2019-10-30
10月25日,以“创新,从不束手待命”为主题的2019科技创新者大会(TIC2019)在杭州拉开帷幕。本次大会由汇聚全球科技极客的先锋平台PingWest品玩举办,盛邀一线科学家、技术咖、商业领袖等科技创新实践者与观察者,为产业行家奉上一场科技盛宴。广联达科技股份有限公司高级副总裁兼CTO云浪生,作为受邀嘉宾围绕“数字建筑推动行业转型升级”进行了精彩演讲,分享了建筑业的技术突破,如何为整个产业带来创新之变。
图:广联达高级副总裁云浪生
数字建筑,让传统建筑业拥抱生产力革命
云浪生谈到,追溯全球各产业发展进程就会发现,几个世纪以前,建筑业也曾是技术创新的领导者。但时至今日,建筑业已经远远落后于其他行业。以麦肯锡的调研报告来看,以美国为例,从19世纪40年代到如今,农业通过土地的规模化组合和种植机械化配置,生产率提升1512%;制造业通过全新的模块化和标准化设计,以及全流程自动化生产,生产率提升760%。而建筑业则只有6%的生产率增长,几乎停滞不前。建筑业从引领创新的佼佼者,成为如今发展落后的技术追随者。
然而落后也意味着充满后发优势,成长空间巨大。麦肯锡的报告分析道,对于建筑产业,通过转型变革,以及新技术的应用来推动生产力的提升,增长空间可达到50%-60%,拥有巨大的爆发潜力。因此,技术革新才是推动建筑生产力巨变的核心力量。如何革新才能催生出焕然一新的力量?云浪生表示,在当前时代,“数据+算法”构造了认识和改造世界的新方法。
面对物理世界的不确定性,正是“数据+算法”将这一不确定性转变成数字世界的确定性,再通过数字世界的数据服务反过来优化物理世界,形成互相映射的闭环。云浪生指出,数据+算法能够带来四个层次的服务:首先是扫描和盘点,其次是分析和诊断,进而是推理和预测,并最终给予对策和建议。而这对于每个行业都至关重要,将看似孤立的数据转化为信息,信息转化为知识,知识转化为决策,决策不断优化制造资源的配置效率,从而推动行业的改变。
具体到建筑行业,云浪生指出,就是要结合先进的精益建造理论方法,将离散分离的建筑数据统一整合起来,模拟整个建筑将一栋大楼通过数字化的方式“虚拟建造”,通过数据和算法分析实现达到设计方案最优,施工方案可行,经济方案合理,再将整套数字化的方案真实建造出来,通过实时在线的海量数据,驱动建筑体达到工业化的品质。虚实结合,数字孪生,也就是广联达所提出的“数字建筑”的理念。作为数字技术与建筑产业有效融合的“数字建筑”,既是项目成功的关键基础,也是建筑产业的创新焦点,同时还是实现建筑工业化的重要支撑和建筑产业转型升级的核心引擎。
全协同设计、自动化工地、智慧化运维……数字建造,未来已来
将数字技术跟建筑产业有效融合,并将新的设计、建造、运维模式全方位落地,能够激发出无限的想象。云浪生介绍道,个性化的DIY设计,像搭乐高一样盖房子、全程数字化无纸化的AI工程项目管理,用智能化机器人来砌砖、绑扎钢筋,通过远程操控、让无人驾驶的大型机械替代工人在危险环境作业……这些听起来未来感十足的黑科技,其实并不遥远。
比如在设计阶段,以前可能仅仅是设计师的专利,如今“协同设计”的出现,打通了BIM构件库、机电、水系统、通风系统、支吊架等全过程全流程,让施工方、运维方、业主都能参与到设计环节中来,让方案更合理,并实现个性化的设计和交付。如今,甚至还衍生出了智能设计,几分钟就能扫描建筑物内部结构,并利用BIM技术进行处理,云端同步建模,借助机器学习来探索所有可能的设计方案,并快速生成备选方案,输出内装三维设计效果及部件精确的三维尺寸。同时,成本、进度等相关的施工数据也一应俱全。
在建造阶段,也有大量智能科技应用的创新。例如在建造管理的数字化上,从工地门禁系统人员进出,到施工单体进度,再到施工人员操作动作,“物联网+”的全面应用,打通工地神经脉络,全部一览无遗,所有数据了如指掌,自动分析关联数据为管理提供数据支持,实现了建造要素全面数字化(人员数字化、物资数字化、安全数字化、进度数字化)。其中,分析与决策的智能化价值尤为突出,通过智能预测和排序风险、提供专家级调度分析建议,并替代人力执行复杂任务、现场自动扫描和分析,这样一来,能够化解大量施工安全问题,保障工人生命安全。
在不久的将来,施工建造还会涌现出更多智能替代技术,例如用于 3D打印和砌砖的智能机械臂,工作效率能达到普通工人的4倍,并可以24小时连续作业,两天就能建好一座房子的基础结构。除了兢兢业业、不知疲倦之外,它还可以看懂图纸,通过 3D扫描技术,精确地计算出每一块砖头的位置,砖缝摆的分毫不差。再比如,可以自动绑扎钢筋的机器人,能够使用设计好的模型数据进行预编程,自动构建框架,快、准、稳、好地完成钢筋结构的工作。
而在运维阶段,智能化、人性化更是体现的淋漓尽致。通过BIM技术可以将施工和运维阶段的数据结合在一起,不仅可以将数据通过模型动态立体的展示出来,也可以结合数字建筑自适应的感知和预测技术,做到对温度湿度、空气质量、人流客流、设备运行状态、消防风险等多维的数据分析,不仅提供全局的智慧决策,并能有效预警并应对包括拥挤、踩踏、火灾等突发事故。在智慧生活上,不仅可以在设计前期针对个人爱好提出对采光、热环境、照明、通风、室内噪音等的需求,通过智能算法定制出最适合的居家生活方案进行建造,在实际居住的时候可以通过对环境数据和体感数据采集,结合设计数据对比分析、智能调整设备数据达到最佳生活体验。
云浪生指出,在数字建筑理念下,上述充满未来科技感的新设计、新建造、新运维为代表的“三新”产业升级,将建筑业提升到现代工业�**富�,颠覆了未来人与建筑的互动体验,让传统的建筑产业焕发出蓬勃的生机,并成为智慧城市、“数字中国”建设的必要一环。
建筑产业升级,为“数字中国的梦想”赋能
最后云浪生分享到,正如本次大会所关注的“技术引力”和“产业进化”两个方面的价值。包括建筑行业在内的各领域的创新,既要拥有实质的突破,也要实现应用的落地。对于建筑产业,随着“数字中国”国家战略不断推进,构建智慧城市,助力经济、社会的高质量发展是重要议题。建筑产业的升级转型尤为迫切。在数字建筑理念下,以广联达为代表的行业企业,将致力于打造从BIM到CIM的城市数字空间基础设施,支撑城市科学规划、高效建设、精细化治理,为“数字中国”的建设贡献积极力量。