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賦能融合基建 發展新興業態
發布日期:2020/9/18瀏覽次數:147 字號:[ ]
丁烈云 中國工程院院士 華中科技大學教授

隨著國家推動新基建發展的力度不斷加大,建筑業如何轉型才能實現新發展?我認為,應該從把握新機遇、開發新技術、培育新業態3方面著手。

把握新機遇

這里的新機遇是指人工智能發展帶動數字經濟發展的機遇。

云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等新一代信息技術的發展,正加速推進全球產業分工深化和經濟結構調整,重塑全球經濟競爭格局。今年5月,美國眾議院、參議院幾名議員提出了《無盡前沿法案》。該法案提出,美國政府應加大對科技領域的扶持力度,使美國在全球范圍內繼續保持科技領先優勢。該法案計劃在未來5年內投入1000億美元,用于10大關鍵技術領域研究。10大關鍵技術領域中的第一項,就是“人工智能和機器學習”。

人工智能為何如此重要?人工智能是指可模仿人類智能來執行任務,并基于收集的信息對自身進行迭代式改進的系統和機器,簡單而言就是讓機器像人一樣會學習、會思考、會工作。人工智能發展可劃分為3個階段:運算智能,即快速計算和記憶存儲能力;感知智能,即視覺、聽覺、觸覺等感知能力;認知智能,就是“能理解會思考”。運算智能、感知智能在過去幾十年發展迅速,未來10年,認知智能也將獲得長足進步。人工智能以“三算”(算據、算力、算法)為基礎。我國推動新基建發展,以第5代移動通信技術、工業互聯網為代表的通信網絡基礎設施,以人工智能、云計算等為代表的新技術基礎設施,以數據中心、智能計算中心為代表的算力基礎設施等的建設,將為人工智能發展提供計算能力支撐。

新基建是“數字基建”,傳統基建是“物理基建”,基建領域的信息物理系統就是“融合基建”。從“物理基建”到“物理基建+數字基建”,是產業結構調整的必然產物,新基建為傳統基建升級提供技術支撐。新基建需要開拓新市場(特別是垂直領域)、培育新業態,傳統基建為新基建發展提供巨大市場。

開發新技術

新基建的技術是通用技術,要應用于建筑領域,必須開發建筑領域相關技術。

一是數字孿生技術。數字孿生是虛實之間雙向映射、動態交互和實時聯系,是與物理系統對應的數字化表達。簡單來說,就是在一個設備或系統的基礎上,創造一個數字版的“克隆體”,其目的是形成與實物資產相對應的數字資產,從而實現資產價值的增值。

二是數字主線技術。目前的數字孿生多為逆向生成,是先有實物再將其進行數字化表達。數字孿生應該是一個動態過程,實體工程在建造之前和在建造中,就應建立動態的數字孿生,通過動態的數字孿生模型優化和指導實體工程建造,這一技術就是數字主線技術。例如,一個工程項目從設計到施工再到運維、拆解,可以利用數字主線技術,由模型驅動,實現各階段無縫對接,讓全過程產生的數據流、各環節信息實現雙向同步溝通。這是目前建筑業應該大力發展的技術。

三是模型定義工程產品。建筑設計是一種形式邏輯的表達,與形式邏輯相對應的是數理邏輯。找到數理邏輯規律,就可以采用模型定義工程產品。例如,在北京大興機場建設中,機場核心區18萬平方米采用8根C型柱支撐。這8根C型柱頂的采光結構,就是通過數字模型計算出來的。

四是智能感知技術。如何綜合運用云計算、大數據、物聯網、移動技術和智能設備等信息技術手段,聚焦施工現場管理,緊緊圍繞“人機料法環”等關鍵要素,建立信息智能采集、管理高效協同、數據科學分析、過程準確控制的施工現場立體化信息網絡,實現對工地的智能管理。如何在運維中引入人工智能,實現“事前智能預警、事后快速定位、夜間無人值守、遠程集中管理”等一系列智能運維目標,是當前需要解決的課題。

五是工程大數據驅動的智能決策。要綜合利用工程環境數據(自然環境、社會環境、經濟環境、文化環境)、工程過程數據(實時反饋數據、過程管理數據、工程交易數據、工程誠信數據)、工程要素數據(從業人員數據、工程機械數據、工程材料數據、工藝工法數據)、工程產品數據(產品績效數據、產品性能數據、產品運營數據)等,通過對大數據的管理與分析,幫助行業治理精準化,幫助企業準確把握市場需求變動、提高產品設計與生產效率和供應鏈的敏捷性、準確性,提升施工管理水平,幫助業主提高運維能力。

六是自動化、智能化工程機械與設備。要加大建筑機器人等自動化、智能化工程機械與設備的研發應用,有效替代人工,進行安全、高效、精確的建筑部品部件生產和施工作業。

培育新業態

在融合基建背景下,建筑業應著力培育3種業態:

一是建筑工業化。新型建筑工業化特征是信息技術與工業化深度融合、智能技術與專業化深度融合。目前,推動新型建造工業化發展,要建立完善的工業化建筑設計、施工標準化技術體系,研制關鍵技術標準。發展新型建筑工業化,要實現基于柔性生產線的工廠化生產、基于數字化的機械化裝配施工。但目前建筑業工廠化生產特征還不明顯,沒有形成多品種流水線生產,應當建立部品部件柔性生產線特別是智能化柔性生產線。通過智能物流把部品部件運到施工現場,現場施工實現數字化、機械化,改善施工環境、提高建設效率。

二是建造服務化。建造服務化包括建造過程的專業化服務和使用過程的專業化服務,如搭建開放式的設計平臺,為施工生產提供設備、技術支持,為質量安全提供保障。通過拉長產業鏈,提供智能節能、智慧養老、智能健康住宅等使用過程的專業化服務。

三是建造平臺化。平臺經濟已成為世界經濟增長的新引擎。2020年世界500強企業中,排在前10位的有8家是平臺企業,而10年前只有兩家。搭建平臺,可以減少產品供給者與需求者之間的中間環節,交易效率更高、成本更低。平臺化是今后企業發展的大趨勢。

新形勢下,建筑業企業應當做好戰略決策:一是選擇好商業模式。技術是基礎,業務模型是核心,商業模式如果不對,盲目提升技術會影響效率。二是從轉變建造方式中發展新業態。如今,建筑業轉型升級的主要方向是智能建造與建筑工業化協同發展的新型建筑工業化,行業企業應當在轉型中找到并提升新的核心競爭力。三是技術成熟度高的產品更容易實現價值。企業必須明白,技術成熟度高的產品質量更好,同時成本也更低,但技術走向成熟有一個過程,需要提前進行技術儲備,把握時機,將成熟的技術投向市場。四是注重社會倫理。技術很重要,但社會倫理在某種程度上比技術更重要,這就要求提供服務的企業家和專業技術人員一定要有情懷。

總之,新基建為我們提供了一個前所未有的發展機遇,需要產業各界躬身入局,積極響應。建筑業要抓住新一輪科技革命的歷史機遇,高度重視數字技術對工程建造的變革性影響,制定以智能建造為核心的“中國建造2035”發展戰略,實現轉型升級,從建造大國走向建造強國。

來源:中國建設新聞網


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