2021年9月17日下午，凝聚行业力量 推进数字化转型——2021中国建筑装饰产业发展论坛在深圳五洲宾馆隆重召开。清华大学土木工程系教授、博士生导师马智亮先生作为演讲嘉宾，现场带来《建筑行业信息技术应用现状及发展趋势》的主题演讲。
△清华大学土木工程系教授、博士生导师马智亮
马智亮：各位领导，各位同行，大家下午好。非常高兴有机会来跟大家做一个分享。这个会议的主题是关于建筑装饰行业的数字化转型。我的分享是跟数字化转型有关的，也是跟建筑装饰行业有关的，题目是“建筑行业信息技术应用现状及发展趋势”。我的分享有三点：
一、建筑行业热点信息技术和应用热点
经常有人说蹭热点，很多人都喜欢蹭热点，我们也不妨蹭一下热点。我们蹭的热点是什么呢？让我们来看一下建筑行业信息技术应用中，有哪些热点技术。大家知道信息技术作为信息处理和信息管理的技术，具有非常强的渗透力。在建筑行业，信息技术上世纪70年代已经开始应用。最早是用在设计和计算的过程中，形成了计算机辅助设计，CAD技术。CAD技术30多年过去了，到目前为止还是建筑行业最有影响力的技术之一。目前信息技术应用到建筑行业，形成的热点信息技术究竟是什么？我个人认为可以归结为：智能化技术及其相关技术。说到智能化技术，有感知、传输、计算、记忆、分析等技术。先来来看看感知技术，有物联网的实时定位等；传输技术，有互联网、云计算等；计算技术，包括固定终端、移动终端、触摸终端等，记忆技术有BIM、GIS等。尤其BIM技术一段时间以来非常火。另外是分析技术，大数据和人工智能。看了热点信息技术之后，大家增加了一些常识。在座的很多都是企业家，大家可能更加关注应用热点。究竟有哪些应用热点呢？
我这张图就把最近40年以来的建筑行业信息技术应用热点做了归纳，从一开始的计算机辅助设计，到建筑领域的信息化，企业信息化，智慧城市，BIM应用，数字化转型，新基建、智能建造等。可以看出，越到最近，应用热点的密度就越大。这些应用热点跟政府推动都有很大的关系。另外，这么多热点，大家感觉到有点眼花缭乱。不知道这些热点究竟是什么样的关系？我在这里稍微给大家做一下梳理。
企业信息化。这个不用讲大家都明白，是利用信息技术实现生产过程的自动化、管理方式的网络化、决策支持的智能化和商务运营的电子化。这是企业信息化，是2007年政府对特级资质企业做出的一项必须要求。BIM应用，就是把BIM应用在行业中，充分地利用BIM模型带来的显着好处，为相关方带来效益。这是2015年住建部发布了关于推进建筑信息模型应用的指导意见提出来的。智慧城市，是指应用信息技术将城市的系统和服务打通、集成，提升资源应用的效率，优化城市服务和管理，改善市民的生活质量。这是2013年国家提出来的。数字化转型，也是这个会议的主题。数字化转型究竟定义是什么？我查找了一下相关文献，因为数字化转型不光是中国的事儿，全球都有这个问题。最早的定义是这样的：数字化转型是利用新技术带来的机遇，来推动业务的增长。有哪些信息技术呢？包括信息技术；金融科技，比如说现在的手机支付；虚拟现实；无人驾驶；机器人；大数据学习以及3D打印等。利用这些新技术来推动业务的增长。数字化转型是2016年的时候提出，当时多个行业的大企业提出进行数字化转型。当时实际上是信息化的升级版，但是数字化转型到现在还没有完，今年国资委还公布了实施企业数字化转型的专项计划。智慧工地，也被用于信息技术。通过应用智能化系统，针对工地现场人、机、料、法、环等对象，策划、进度、成本、质量、完全、信息等方面进行有效的管理，减少对人的依赖。2017年，我主编了《中国建筑施工行业信息化发展报告--智慧工地应用与发展》，在这里特别要强调的是，智慧工地是离不开智能化系统。智能建造，是充分的利用智能技术及相关技术，也是通过智能化系统的应用，提高建造过程的智能化水平，减少对人的依赖，实现安全建造，并实现性能价格比更好，质量更优的绿色建筑。大家都知道2020年7月，住建部联合13部委，联合发布了《关于推动智能建造与建筑工业化系统发展的指导意见》。