- 建筑行業加速數字化轉型 多家央企“智能建造”走在前列
- 2023年07月18日 來源：證券日報
提要：記者多方采訪調研了解到，在建筑工程領域，從前期規劃設計到工程管控，再到項目施工、裝備制造等全流程，數字化、智能化技術已經全面應用，以中國建筑、中國電建、中國鐵建等為代表的中央企業更是走在行業前列，走出了一條智能建造引領“中國建造”發展的高質量轉型之路。
隨著新一代信息技術以及人工智能技術的發展，傳統建筑行業正迎來變革。智能建造成為行業轉型發展的方向，建筑新業態也在不斷產生和發展。
近日，《證券日報》記者多方采訪調研了解到，在建筑工程領域，從前期規劃設計到工程管控，再到項目施工、裝備制造等全流程，數字化、智能化技術已經全面應用，以中國建筑、中國電建、中國鐵建等為代表的中央企業更是走在行業前列，走出了一條智能建造引領“中國建造”發展的高質量轉型之路。
行業加速數字化轉型
在中國建筑總部展廳里，《證券日報》記者看到了中國建筑全球獨創的造樓“黑科技”——“空中造樓機”模型。據工作人員介紹，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，建設者能同步推進鋼筋捆扎、模板安拆、混凝土澆筑、混凝土養護等多項結構及外立面裝飾的所有工序，形成全天候的工廠化作業環境，顯著提升了高層住宅施工現場的工業化建造水平。
而造樓機安全高效運行的背后，離不開一整套智能化的控制系統，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節進行實時監控。數據來自造樓機內不同位置設置的數十處監測點。比如，為確保千噸級鋼平臺的穩固，需要實時監測支撐系統，包括各個承重點的受力情況、支撐系統的垂直度、鋼平臺的水平度等。通過傳感器，這些運行數據會被實時反饋到控制中心。
這只是中國建筑在智能建造方面的一個縮影。據記者了解，中國建筑全面推進BIM技術在項目上深度應用，依托EPC試點項目開展基于BIM的正向設計，實現了設計與施工階段模型數據貫通。公司還構建了智慧工地管理系統，從安全、質量、物資、設備、計劃、履約、環境、技術、勞務等業務管理方面，將項目管理線上化、可視化，實現線下業務替代。
在核心技術攻關方面，中國電建圍繞數字建造研制出“BIM仿真系統”，實現了源代碼級的自主研發，突破了國外軟件在基礎模型、標準耦合、實時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。
中國電建有關負責人告訴《證券日報》記者，公司形成貫通了“規劃-設計-建造-運營”的投建營“數字建造”體系，在賦能建造過程中，中國電建采用自研、定制化采購、市場產品二次開發等模式，利用5G、IoT、大數據、GPS混合定位等技術，實現生產要素的自動識別和關聯，建設了一系列服務現場施工的數字化平臺，實現工地“人機料法環”全要素的智能監控，為工程實現全過程數字化管理提供了系統性解決方案，目前已應用于云陽抽水蓄能、楊房溝水電站、青海共和光熱發電等300多個項目。
中國鐵建有關負責人也告訴記者，在項目施工領域，中國鐵建以實現專業化、工廠化、機械化、信息化“四項支撐”為目標，大力推動智慧工地建設試點。目前全系統已有528個項目不同程度地開展了智慧工地建設。其中包括自主研發、自主可控的“156項目管理數智建造平臺”“項目綜合管理信息系統”以及“拉動式生產施工協作服務平臺”等。
推動人工智能技術應用
智能建造的未來是走向無人化，而5G、物聯網、大數據、人工智能等技術的發展讓“無人工地”成為可能。
