文|李曉軍
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等9 部門近日聯(lián)合印發(fā)意見,提出要加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展,以新型建筑工業(yè)化帶動建筑業(yè)全面轉(zhuǎn)型升級,打造具有國際競爭力的“中國建造”品牌,推動城鄉(xiāng)建設(shè)綠色發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展。
意見指出:新型建筑工業(yè)化是通過新一代信息技術(shù)驅(qū)動,以工程全壽命期系統(tǒng)化集成設(shè)計、精益化生產(chǎn)施工為主要手段,整合工程全產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈和創(chuàng)新鏈,實現(xiàn)工程建設(shè)高效益、高質(zhì)量、低消耗、低排放的建筑工業(yè)化。意見在加強(qiáng)系統(tǒng)化集成設(shè)計、優(yōu)化構(gòu)件和部品部件生產(chǎn)、推動構(gòu)件和部件標(biāo)準(zhǔn)化、推廣精益化施工等方面提出了明確要求。
如果對以上指導(dǎo)文件的內(nèi)容細(xì)細(xì)品味,或許能嗅到智能制造的味道,建造或許未來更像制造,一場智能建造和智能制造的鴻溝正在被磨平。
有人常說如果說建筑是凝固的樂章,那是對建筑的藝術(shù)化屬性的表述,但是建筑業(yè)的產(chǎn)業(yè)屬性卻是另外一個應(yīng)該更重要的思考維度。建筑業(yè)正在發(fā)生一場顛覆性變革,未來建筑或許不是我們傳統(tǒng)意義認(rèn)知上的建筑。建筑和我們看到的飛機(jī)、汽車、輪船、衣服等在產(chǎn)業(yè)屬性上并沒本質(zhì)區(qū)別,只是更加“不可移動性,生產(chǎn)過程極度離散化”而已。同時,在數(shù)字化時代,建筑和每天用的智能手機(jī)更是極其相似,也屬于超大號的智能手機(jī),上面安裝了各種“信息物理融合應(yīng)用模塊”,建筑也成了一個類似凱文凱利筆下的生命體,有大腦、有神經(jīng)元、有感知、有情緒,同時建筑本身又變成了一個采集人們各種行為數(shù)據(jù)的大平臺,并在此基礎(chǔ)產(chǎn)生了一系創(chuàng)新應(yīng)用……建筑產(chǎn)品變了、生產(chǎn)過程變了、就連建筑的材料也變成“傳統(tǒng)材料+數(shù)字化材料”,建筑業(yè)原生企業(yè)已不能發(fā)現(xiàn)也不能滿足人們對建筑的新需求,一場跨界打劫活動拉開帷幕!
首先在設(shè)計領(lǐng)域。工業(yè)設(shè)計和建筑設(shè)計之間學(xué)科跨界和交互融合也已展開。許多工業(yè)設(shè)計師認(rèn)為,建筑最終會歸結(jié)為一個組件系統(tǒng),但更需要是工業(yè)元素,讓它們在結(jié)構(gòu)上更自由、更靈活,而不是限制在一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡芽柺澜缋?。在國外,如作為一個征服了工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的大師,Karim Rashid 正在把眼光轉(zhuǎn)向建筑設(shè)計,設(shè)計了一系列極具特色的建筑。
其次,在生產(chǎn)建造領(lǐng)域。許多制業(yè)已開始“磨刀霍霍”。如日本汽車公司豐田,開始進(jìn)入建筑業(yè)造房子了,像造汽車一樣的造房子!豐田汽車下屬的住宅建造部門于2003年獨立出來,使用豐田汽車的生產(chǎn)模式,制造出優(yōu)秀的房屋產(chǎn)品。在我國,像遠(yuǎn)大、三一等一批做鋼結(jié)構(gòu)或做工程機(jī)械企業(yè)憑借在工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)經(jīng)驗積累,轉(zhuǎn)戰(zhàn)建筑業(yè)也都已成了裝配式建筑企業(yè)的領(lǐng)頭羊企業(yè)。更有一些企業(yè),已經(jīng)開始把制造業(yè)的整個流水線生產(chǎn)模式、現(xiàn)代管理模式、全產(chǎn)業(yè)鏈模式“移植”到建筑業(yè),也取得不錯成效。