建筑产业互联网，这是以消费互联网和工业互联网为参考，结合建筑产业，开发并利用基于互联网的协同工作平台，通过这个平台整合产业链，形成多方参与、高效协同的产业网络。这个政府的推动也是体现在刚才说的《指导意见》中。新基建，我就不详细解释了。大家都知道新基建主要是三个方面，新基建与建筑行业对接形成的就是新城建。新城建总共有7个方面，我这里也不想展开。刚才说了这么多应用热点，这些应用热点都和政府的推动有关，在座的都是企业家，大家肯定不满足于仅仅了解应用热点。大家一定想知道，这些应用热点之间是什么关系？我想用这张图来解释（见下图）。
包含在最里面的是智慧工地，接下来包含的是智能建造，再接下来是企业信息化、新基建、智慧城市。今天会议的主题是数字化转型，建筑产业互联网也处于一个类似的位置。也就是说数字化转型和建筑产业互联网是跨界的，跨了智慧工地、跨了智能建造、跨了企业信息化。BIM应用又在哪里？在这里，它同样也是跨界的。而且BIM应用和建筑产业互联网也是有关系的。数字化转型和BIM应用也是有关系的。通过这张图，大家就可以理解目前的信息技术应用热点他们之间相互是什么关系。
二、智慧工地现状和发展趋势
大家已经知道智慧工地是关于工地现场的。它的基本实现工具是智能化系统，到目前为止关于智慧工地的智能化系统已经非常多了，可以总的来说一下。基本上覆盖了智慧工地，他需要进行管理的主要对象，覆盖管理的主要管理方面，而且这些智慧化系统在实际的过程中已经得到了应用。但是需要说明，目前是以单项系统为主，就是每一个系统单独的应用。也出现了一些集成化的应用系统。关于智慧工地，我建议大家参考一下我主编的《行业发展报告》，是2017年出版的，包含在一个系列中，2017年出版的是关于智慧工地的，既包含了理论也包含了系统，包含了应用场景，还包含了应用的案例。这本行业报告的各章节的主要名称列在这里（见下图），人、机、料、法、环，质量、安全、进度都包含在里面了，还包含协同管理和集成管理。
这里我不想展开，只看一个方面。前面说了管理方面有进度、安全、管理，就拿质量安全管理来看。相关的智能化系统都有哪些呢？总共有8类智能化的系统，包括工程材料质量管理，工程实测实量管理，可视化的安全管理等等。大家可以得到什么概念？智慧工地在质量安全管理方面已经有这么多系统了，大家可以想想人、机、料、法、环那么多方面，每方面都有这么多系统，大家是不是觉得有很多系统需要掌握、应用呢？是不是感觉到不太方便？我们是不是希望一个系统里面，把这些系统都包起来？从一个地方就可以运行这些系统，这就是集成化的管理平台。举个例子，比如说广联达集成化管理平台，他们集成了这么多系统，包括了广联达自己厂的系统，也包括其他厂商的系统，已经有十几个系统被集成起来了。集成以后的效果是什么呢？
（见上图）就是这样的效果，就是在工地现场用的系统，界面是这样的。从这个界面可以点到任何一个被集成起来的应用系统上做具体的应用，这样工地现场管理就有了很好的系统。智慧工地发展趋势是什么？我想用一句话说：就是解决新问题，满足新需求，进一步改善企业竞争力。新问题就是还没有解决的问题。新需求就是随着技术的发展，我们提出的新需求。最后还是要落到智能化系统。关于智能化系统的发展，我想主要有如下几方面：一是应用功能得到扩展和集成。现在已经有很多的系统，有很多的功能，还不够，还可以再拓展。二是基于数据的系统继承发展。我们现在已经把系统集成起来了，但是这些系统的集成只是提供了一个统一的入口，还不是有机的集成，还不像一个系统。想让他一体化，想像一个系统，就必须基于数据来集成。三是BIM技术和其他相关的技术，要实现集成应用。四是把这些智慧工地的智能化系统和企业管理系统实现有机的集成。五是大数据应用水平进一步提高。我想给大家点一个问题，作为一个例子。就以建筑工程的施工质量管理为例，一般要多参与方，要进行信息的提交和报验，要形成相应的文档。实际过程中，目前还是基于纸介质的管理方法。现场填了表，回去还要转录到计算机里面。现场检查的条目是非常繁多的，这样也很容易发生漏检。以及弄虚作假的现象发生。这样的问题能不能解决？回答是肯定的。但是怎么解决？就需要一些技术的集成应用，像我这个案例中，采用了BIM技术和室内定位技术集成应用。BIM技术是干什么呢？像那些检查项目检查点，根据BIM模型一分析，就全生成了，把这些检查点附着到构件上，到了现场看着构件，点一下就可以进行检查数据的录入了。