據了解，近年來，中國建筑開展了數字化設計、建筑部件數字化制造技術、智能施工及輔助監測、施工機械安全監控、建筑物智能檢測等科研工作。公司從建造需求出發，開展少人化、無人化建造技術研究，積極推動建筑行業智能化產業升級，研發了制造類、施工類、運維類多種建筑機器人，并實現工程應用，有效支撐公司高質量發展。
在作業機器人領域，中國建筑自主研發了清淤機器人、深隧機器人、測量機器人、布料機器人、運輸機器人等系列機器人裝備，在房屋建筑、基礎設施等不同類型項目得到應用，有效提高了現場施工智能建造水平。
“推進智能感知、5G、北斗等技術應用，加載施工建設模型，采集質量、進度、物料、設備、安全等數據，加強施工現場自動化程度，實現施工建造機械化、數字化、智能化、智慧化升級，是人工智能、機器人等技術在智能建造領域的目標?！敝袊娊ㄓ嘘P負責人對《證券日報》記者說。
該人士進一步表示，在建設過程當中，運用人工智能可以精準測量人員活動軌跡，識別安全風險；同時還可以對各類物料進行識別，精準管理物料流動等，推進項目高質量精益履約創效。先進可靠技術的應用可以全面提升對項目履約的監管，提升各類施工機具的性能和效率，提高機械化施工程度，實現工程項目業務流與現場各類監控源數據流的有效結合與深度配合，有效地減少建筑成本。
助力建筑業綠色低碳轉型
在過去，“大量生產、大量消耗、大量排放”的傳統建造模式對建筑業可持續發展造成了巨大壓力和挑戰。“雙碳”目標背景下，智能建造成為建筑業實現綠色低碳發展的重要手段。
據中國建筑介紹，中建西部建設研發混凝土智能生產線和云管理平臺，合理配置材料管理路徑，有效降低材料損耗；以中海集團MIC建筑體系為代表的裝配式建筑技術不斷成熟，建筑工業化水平不斷提升，以部件化生產方式及全過程數字化管理，有效降低施工現場能耗，最大限度降低建設過程的環境影響，實現綠色施工。
裝配式建筑被認為是綠色環保的建造方式之一，裝配制造+人工智能是提升建筑工業化的趨勢。中國鐵建有關人士告訴記者，中國鐵建智慧建造技術的應用已達到相對較高的水平。自主開發的裝配式住宅智能生產線，打造了生產關鍵過程智能管控的新模式，填補了業內空白；自主開發的軌枕智能化生產系統，降本增效明顯。
據介紹，中鐵十四局集團持續加大智能裝備的研發力度和投入，投產出重載鐵路支承塊自動化生產線、公軌合建世界最大直徑管片自動化生產線、流水機組法高智能CRTSⅢ型軌道板生產線、裝配式住宅智能生產線等多條首創版生產線，原創“獨立養護”控制系統、車間“數字化工廠”網絡管理系統等。
機遇與挑戰并存
發展智能建造將提升我國建筑業的國際競爭力，是“中國建造”走出去的必經之路。當前我國智能建造整體處于一個全面發展和提升的階段，很多企業在各個方面都進行了大量的探索，取得了很多成果，但仍面臨諸多挑戰。
有業內人士告訴《證券日報》記者，當前智能建造的研究多以具體應用點為主，在智能建造理論、關鍵技術等方面尚未形成整體的系統認識，與智能建造密切相關的技術領域處在不同發展階段，例如，工程軟件方面，面臨“管理軟件強、技術軟件弱”的局面；工程大數據方面，在勞務管理、物料采購管理、造價成本管理等方面的應用較強，主流數據存儲與處理產品方面較弱。
“智能建造工程發展是一項系統性、戰略性、長期性的任務，一些關鍵領域技術受到政策、市場環境等多因素影響，涉及多個行業、建設主體，挑戰較大，也需要對產業鏈上下游、生產體系與組織方式等進行全方位賦能。”該人士說。
中國鐵建有關人士也表示，當前我國建筑行業智能建造水平處于快速發展階段，但仍面臨技術創新、人才培養、標準與規范、數據共享與安全、資金投入與市場推廣等一系列挑戰，需要政府、企業和學術界共同努力，加強合作與交流，促進智能建造的持續發展。