再次,在建筑運維/運營領(lǐng)域。許多大型IT科技企業(yè)看到了建筑業(yè)做為“智慧應(yīng)用集成”與“大數(shù)據(jù)入口”的重要性,也開始大規(guī)模入場建筑業(yè)。華為根據(jù)自己在ICT領(lǐng)域的經(jīng)驗,提出了自己理解的智慧建筑,而阿里在2018年發(fā)布的《智慧建筑白皮書》,更是基于其云計算的優(yōu)勢,把建筑業(yè)做為一個個“智慧應(yīng)用商店”,搶占未來大數(shù)據(jù)入口,并布局更大商業(yè)生態(tài)的雄心昭然與世。騰訊也已成立相關(guān)部門,布局BIM+FM,并在自己的新大樓集成了各種黑科技,打造智慧建筑樣版工程。
Karim Rashid 設(shè)計作品(圖來自網(wǎng)絡(luò))
豐田像造汽車一樣造房子(圖來自網(wǎng)絡(luò))
伴隨著BIM技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等發(fā)展,建筑這個“特殊產(chǎn)品”的功能定義在不斷變化。建筑由傳統(tǒng)的物理建筑向智能建筑甚至智慧建筑演變。同時建筑的功能也由原來的簡單的人的生活交流功能,日益變?yōu)椤爸腔蹜?yīng)用服務(wù)和需求感知平臺”,未來的建筑可能就像一個智能手機(jī)一樣融合了“物理模塊+信息系統(tǒng)+智慧應(yīng)用模塊”三方面,成了可感知、會呼吸、有意識、能節(jié)能、會管理的“建筑生命體”。
最后,在軟件系統(tǒng)方面。許多跨行業(yè)的數(shù)字化企業(yè),也開始向建筑業(yè)布局。作為制造業(yè)最高端的產(chǎn)品全生命期管理(PLM)解決方案供應(yīng)商,達(dá)索系統(tǒng)在進(jìn)入建筑工程行業(yè)時選擇了一條和傳統(tǒng)BIM軟件廠商不同的道路:其把裝配式建筑作為其發(fā)展重點,但并非著眼于今天市面上常見的普通建筑,而是面向未來,思考二十年后的建筑行業(yè)與今天將會如何不同,其3D體驗解決方案如何解決未來客戶將要面臨的問題。達(dá)索希望把大型制造行業(yè)行之有效的技術(shù)與管理手段帶入到建筑工程行業(yè)。其堅持認(rèn)為“如果我們能用制造業(yè)的方式去建造一艘航空母艦,那么也應(yīng)當(dāng)能夠用制造業(yè)的方式來建造一棟建筑物。在這個過程中,如果僅僅選擇一個新的軟件而不改變流程,或者改變流程而仍然沿用舊的軟件工具,都是很難取得成功的。全生命期的BIM軟件平臺是一個載體,它需要與企業(yè)的業(yè)務(wù)流程結(jié)合,把企業(yè)的知識、思想、行為固化下來,從而打造一個以3D數(shù)據(jù)為核心的、上下游協(xié)同集成的、企業(yè)級的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)”。
盡管,隨著建筑工業(yè)化與數(shù)字化的深入推進(jìn),建筑業(yè)和制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)邊界在日益模糊,許多制造性企業(yè)進(jìn)軍建筑業(yè),再加上其由于沒有傳統(tǒng)工程項目的思維束縛,反而能更好的從“生產(chǎn)流程”的角度思考問題,并且利用自身的優(yōu)勢再定義建筑業(yè),取得不錯的表現(xiàn)。而一些大型的科技巨頭盡管很難介入建造施工過程,則把眼光聚焦在了“建筑產(chǎn)品”上,思考如何通過“數(shù)字+物理建筑”定義建筑物。這一切都給建筑業(yè)帶來了新氣象。
智慧建筑系統(tǒng)架構(gòu)
建筑工業(yè)化在路上,不僅是技術(shù)問題,更重要依賴整個社會的產(chǎn)業(yè)組織形態(tài),企業(yè)需要以以下三種價值重構(gòu)狀態(tài)的形式發(fā)展:
一是業(yè)務(wù)價值鏈整合。這種情況主要來自對過去“層層分包”模式的修復(fù),強(qiáng)調(diào)一些大型企業(yè)同時整合設(shè)計、咨詢、采購/建造等,提供“一站式的總承包服務(wù)/EPC”。只有一體化了,才可以更好實現(xiàn)協(xié)作化,工業(yè)化,更利于實現(xiàn)大家所說的“基于BIM的多方協(xié)作及全壽命周期管理”,這種模式考量的是一些大施工企業(yè)的設(shè)計、施工、投融資及系統(tǒng)整合及管理等多種能力,需要通過一定的企業(yè)兼并重組完成,而原來的小施工企業(yè)則成為里面的專業(yè)公司。很像一兩百年前工業(yè)革命的,從小作坊向工廠、大企業(yè)轉(zhuǎn)變,帶來的社會大分工。