三、智能建造现状和发展趋势
关于智能建造，我刚才说了它包含智慧工地，所以我们就不用重复智慧工地了。接下来我给大家主要讲智慧工地之外的东西，当然也主要是智能化系统方面的发展。我讲一些骨干的企业在智能化系统方面是不断发力，我也讲两类系统，一类是智能化的制造系统，一类是建筑自动化机器人系统。
（上图）这是中建科工研究开发的智能化钢构生产线，包括了传统的智能制造的新的设备，也包括他们自己开发的无人化下料系统，机器人焊接工作站。通过这样的系统，可以大幅度的提高工作效率，减少对工作人员的需要。
（上图）这是上海建工机施公司的例子，他们有两项成果非常好，一项是3D打印机器人。平时看到的3D打印机器人，一般规模都比较小，是实验室级的，一立方米的范围。而他们的有25米×4米×2.5米，而且它打印出的景观桥梁可以用。研发这个设备需要克服很多困难，需要解决材料问题、打印机械等问题。这是他们的3D打印设备。另外一项成果是全位置的焊接机器人。在施工现场，焊接的工作量很大，怎么样通过开发机器人提高效率是一个问题。机施公司花了8年时间研制了这个施工现场可以使用的焊接机器人。这个焊接可以是全方位的焊接，包括平焊、立焊、氧焊、横焊都可以，而且重量控制在15公斤之内，是可以携带的，而且现场安装也非常的方便。焊接的效率高，质量好。这是他们的应用现场的情况。（下图）
中建三局的集成施工平台也叫造楼机。就是超高层施工用的平台，它起到厂房的作用，毫无疑问有了这个厂房，施工的质量可以提高。另外是施工的效率也可以提高。而且他们还不断的进行改进，从2007年开始到现在十几年，不断的改进，他们用的20多个工程中。这是最新的在北京最高建筑中的应用，他们的平台上本身还有安装的塔吊，而且这个平台可以做成模块化的。也就是说一个工程完成之后，进入下一个工程，大多数构件还是可以重复用的，这样就大大的降低了造价。
再看中建三局的施工电梯，做施工的时候必须用的。特别是对于高层和超高层建筑，因为运输量很大，一部电梯不够，两部，三部，四部，电梯多了成本也很高。另外，因为多部电梯同时装在外立面，影响外立面，特别是幕墙的施工进度。中建三局就研制了这种循环电梯，好处是一根轨上去，可以多部电梯在上面跑，当然需要借助于换轨机制。比如说这里可以有6部电梯同时在一条轨上跑，大大提高了效率。
其他的骨干企业，像中建科技的预制钢筋混凝土构件生产智能化，三一筑工实现了装配式混凝土智能建造新体系，博智林机器人的各类机器人，目前他们正在研制的机器人已经有50多款，已经应用的已经有9款。作为发展趋势一句话，还是解决新问题，满足新需求。具体的我就不讲了。我本来也有案例的，时间关系不讲了。如果大家想具体了解这些细节，我请大家参考一下我最近8年每年主编的一本行业发展报告，每一本有它的主题，2013年的是信息化管理，2014年BIM应用与发展，2015年是BIM深度应用与发展，2018年是大数据应用与发展，2019年是装配式建筑的应用与发展，2020年是行业监管与服务的数字化应用与发展。另外可以透露以下，目前我们已经编辑完成了智能建造应用与发展，估计11月份会出来，如果出来了以后总共是9本行业发展报告，这些报告既包含了理论又包含了实践，包含了系统，大家有兴趣，想深入了解的话，欢迎大家找到这些报告去参考。这就是我的交流，谢谢大家。
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