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袁正刚:数字建筑推动建筑产业高质量发展

2019-05-23 21:51:00

文/广联达科技股份有限公司总裁  袁正刚

 

改革开放至今,我国建筑行业经过40年发展已经走入快车道,企业规模不断扩大,业务模式极大丰富,市场竞争趋于白热化,企业管理复杂性和企业利润的挑战也随之而来。据国家统计局统计,截止2018年第三季度我国国内生产总值累积650898.8亿元,其中建筑产业的增加值达到了41589.9亿元,建筑业增加值占全国生产总值的比例超过了6.3%,建筑业企业人员数达到4769.95万人。但作为国民经济支柱产业,建设行业的平均利润率只有1-3%。深入研究我们发现,建筑业粗放的传统建设方式存在低效率、高能耗、高污染、高质量安全事故等诸多问题,已经不能满足新时代行业核心业务的需求。

十九大报告指出,我国经济已经“由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期”,建筑业如何推进高质量发展,实现弯道超车成为亟待解决的问题。

 

推进建筑业高质量发展唯有转型升级

从世界范围来看,建筑业从业人员快速老化、安全事故频发、建筑业生产力水平低下等三个因素是影响建筑业高质量发展的重要阻碍。随着全球进入老龄化社会,建筑业职工老龄化的现象甚为明显。即便如美国这样整体劳动力老龄化速度较慢的国家,建筑行业的老龄化形势依然严峻。从1985年到2014年,美国建筑行业工人平均年龄已经由36岁变为43岁。另外,安全一直是建筑领域不可回避的问题。美国近年来建筑行业每年死亡人数高达800人以上,约占各行业总致命工伤数量的18.7%。日本、澳大利亚等国家建筑行业安全事故也同样高于其他行业。最后也是最根本的问题,生产力水平低下阻碍建筑业发展。在全球范围内,建筑业劳动生产力增长速度普遍落后于整体经济。根据对全球GDP占比达到96%的41个主要经济体的调研,制造业的生产力水平远远高于整体经济平均值,而建筑业的这项指标却远低于整体经济平均值,建筑业要高质量发展只能转型升级。

要转型升级,就不得不研究为何制造业和建筑业之间存在如此巨大的差距。在制造业一个流水作业生产线的生产过程中,生产前可以准确预知每种材料的消耗量,生产中可以对实际消耗进行追踪,生产后可以进行准确的检测、核对和调整。精细化管理是制造业企业的最大特点,其精细化管理来自于较高的信息化、数字化水平,在信息化、数字化的语境下,制造业整个生产过程和每一个具体细节都被实时掌控。例如众所周知的苹果公司,作为划时代的创新产品,苹果手机一度震撼全球。苹果公司之所以能为制造业带来如此巨大的影响,其中非常重要的原因就是对细节精细化的极致追求与挑战。苹果公司将这种追求与挑战带到了建筑领域,打造了工业级品质的建筑产品:苹果总部大楼。它在建筑设计上参考了苹果产品追求产品细节上的极致,建造过程精细化程度以及施工工艺要求极高,哪怕一个门把手,也必须融合于门框之内,材质要跟MacBook Pro相同。苹果总部大楼对建造过程精细化程度及施工工艺的要求,传统的建设方式和管理方式根本无法实现。

 

“数字建筑”是建筑业转型升级的必由之路

建筑业由于参与方众多、管理要素和生产要素庞杂、过程周期长,在传统模式下很难进行精细化管理,那么借鉴制造业的发展方向提高信息化水平,运用数字技术实现精益建造自然而然会成为建筑业转型升级的关键。所谓精益建造,即在尊重从业者的前提下对建筑业进行整体的优化改造,面向建筑产品全生命期,持续减少和消除不必要的浪费与不确定性,从而创造更多的价值,并在这一过程中持续改进。如此,提高生产力解决阻碍建筑业高质量发展根本问题的同时,也能一并解决从业者老龄化和安全事故频发的问题。