二是生產(chǎn)流程鏈整合。網(wǎng)上熱炒的孫正義投資的美國全棧式裝配式建筑企業(yè),其完全就是采取工業(yè)化思維方式,訂單式管理,采用自動化、模塊化及精益流程的生產(chǎn)方式,同時在生產(chǎn)過程大量采用了制造業(yè)的Mes系統(tǒng),完全就是一幅工業(yè)化場景,讓人們驚嘆,甚至有可能未來的主要建造商就是制造業(yè)企業(yè)。這種產(chǎn)業(yè)鏈整合更加考量的是對構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化能力與制造流水線系統(tǒng)的開發(fā)或整合能力,目前還是集中在輕鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)及一些小型的建筑方面。
三是平臺化整合。隨著BIM+云大物移智技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)入數(shù)字化時代,越來越多的企業(yè)主體開始合作搭建多種形態(tài)的線上線下結(jié)合的平臺,促進(jìn)各參與方“從價值鏈向價值環(huán)轉(zhuǎn)變”與資源配置組合。一種是線下各種的建筑產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、項目管理聯(lián)盟,一種線上的數(shù)字化平臺,如建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、設(shè)計云平臺、項目總承包平臺、建造云平臺、智慧運維云平臺。這些平臺或整合了價值鏈上某一環(huán)節(jié)的多參與方企業(yè),也可能是多環(huán)節(jié)的相關(guān)企業(yè),甚至是全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字平臺。
為將促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級,推進(jìn)建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化升級,積極學(xué)習(xí)先進(jìn)制造業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗,打造建筑領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,賦能智能建造在工程建設(shè)各環(huán)節(jié)應(yīng)用,把建筑業(yè)提升至現(xiàn)代工業(yè)級水平。深耕建筑信息領(lǐng)域20年的廣聯(lián)達(dá)布局的“數(shù)字建筑平臺”,以數(shù)字孿生為基礎(chǔ),通過數(shù)字技術(shù)建立工程項目全過程、全要素、全參與方的泛在連接;產(chǎn)業(yè)鏈各方通過平臺協(xié)同完成建筑的設(shè)計、采購、施工、使用和運維,更高效地實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的資源優(yōu)化配置;基于數(shù)據(jù)驅(qū)動,提供智能化服務(wù)。概括來說,為建筑行業(yè)中的規(guī)劃、設(shè)計、施工、生產(chǎn)、協(xié)同、運維等業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。
同時,數(shù)字建筑平臺也是基于數(shù)字孿生的一個生產(chǎn)線,數(shù)字生產(chǎn)線驅(qū)動物理生產(chǎn)線進(jìn)行同步作業(yè)和協(xié)同管理?;跀?shù)字+算法的項目大腦,工廠和現(xiàn)場之間通過這個平臺進(jìn)行實時調(diào)度,進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度,進(jìn)行物流的調(diào)度,進(jìn)行施工的調(diào)度,形成一體化的管理。
數(shù)字建筑平臺圖,來源于數(shù)字建筑白皮書2020