黨的十九大報(bào)告指出,加快建設(shè)制造強(qiáng)國,加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合,在中高端消費(fèi)、創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色低碳、共享經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代供應(yīng)鏈、人力資本服務(wù)等領(lǐng)域培育新增長(zhǎng)點(diǎn)、形成新動(dòng)能。而做為一種特殊的“離散型制造業(yè)”的建筑業(yè),又該如何和數(shù)字技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化道路,成為必須思考的問題。
一、被忽視的中國建造
過去30年,是中國制造業(yè)服務(wù)全球的歷程,我國長(zhǎng)期堅(jiān)持的“出口導(dǎo)向型”的經(jīng)濟(jì)使得“Made in china”行銷全球。而另一方面,國內(nèi)的城鎮(zhèn)化如火如荼,中國建造一直扮演著極其重要地位,也呈現(xiàn)日益壯大之勢(shì)力。首先,是產(chǎn)業(yè)當(dāng)量已經(jīng)在2015年達(dá)到18萬億,居世界之冠。另外,我國一些大型基建的水平也達(dá)到世界較高水平。但由于立足點(diǎn)是我國國內(nèi)的市場(chǎng),實(shí)際上“中國建造”對(duì)外并沒有形成統(tǒng)一的概念、品牌和價(jià)值輸出。隨著我國積極國際事務(wù)合作、參與國際產(chǎn)能合作的步伐的加速,“中國建造”將逐漸走向世界舞臺(tái)。以中國高鐵為例,就讓世界見證了“中國建造+中國制造”的合力效應(yīng)。

這除了我國高鐵的質(zhì)量水平超高外,更是在基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本上遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐美等發(fā)達(dá)國家,每公里高鐵的基礎(chǔ)設(shè)施成本我國只需要1.2億元人民幣,而歐洲需要1.9億,美國更是達(dá)到了3.2億,這無疑為是“中國建造”在國際市場(chǎng)的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)然這樣的例子還很多,例1:北京三元橋的“換梁工程”,整體置換工作從啟動(dòng)到結(jié)束僅用了43小時(shí),創(chuàng)造了新的北京建橋速度,同類工程要放在其他國家起碼要幾個(gè)月時(shí)間;例2:中建三局研發(fā)了一種“蓋樓神器”—集成型智能模架體系“中國尊”,平均6天蓋一層樓;例3:據(jù)媒體報(bào)道,湖南遠(yuǎn)大科技旗下的某公司,一棟57層的樓19天蓋完。這一些證明一些大型企業(yè)的建造水平實(shí)際是不低的。
二、一帶一路帶給中國建造的新機(jī)遇
近年,隨著中國提出“一帶一路”戰(zhàn)略,新的多邊機(jī)制為中國企業(yè)“走出去”指明了新的方向,中國企業(yè)參與全球化競(jìng)爭(zhēng)迎來了新的發(fā)展階段。
1、“一帶一路”開啟“世界新陸權(quán)”時(shí)代,
“一帶一路”不僅開啟的了中國的全面開放時(shí)代,更重要的是把中國和亞歐大陸很好的鏈接起來,衍生了中國的經(jīng)濟(jì)版圖、構(gòu)建了中國地緣政治優(yōu)勢(shì)“。而如何把一個(gè)個(gè)“國家或經(jīng)濟(jì)體鏈接起來”。第一步要做的就是“物理鏈接—交通基礎(chǔ)設(shè)施鏈接”,這給“中國建造帶來了重要的機(jī)遇,也為中國建造企業(yè)走出去提供了重要的機(jī)遇。
2、“一帶一路”為中國建造提供了難得的機(jī)遇
尤其值得注意的是:一帶一路的相關(guān)國家,尤其是陸地沿線的各個(gè)國家大多數(shù)是欠發(fā)達(dá)國家,基礎(chǔ)設(shè)施普遍落后,嚴(yán)重阻礙其發(fā)展,我國可通過援助和貸款支持的形式促進(jìn)各國改善基礎(chǔ)設(shè)施條件,這為“中國建造”輸出提供了一次難得機(jī)會(huì)。
在實(shí)施互聯(lián)互通的過程中硬聯(lián)通最為關(guān)鍵,是軟聯(lián)通和人聯(lián)通的基礎(chǔ)。只有把基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)好,軟聯(lián)通和人聯(lián)通才有意義,才能夠真正的實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
以“中國建造”為核心的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)對(duì)“一帶一路”戰(zhàn)略規(guī)劃具有重要的戰(zhàn)略意義,它不僅為互聯(lián)互通打下重要基礎(chǔ),同時(shí)將會(huì)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行轉(zhuǎn)型和升級(jí),拉動(dòng)中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。
綜觀我國改革開放后的建筑也發(fā)展歷史,長(zhǎng)期停留在傳統(tǒng)作坊式階段,雖然在施工材料、工藝和建筑機(jī)械支撐等都在迅速發(fā)展,但整體的上建造模式并沒有發(fā)生本質(zhì)變化,而實(shí)際上德國、日本和其等發(fā)展國家?guī)资昵熬驮缫呀?jīng)實(shí)現(xiàn)“建筑工業(yè)化”。隨著這幾年我國綠色轉(zhuǎn)型、老齡化、勞動(dòng)力成本上升的倒逼,這些年我國才開始有意識(shí)的向“建筑工業(yè)轉(zhuǎn)型”。自2014年住建部提出建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代的概念以來,才開始正式的提上日程。但同時(shí),隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)發(fā)展,世界建造理念又迎來一個(gè)新的轉(zhuǎn)型—向數(shù)字建造轉(zhuǎn)型。中國建造也就同時(shí)面臨著向建筑工業(yè)化和數(shù)字建造轉(zhuǎn)型的“兩期疊加”時(shí)期,當(dāng)然建筑的標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化、構(gòu)件化又不可逾越的階段,否則數(shù)字建造就成了無本之末。按照建造模式,我們對(duì)中國建造進(jìn)行了三階段劃分:

1、中國建造1.0—泥腿子做工程
目前我國建筑施工行業(yè)還是延續(xù)了80年代的現(xiàn)澆體系,以現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)為主,現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿或其它帶水作業(yè)的工作項(xiàng)目,普遍存在著建筑資源能耗高、生產(chǎn)效率低下、工程質(zhì)量和安全堪憂、勞動(dòng)力成本逐步升高、資源短缺嚴(yán)重等問題。這要求建筑業(yè)企業(yè)必須改變傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)方式,滿足未來建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。
長(zhǎng)期以來沒有提升和轉(zhuǎn)型的動(dòng)力,一方面是由于我國一方面確實(shí)缺少新型產(chǎn)業(yè)工人;另一方面是我由于我國勞動(dòng)豐富的國情,傳統(tǒng)的作業(yè)模式更有利于帶動(dòng)大量的就業(yè)。但是隨著我國綠色轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略、老齡化時(shí)代的來臨、勞工成本的提升等多重壓力,這種模式已經(jīng)到了非轉(zhuǎn)型不可的地步。
2、中國建造2.0—像造汽車一樣造房子
“像造汽車一樣造房子”。建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化就是引入工業(yè)化的思維,用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工和一體化實(shí)施等為主要特征的建筑生產(chǎn)方式。同時(shí),又結(jié)合了現(xiàn)代化的產(chǎn)業(yè)組織模式和管理方法來管理建筑產(chǎn)業(yè),從而形成的完整的有機(jī)的產(chǎn)業(yè)模式。具體場(chǎng)景為:像生產(chǎn)汽車的“零配件到組裝成品”的思路,提前在工廠生產(chǎn)線里進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件生產(chǎn),再運(yùn)到工地,像搭積木似的進(jìn)行拼裝。

房車,房子和車子共同的親戚!!
其工業(yè)體系完全接近了汽車工業(yè)體系,包括新型建材的開發(fā)、研發(fā)創(chuàng)意設(shè)計(jì)、建筑構(gòu)件、現(xiàn)場(chǎng)的施工裝配。同時(shí)也包括類似汽車產(chǎn)業(yè)的后市場(chǎng)服務(wù),同時(shí)也依賴于流水線生產(chǎn)設(shè)備、工程機(jī)械、電子商務(wù)等外部性支持產(chǎn)業(yè)。

驚!這個(gè)建筑產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈結(jié)構(gòu)很像汽車產(chǎn)業(yè)鏈!
建筑工業(yè)化在日本、德國等西方國家在這幾十年取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,主要有以下優(yōu)點(diǎn):一是有利于提供施工質(zhì)量。裝配式構(gòu)件是在工廠里預(yù)制的,能最大限度地改善墻體開裂、滲漏等質(zhì)量通病,并提高住宅整體安全等級(jí)、防火性和耐久性;二是有利于加速工程進(jìn)度。效率即回報(bào),裝配式建筑比傳統(tǒng)方式的進(jìn)度快30%左右;三是有利于提高建筑品質(zhì)。建筑業(yè)的玻尿酸,可使建筑產(chǎn)品長(zhǎng)久不衰、永葆青春。室內(nèi)精裝修工廠化以后,可實(shí)現(xiàn)在家收快遞,即拆即裝,又快又好。四是有利于調(diào)節(jié)供給關(guān)系。提高樓盤上市速度,減緩市場(chǎng)供給不足的現(xiàn)狀,買房從此不用徹夜排隊(duì)。行業(yè)普及以后,可以降低建造成本,可有效的抑制房?jī)r(jià);五是有利于文明施工、安全管理。傳統(tǒng)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有大量的工人,現(xiàn)在把大量工地作業(yè)移到工廠,現(xiàn)場(chǎng)只需留小部分工人就行啦,大大減少了現(xiàn)場(chǎng)安全事故發(fā)生率;六有利于環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源。現(xiàn)場(chǎng)原始現(xiàn)澆作業(yè)極少,健康不擾民,從此告別“灰朦朦”。此外,鋼模板等重復(fù)利用率提高,垃圾、損耗、節(jié)能都能減少一半以上。
3、中國建造3.0—像智能手機(jī)一樣集成房子
“像造智能手機(jī)一樣集成房子”—主要引入新型工化中“數(shù)字制造”的理念,基于BIM的平臺(tái),并綜合運(yùn)用信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等。形成從客戶需求分析、決策、規(guī)劃設(shè)計(jì)、審批、構(gòu)件生產(chǎn)、智慧建造、智慧應(yīng)用集成、智慧運(yùn)維等全生命周期的數(shù)字實(shí)體融合。(這是時(shí)代建筑就像一個(gè)巨型的手機(jī),上面集成了智能家具、智能娛樂、智能冰箱、智能馬桶,,,,,每個(gè)"功能組件"都像一個(gè)"手機(jī)上的微信、qq 或其它app)