在建筑行业变革方面,欧洲正在力推工业4.0在建筑业的落地,英国政府2015年提出的建筑行业十年发展目标是降低成本33%,加快交付50%,减少排放50%,提高出口50%,爱尔兰也提出了在2021年实现建筑行业项目进度加快20%,资金成本下降20%,出口增长20%的目标。广联达吸取国际经验拥抱行业数字化转型,并且将数字建筑视为行业的重要发展战略。对此我们提出了适应国内建筑业具体情况的数字建筑明确目标,即到2025年工程项目的进度可以加快30%,资金成本下降50%,二氧化碳的排放降低30%,零质量缺陷以及零安全事故。

从本质上来看,数字建筑是利用BIM和云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等信息技术,结合先进的数字技术让我们的建筑数字化,提高建筑业的生产力水平。它集成了进度、成本、质量、安全等管理要素和人、机、料、法、环等生产要素,贯穿建筑的设计、建造和运维的全生命期,打通建筑产业链上下游的各方主体。通过全要素、全过程、全参与方的数字化、在线化、智能化打破信息孤岛,实现以项目为中心的数据全流通,建立一个数字建筑平台和生态。

 

建造阶段的数字化,将会是建筑业转型升级的重中之重

对于建筑的全生命期而言,建筑的运维阶段所投入的成本最大的,其次是建造阶段,规划与设计的成本投入相对最少。在中国现阶段行业特定发展环境以及整个产业链条关系的条件之下,建造阶段的数字化变革诉求是最为迫切的,同样也是最容易看到效果的。

建造阶段的数字化,将工程施工提升到工业制造的精细化水平,图纸模型细化到部品构件,任务执行落实到工序,计划排程末位到小时,结合物联网技术实现传感器终端智能化,感知施工现场并根据现场情况实时更新、反馈、优化直至工程竣工,保证工人安全、用料标准、施工品质等达到要求,进而实现高效的PDCA管理闭环。要实现工业化级别的精益建造,“数字化”“在线化”“智能化”是新建造时代的必要特征,也是我们要经历的三个阶段。

所谓“数字化”不仅仅是建筑本体的数字化,而是各类要素资源、数据、技术和工艺工法等完全数字化表达并汇集凝聚成全新的生产力,涵盖各参与方构建数字在线链接与协同的全新生产关系。而“在线化”则是通过虚实双生形成融合机制,将建筑实体以及人、机、料、法、环等生产要素的管理、各类终端进行泛在连接和实时在线,并对生产、商务、技术等管理过程加以改造,提高生产效率、管理效率和决策能力。“智能化”是深化应用,本质是数据驱动演化智能算法。也就是说虚体建筑与实体建筑在大数据、智能算法基础上具备可感知、可适应、可预测能力,相互依赖与优化,成为具有全面感知、深度认知、智能交互、自我进化的数字孪生,形成科学决策、精准执行的“人工智能”,在数据闭环自动流动过程中实现资源的优化配置。

 

关于建筑业企业数字化转型过程中误区的思考与建议

在了解了施工企业数字化的业务全景图之后,我们来思考一个现实问题:近年来我国建筑业陆续展开了数字化进程,由于投入成本较大,不少企业都在质疑和观望现有的数字化技术(如BIM、智慧工地等)值不值得继续或加大投入。

对此我认为,只有能产生价值的技术才值得投入。当然,任何一项技术的应用都是有规律可寻的,比如BIM技术的发展,就遵循了新技术发展穆尔曲线的规律(穆尔曲线呈现了技术的应用会经历萌芽期、狂热期、幻想破灭期、复苏期和技术成熟平台期)。

