隨著新一代信息技術(shù)以及人工智能技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)建筑行業(yè)正迎來變革。智能建造成為行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向，建筑新業(yè)態(tài)也在不斷產(chǎn)生和發(fā)展。

近日，《證券日報(bào)》記者多方采訪調(diào)研了解到，在建筑工程領(lǐng)域，從前期規(guī)劃設(shè)計(jì)到工程管控，再到項(xiàng)目施工、裝備制造等全流程，數(shù)字化、智能化技術(shù)已經(jīng)全面應(yīng)用，以中國建筑、中國電建、中國鐵建等為代表的中央企業(yè)更是走在行業(yè)前列，走出了一條智能建造引領(lǐng)“中國建造”發(fā)展的高質(zhì)量轉(zhuǎn)型之路。

行業(yè)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型

在中國建筑總部展廳里，《證券日報(bào)》記者看到了中國建筑全球獨(dú)創(chuàng)的造樓“黑科技”——“空中造樓機(jī)”模型。據(jù)工作人員介紹，該集成平臺屬于高層建筑智能建造裝備，是一座高空立體建造工廠。在這座可以爬升的移動工廠內(nèi)，建設(shè)者能同步推進(jìn)鋼筋捆扎、模板安拆、混凝土澆筑、混凝土養(yǎng)護(hù)等多項(xiàng)結(jié)構(gòu)及外立面裝飾的所有工序，形成全天候的工廠化作業(yè)環(huán)境，顯著提升了高層住宅施工現(xiàn)場的工業(yè)化建造水平。

而造樓機(jī)安全高效運(yùn)行的背后，離不開一整套智能化的控制系統(tǒng)，控制中心具備集成式的操作平臺和顯示器，會對建造施工的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。數(shù)據(jù)來自造樓機(jī)內(nèi)不同位置設(shè)置的數(shù)十處監(jiān)測點(diǎn)。比如，為確保千噸級鋼平臺的穩(wěn)固，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測支撐系統(tǒng)，包括各個承重點(diǎn)的受力情況、支撐系統(tǒng)的垂直度、鋼平臺的水平度等。通過傳感器，這些運(yùn)行數(shù)據(jù)會被實(shí)時(shí)反饋到控制中心。

這只是中國建筑在智能建造方面的一個縮影。據(jù)記者了解，中國建筑全面推進(jìn)BIM技術(shù)在項(xiàng)目上深度應(yīng)用，依托EPC試點(diǎn)項(xiàng)目開展基于BIM的正向設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與施工階段模型數(shù)據(jù)貫通。公司還構(gòu)建了智慧工地管理系統(tǒng)，從安全、質(zhì)量、物資、設(shè)備、計(jì)劃、履約、環(huán)境、技術(shù)、勞務(wù)等業(yè)務(wù)管理方面，將項(xiàng)目管理線上化、可視化，實(shí)現(xiàn)線下業(yè)務(wù)替代。

在核心技術(shù)攻關(guān)方面，中國電建圍繞數(shù)字建造研制出“BIM仿真系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了源代碼級的自主研發(fā)，突破了國外軟件在基礎(chǔ)模型、標(biāo)準(zhǔn)耦合、實(shí)時(shí)渲染等方面性能的不足，打破了國外壟斷，為國有替代解決方案提供先行先試場景與市場。

中國電建有關(guān)負(fù)責(zé)人告訴《證券日報(bào)》記者，公司形成貫通了“規(guī)劃-設(shè)計(jì)-建造-運(yùn)營”的投建營“數(shù)字建造”體系，在賦能建造過程中，中國電建采用自研、定制化采購、市場產(chǎn)品二次開發(fā)等模式，利用5G、IoT、大數(shù)據(jù)、GPS混合定位等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素的自動識別和關(guān)聯(lián)，建設(shè)了一系列服務(wù)現(xiàn)場施工的數(shù)字化平臺，實(shí)現(xiàn)工地“人機(jī)料法環(huán)”全要素的智能監(jiān)控，為工程實(shí)現(xiàn)全過程數(shù)字化管理提供了系統(tǒng)性解決方案，目前已應(yīng)用于云陽抽水蓄能、楊房溝水電站、青海共和光熱發(fā)電等300多個項(xiàng)目。

中國鐵建有關(guān)負(fù)責(zé)人也告訴記者，在項(xiàng)目施工領(lǐng)域，中國鐵建以實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、工廠化、機(jī)械化、信息化“四項(xiàng)支撐”為目標(biāo)，大力推動智慧工地建設(shè)試點(diǎn)。目前全系統(tǒng)已有528個項(xiàng)目不同程度地開展了智慧工地建設(shè)。其中包括自主研發(fā)、自主可控的“156項(xiàng)目管理數(shù)智建造平臺”“項(xiàng)目綜合管理信息系統(tǒng)”以及“拉動式生產(chǎn)施工協(xié)作服務(wù)平臺”等。

推動人工智能技術(shù)應(yīng)用

智能建造的未來是走向無人化，而5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展讓“無人工地”成為可能。

據(jù)了解，近年來，中國建筑開展了數(shù)字化設(shè)計(jì)、建筑部件數(shù)字化制造技術(shù)、智能施工及輔助監(jiān)測、施工機(jī)械安全監(jiān)控、建筑物智能檢測等科研工作。公司從建造需求出發(fā)，開展少人化、無人化建造技術(shù)研究，積極推動建筑行業(yè)智能化產(chǎn)業(yè)升級，研發(fā)了制造類、施工類、運(yùn)維類多種建筑機(jī)器人，并實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用，有效支撐公司高質(zhì)量發(fā)展。