附圖1—生產(chǎn)模式

附圖2—被重新定義的建筑
同時(shí)建筑的功能也原來的簡(jiǎn)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(tái)”,未來的建筑可能就像一個(gè)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(huì)呼吸、有意識(shí)、能節(jié)能、會(huì)管理的“建筑生命體”。
智慧建筑:應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)+需求感知平臺(tái)

再驚!這個(gè)結(jié)構(gòu)很像智能手機(jī)!
4、中國建造3.0到底是什么?
中國建造3.0是在借鑒工業(yè).0和數(shù)字制造等理念,在建筑工業(yè)化的基礎(chǔ)上,進(jìn)行的數(shù)字化升級(jí),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
第一,中國建造3.0是互聯(lián)。核心是連接, 要把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品、客戶緊密地連接在一起。“中國智慧建造3.0” 適應(yīng)了萬物互聯(lián)的發(fā)展趨勢(shì),將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制 系統(tǒng)、通信設(shè)施通過信息物理系統(tǒng)(CPS)形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò),使得產(chǎn)品與生產(chǎn) 設(shè)備之間、不同的生產(chǎn)設(shè)備之間以及數(shù)字世界和物理世界之間能夠互聯(lián),使得機(jī)工作部件、系統(tǒng)以及人類會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)持續(xù)地保持?jǐn)?shù)字信息的交流。主要包括: 虛擬和現(xiàn)實(shí)的互聯(lián)、生產(chǎn)設(shè)備的互聯(lián)、設(shè)備和建筑構(gòu)件的互聯(lián)等。
第二,中國建造3.0是數(shù)據(jù)。在數(shù)字建造的背景下大數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。數(shù)字工廠的數(shù)據(jù)、建筑構(gòu)件的數(shù)據(jù)、建造過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù),將對(duì)建筑的全生命周期管理,企業(yè)的運(yùn)營、價(jià)值鏈的優(yōu)化的優(yōu)化起到重要支撐作用。
第三,中國建造3.0是邏輯。“邏輯-設(shè)計(jì)-建造”的古老建筑學(xué)邏輯,將被重新設(shè)闡釋為“算法—形式—建構(gòu)”的邏輯(觀點(diǎn)來源袁烽 :城市建筑)隨著近年來BIM標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、PC預(yù)制工廠發(fā)展,數(shù)字建造也逐漸從前沿的研究課題走向?qū)嶋H的建造工程。但是作為一個(gè)完整的設(shè)計(jì)系統(tǒng),數(shù)字建造在如今的工程應(yīng)用中還只是“鳳毛麟角”,需要更多的專業(yè)人士投入來推動(dòng)其發(fā)展。誠然,數(shù)字建造并不是“萬靈藥”,傳統(tǒng)建造方式的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累遠(yuǎn)超過數(shù)字建造,如今的數(shù)字建造可能需要通過特殊的復(fù)雜造型才能體現(xiàn)其精確性、優(yōu)越性,但隨著技術(shù)的發(fā)展、算法的進(jìn)步,也許有一天數(shù)字建造變得便宜、便捷,或是社會(huì)需要模塊化的生產(chǎn),那時(shí)我們?nèi)缃竦膰L試將變得有意義。
第四,中國建造3.0是集成。更多的智能化設(shè)備、傳感設(shè)備、嵌入式終端嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信 設(shè)施基于BIM+大數(shù)據(jù)+云計(jì)算 形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò),使建筑構(gòu)件間、建筑與建筑、建筑與人的活動(dòng)、建筑與商業(yè)活動(dòng)服務(wù) 能夠互聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端對(duì)端的高度集成。
第五,中國建造3.0是創(chuàng)新。其實(shí)施過程實(shí)際上就是中國建造創(chuàng)新發(fā)展的過程,包括技術(shù)、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新將會(huì)層出不窮。尤其是建造過程中數(shù)字模擬技術(shù)拓展了人的想像力的實(shí)現(xiàn),在加上新型科技材料、機(jī)器人精確加工、3D打印技術(shù)的應(yīng)用,將產(chǎn)生出一些更絢麗的新工藝、新產(chǎn)品。