根据新技术发展穆尔曲线的规律,结合BIM技术发展历程,我们可以很明确地定义出:现阶段,随着应用环境的不断完善,产品的逐步成熟,BIM价值的逐步显现,我国的BIM应用正在进入到BIM3.0阶段。在此阶段下,BIM应用与管理更好的融合,从施工技术管理向施工全面管理拓展,从项目现场管理向施工企业经营管理延伸,从施工阶段应用向建筑全生命期辐射。其实每一项技术的发展都有规律可寻,要重视探索如何应用并掌握其应用规律,才能更好地发挥价值,观望、等待、踌躇不前往往会错失先机。

在建筑业企业信息化的过程中还存在将自己发展为软件公司或者全完外包当甩手掌柜等等误区。所以在建筑业企业信息化的过程中要注意几点:首先在战略层面,决策者一定要充分正视这场变革是“一把手工程”,但并不单单服务于一把手,信息化的实施和应用主体是全体员工,观念的改变是一切改变的前提。其次在系统设计的技术层面,单点应用往往会形成信息孤岛局面,难以支撑信息流通和智能计算,也就无法达到真正的数字化转型升级,应通过系统设计进行规避。第三要进行整体推动,技术变革不仅仅是技术部门的事情,比如说BIM技术的应用,要利用BIM技术去改变生产、商务等部门的思维方式,思考清楚想利用工具去解决何种问题,让系统真正发挥作用的同时,调整业务流程以支撑新的信息化工具。

当然,建筑业企业的数字化转型升级、建筑业的高质量发展都不会是一蹴而就的,它需要经历较为漫长的过程。在这一过程中,首先我们要做好对未来趋势的把握,方向如果错了,走得越快可能就越危险。不仅要学习行业龙头和标杆,更要跳出建筑业看建筑业,像制造业的工业4.0、工业互联网平台的发展、新零售的崛起,都会给我们以启发和借鉴。我们还要跟踪、分析全球建筑行业的发展趋势,学习他们在信息化、数字化方面的创新,来调整我们的战略。第二是寻求行业内的合作共赢。只有集中行业内不同领域的智慧和力量才能办成“建筑行业数字化变革”这件大事。第三是人才培养。科技的迅猛发展,建筑行业人才结构会从劳动密集型向技术密集型快速过渡。企业也需要调整布局内部人才结构,增加复合型人才的引进。要以人为本, 以企业和个人的全面发展为中心, 通过不断的创新增强企业学习力,为企业和行业培养面向未来的高潜综合人才。

 

数字化转型,是一笔轻概念、重应用、控节奏的投资

在转型的过程中,施工企业要把数字化升级看成企业信息化建设中的一笔重要投资,而不是简单地视为一项成本。投资是一个长远的行为,他有未来收益,能够产生利润;而成本就是具体项目里实际发生的费用。同样是玉米种子,我们可以把它当作成本,做成一包爆米花,也可以播种到地里,收获丰硕的果实。

那么如何做好数字化转型升级这笔投资呢?我的回答是轻概念、重应用、控节奏。

无论是“BIM+”“互联网+”,还是信息化、数字化管理,一定要回归业务、回归现场,不要盲目追捧新概念、追求品牌效应,而忽略了价值本身。数字化解决的不只是流程的信息化,更要看到效率和效果的提升。

不同的企业可以根据自身的情况和需求按照不同的节奏去推动数字化的应用落地。有些企业,前几年已经在BIM应用上做了深入的尝试,那么现在可以在项目上引入智慧工地系统进行对接,数据的采集会更加及时,带来的项目管理价值会更加明显。有些企业可能前期在集团层面推动信息化建设,但在项目层面深入的应用上碰到推进的困难,这时候可以通过BIM、IOT等数字技术的结合打通最后一公里的信息孤岛,同时也给项目各岗位工作提升效率。数字化是一个企业信息化工作的系统性思考,但企业可以把控节奏,分布建设,找准这笔投资的最佳切入时机和着力点。我相信利用数字化的方式,施工企业的管理必定会更加容易,从而为企业带来更大的效益。

 

 

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