物聯網為代表的數字技術綜合應用來實現。所以我們提出要以BIM+物聯網的技術為核心，集合云計算、大數據、物聯網、移動互聯網等技術，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級精細化生產和管理轉型，這也形成了我們在未來搭建整個施工行業解決方案的理論基礎。在這基礎之上我們才能有數據，才能通過機器深度學習真正實現最終的智慧建造，從而帶來行業根本性改變。

工程項目數字化發展過程，很像給企業做咨詢和規劃，整個數字化轉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，最終使作業升級和管理升級達到一個平衡。我們把工程項目數字化發展分成了四個階段，分別是：感知階段、控制階段、優化階段和自治階段。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所處的階段。

建筑行業的企業和項目管理流程非常復雜，一件事情發生后，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。我們把工程項目數字化發展的第一個階段叫“感知”階段，也就是通過傳感器和外部數據源去感知現場生產要素的位置、狀態、行為和計量等信息。在這個階段，企業需要大量采用碎片化的技術工具對現有作業模式、作業流程和作業組織方式進行數字化解構。比如說在項目現場，通過可穿戴設備就可以知道所有人員的作業實名制情況、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場，通過數字化解構，讓我們真正了解到作業上、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，了解現場，在這基礎之上進行可控可管的優化才是最有價值的。

進入“控制”階段后，我們將實際信息和管理模型進行對比，實現進度偏差可控，項目隱患可控。而在隨之而來的“優化”階段里我們通過算法和分析組件來優化人員效率、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在一起。數字化的好處就是可以充分地模擬，在建造之前，我們可以在數字世界的虛擬環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方案模擬，不斷地去嘗試，找到最優的方案。控制和優化階段強調數據鏈上的信息，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劃、實踐、推廣、總結，然后再去不斷地迭代，讓過程中形成的規則規范對管理體系進行動態調整，最后會進入技術和體系都成熟的“自治”階段。那時候整個施工現場實現了自動化運營，施工管理系統自動和外部系統以及服務進行協同。系統可以通過大數據和算法進行自診斷和自優化，從而輔助決策。

方案研究：智慧化應用方案探索

通過國內外技術研究與合作，我們鎖定了未來在建筑行業工程項目數字化發展中最值得深入思考和投入的三項核心技術。廣聯達為施工現場管理數字化轉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。

第一項是新型網絡化技術，我們稱之為“萬物互聯”。也就是通過物聯網、區塊鏈、事件驅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，讓互聯互通在數字化環境里真正實現，做到效率的提升和企業自覺規范的形成。廣聯達智慧工地擁有自主研發的物聯中心——筑聯。這是一個面向建筑行業開放的工業級物聯網云平臺，可以和多企業進行戰略合作來幫助建筑企業一步步把基礎打扎實。目前可以接入包括卸料平臺、高支模等在內的幾百種終端設備。

第二項是兼顧云計算和邊緣計算的數據計算技術。施工現場的數字化信息分兩種，一種是通過物聯傳感設備收集的工業實施信息，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據模型，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，企業在這基礎之上可以快速搭建自己的企業數據模型。另外，因為施工現場情況非常復雜，在除了一些預測性和深度挖掘分析性的大數據應用以外，項目現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，在工地現場發現人員有未佩戴安全帽、安全帶進入危險區域時，設備需要在第一時間從第一角度對風險、安全進行評估。此時的數據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。由主數據平臺以及我們的核心業務模型數據計算技術組成的廣聯達智慧工地數據中心，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據量。比如說建筑施工領域，中建集團下一個公司的數據就超出了很多國家全國范圍的數據。我國每年有70個萬新開項目，這些項目帶來的數據是巨大的，這些數據被提煉存儲在大數據系統里，為我們建筑行業里全過程、全要素、全參與方提供生產模式、生產力以及生產方式各個角度的信息服務。廣聯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一起不斷嘗試深入挖掘，最終實現適合施工全過程的智能化管理。

廣聯達“智慧工地”由“一臺四方N應用”整體架構而成

一臺即“一平臺”，由物聯中心、數據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、讓業務間數據共享變得更方便，讓現場圖片、影像分析變得更精準。例如目前工地上最常見的數鋼筋，傳統需要建筑工人一根一根逐個數，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量，快捷高效、節省人力，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、檢測和應用三個環節，形成價值閉環。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，對關鍵問題進行預警。這樣管理人員能及時發現問題并督促整改，保證項目安全，提升工程質量。

“N應用”是指和各種現場管理應用的數據連接，主要包括廣聯達自有產品，如斑馬進度、BIM5D、三維場布等，以及廣聯達外部合作產品，如塔吊監測、環境監測、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、質量、環境的監管要求。所有的應用數據均可在智慧工地BI平臺直觀呈現，項目管理人員對項目的人員、進度、質量、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據。

廣聯達的智慧工地通過技術智能、工作互聯、信息共享實現施工現場的作業升級，通過物聯網技術中心、數據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，實現施工項目的管理升級。

工程項目數字化和智慧應用實踐探索之路充滿挑戰，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、工業化步伐方興未艾。

數字筑夢，智慧有道。因為相信，所以看見。