在作業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，中國建筑自主研發(fā)了清淤機(jī)器人、深隧機(jī)器人、測量機(jī)器人、布料機(jī)器人、運(yùn)輸機(jī)器人等系列機(jī)器人裝備，在房屋建筑、基礎(chǔ)設(shè)施等不同類型項(xiàng)目得到應(yīng)用，有效提高了現(xiàn)場施工智能建造水平。

“推進(jìn)智能感知、5G、北斗等技術(shù)應(yīng)用，加載施工建設(shè)模型，采集質(zhì)量、進(jìn)度、物料、設(shè)備、安全等數(shù)據(jù)，加強(qiáng)施工現(xiàn)場自動化程度，實(shí)現(xiàn)施工建造機(jī)械化、數(shù)字化、智能化、智慧化升級，是人工智能、機(jī)器人等技術(shù)在智能建造領(lǐng)域的目標(biāo)?！敝袊娊ㄓ嘘P(guān)負(fù)責(zé)人對《證券日報(bào)》記者說。

該人士進(jìn)一步表示，在建設(shè)過程當(dāng)中，運(yùn)用人工智能可以精準(zhǔn)測量人員活動軌跡，識別安全風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)還可以對各類物料進(jìn)行識別，精準(zhǔn)管理物料流動等，推進(jìn)項(xiàng)目高質(zhì)量精益履約創(chuàng)效。先進(jìn)可靠技術(shù)的應(yīng)用可以全面提升對項(xiàng)目履約的監(jiān)管，提升各類施工機(jī)具的性能和效率，提高機(jī)械化施工程度，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目業(yè)務(wù)流與現(xiàn)場各類監(jiān)控源數(shù)據(jù)流的有效結(jié)合與深度配合，有效地減少建筑成本。

助力建筑業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型

在過去，“大量生產(chǎn)、大量消耗、大量排放”的傳統(tǒng)建造模式對建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展造成了巨大壓力和挑戰(zhàn)?！半p碳”目標(biāo)背景下，智能建造成為建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要手段。

據(jù)中國建筑介紹，中建西部建設(shè)研發(fā)混凝土智能生產(chǎn)線和云管理平臺，合理配置材料管理路徑，有效降低材料損耗；以中海集團(tuán)MIC建筑體系為代表的裝配式建筑技術(shù)不斷成熟，建筑工業(yè)化水平不斷提升，以部件化生產(chǎn)方式及全過程數(shù)字化管理，有效降低施工現(xiàn)場能耗，最大限度降低建設(shè)過程的環(huán)境影響，實(shí)現(xiàn)綠色施工。

裝配式建筑被認(rèn)為是綠色環(huán)保的建造方式之一，裝配制造+人工智能是提升建筑工業(yè)化的趨勢。中國鐵建有關(guān)人士告訴記者，中國鐵建智慧建造技術(shù)的應(yīng)用已達(dá)到相對較高的水平。自主開發(fā)的裝配式住宅智能生產(chǎn)線，打造了生產(chǎn)關(guān)鍵過程智能管控的新模式，填補(bǔ)了業(yè)內(nèi)空白；自主開發(fā)的軌枕智能化生產(chǎn)系統(tǒng)，降本增效明顯。

據(jù)介紹，中鐵十四局集團(tuán)持續(xù)加大智能裝備的研發(fā)力度和投入，投產(chǎn)出重載鐵路支承塊自動化生產(chǎn)線、公軌合建世界最大直徑管片自動化生產(chǎn)線、流水機(jī)組法高智能CRTSⅢ型軌道板生產(chǎn)線、裝配式住宅智能生產(chǎn)線等多條首創(chuàng)版生產(chǎn)線，原創(chuàng)“獨(dú)立養(yǎng)護(hù)”控制系統(tǒng)、車間“數(shù)字化工廠”網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等。

機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

發(fā)展智能建造將提升我國建筑業(yè)的國際競爭力，是“中國建造”走出去的必經(jīng)之路。當(dāng)前我國智能建造整體處于一個全面發(fā)展和提升的階段，很多企業(yè)在各個方面都進(jìn)行了大量的探索，取得了很多成果，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

有業(yè)內(nèi)人士告訴《證券日報(bào)》記者，當(dāng)前智能建造的研究多以具體應(yīng)用點(diǎn)為主，在智能建造理論、關(guān)鍵技術(shù)等方面尚未形成整體的系統(tǒng)認(rèn)識，與智能建造密切相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域處在不同發(fā)展階段，例如，工程軟件方面，面臨“管理軟件強(qiáng)、技術(shù)軟件弱”的局面；工程大數(shù)據(jù)方面，在勞務(wù)管理、物料采購管理、造價(jià)成本管理等方面的應(yīng)用較強(qiáng)，主流數(shù)據(jù)存儲與處理產(chǎn)品方面較弱。

“智能建造工程發(fā)展是一項(xiàng)系統(tǒng)性、戰(zhàn)略性、長期性的任務(wù)，一些關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)受到政策、市場環(huán)境等多因素影響，涉及多個行業(yè)、建設(shè)主體，挑戰(zhàn)較大，也需要對產(chǎn)業(yè)鏈上下游、生產(chǎn)體系與組織方式等進(jìn)行全方位賦能?！痹撊耸空f。

中國鐵建有關(guān)人士也表示，當(dāng)前我國建筑行業(yè)智能建造水平處于快速發(fā)展階段，但仍面臨技術(shù)創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、數(shù)據(jù)共享與安全、資金投入與市場推廣等一系列挑戰(zhàn)，需要政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界共同努力，加強(qiáng)合作與交流，促進(jìn)智能建造的持續(xù)發(fā)展。