摘要

智能建造帶來先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),，可解決建筑行業(yè)面臨的用工荒、行業(yè)科技含量低等問題,。但在實(shí)現(xiàn)智能建造的道路上,，需不斷完善已有的智能化系統(tǒng)，集成應(yīng)用新技術(shù),，開發(fā)全新的智能化系統(tǒng),，投入大量有效資源,，保證多專業(yè)人才。2020年7月,，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等13部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》，為我國工程建設(shè)行業(yè)的工業(yè)化發(fā)展指明方向,，對行業(yè)轉(zhuǎn)型升級及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要,。企業(yè)應(yīng)把握全局、科學(xué)布局,、有序推進(jìn)發(fā)展智能建造,。

建筑行業(yè)在發(fā)展過程中，逐步引入新技術(shù),，不斷提高生產(chǎn)力水平,。過去40年，建筑行業(yè)引入最重要的新技術(shù)包括CAD技術(shù)和信息化管理技術(shù),，極大推動行業(yè)發(fā)展,。智能建造是工程建設(shè)中系統(tǒng)應(yīng)用新一代信息技術(shù)和新興應(yīng)用技術(shù)的建造模式，可以說,，智能建造給建筑行業(yè)帶來新機(jī)遇,。

1.1 帶來先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)

智能建造可提高建筑行業(yè)生產(chǎn)力水平。歷史上,，機(jī)械生產(chǎn)代替手工勞動,，依靠電子系統(tǒng)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化，每次科技進(jìn)步都帶來生產(chǎn)力的巨大提升,。智能建造作為新興建造模式,，應(yīng)起同樣作用，促進(jìn)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,。從管理上看,，智能化管理系統(tǒng)可提高管理水平，真正實(shí)現(xiàn)管理效益,。整個行業(yè)強(qiáng)調(diào)企業(yè)的信息化管理,，提升管理水平。通過智能化管理系統(tǒng),，使企業(yè)管理再上一個臺階,。以施工項(xiàng)目計(jì)劃管理為例，目前需要人工排程,、確定計(jì)劃,，這樣確定的計(jì)劃優(yōu)化程度取決于排程人員的經(jīng)驗(yàn),，而如果采用智能化計(jì)劃管理功能，則只需排程人員輸入有關(guān)基礎(chǔ)信息,，不管排程人員是否有經(jīng)驗(yàn),，系統(tǒng)均會自動生成優(yōu)化的計(jì)劃。另外,，從制造階段或施工階段看,，通過使用智能化裝備或設(shè)備，可大大提高工作效率,，提高工作質(zhì)量,，降低安全風(fēng)險。如在超高層建筑施工過程中使用造樓機(jī),，工期至少可縮短20%,，施工質(zhì)量和安全更有保障。

1.2 可解決建筑行業(yè)面臨的急迫問題

建筑行業(yè)具有工作環(huán)境差,、較危險的特點(diǎn),，對年輕人就業(yè)沒有吸引力。據(jù)調(diào)查,，目前勞務(wù)人員＞40歲的占60%以上,，隨著社會經(jīng)濟(jì)條件的改善，越來越少的年輕一代愿意參與施工,，因此出現(xiàn)用工荒問題,，隨著時間推移，該問題將更加嚴(yán)重,。智能建造通過智能化系統(tǒng),，可實(shí)現(xiàn)完全取代人或少人，且可改善操作環(huán)境,、降低危險度,。

另外，據(jù)有關(guān)資料,，因施工中錯誤信息傳遞導(dǎo)致返工,，使建筑工程中存在30%的浪費(fèi)。智能建造通過BIM等手段,，可防止錯誤信息傳遞,，或通過信息共享減少甚至去除信息傳遞，從而避免返工,，大幅度減少浪費(fèi),，為企業(yè)帶來效益。

智能建造雖然美好,，但不可能一蹴而就,。從智能建造理念的提出,，到完全實(shí)現(xiàn)的過程中，智能建造需運(yùn)用一系列智能化系統(tǒng)實(shí)施,，而智能化系統(tǒng)需要人們利用新一代信息技術(shù)和新興應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn),。目前已出現(xiàn)部分智能化建造系統(tǒng)，如基于BIM的設(shè)計(jì)系統(tǒng),、造樓機(jī)、焊接機(jī)器人,、3D打印機(jī),、砌墻機(jī)器人等，通過利用這些系統(tǒng),，可幫助用戶實(shí)現(xiàn)建造過程中某些局部的智能化,，但為實(shí)現(xiàn)整個過程的智能化，仍存在一些主要挑戰(zhàn),。

2.1   不斷完善智能化系統(tǒng)

智能化系統(tǒng)剛誕生時需不斷改進(jìn)才能走向成功,。以施工現(xiàn)場使用的焊接機(jī)器人為例，某機(jī)械化施工企業(yè)從開發(fā)出產(chǎn)品原型到完善使用,，經(jīng)歷長達(dá)8年的過程,。當(dāng)然，若系統(tǒng)相對簡單,，花費(fèi)的時間也會短些,。

2.2   集成應(yīng)用新技術(shù)開發(fā)智能化系統(tǒng)

建筑工程最顯著的特性是建造場地流動性、產(chǎn)品單件性和多樣性,。因此,，需開發(fā)和利用多種多樣的系統(tǒng)。目前已存在的智能化系統(tǒng)遠(yuǎn)不能滿足智能建造的需求,。同時,，在智能化系統(tǒng)開發(fā)過程中，需充分集成應(yīng)用新技術(shù),。因?yàn)槿缛祟惞ぷ?，需綜合運(yùn)用感知、記憶,、計(jì)算,、分析等能力，智能化系統(tǒng)同樣需要具有這些能力才能替代人類,，而每種能力對應(yīng)到信息技術(shù)中,，都有不同的技術(shù)與之對應(yīng)。如對應(yīng)于記憶能力有BIM技術(shù),、GIS技術(shù),，對應(yīng)于分析能力有大數(shù)據(jù)技術(shù)等,。所以，智能化系統(tǒng)意味著多項(xiàng)信息技術(shù)的綜合應(yīng)用,，不僅帶來技術(shù)開發(fā)的難度,，也會增加智能化系統(tǒng)的復(fù)雜度。

2.3   大量,、有效的資源投入

實(shí)施智能建造首先要購入或開發(fā)各種智能化系統(tǒng),，但若僅購入智能化系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，即使能夠形成企業(yè)競爭力,，也很難持久,，因?yàn)槠渌髽I(yè)得知后會很快購入，并迅速獲得該競爭力,。為此,，有條件的企業(yè)可自行開發(fā)，或與有關(guān)廠商聯(lián)合開發(fā),，從而打造企業(yè)核心競爭力,。但無論購入還是開發(fā)，都需企業(yè)投入資源,。另外,，企業(yè)為用好智能化系統(tǒng)，還需進(jìn)行人員培訓(xùn),、應(yīng)用示范,。為加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，還需建立相關(guān)組織機(jī)構(gòu),，這些工作同樣需要投入資源,。

建筑企業(yè)應(yīng)主動迎接智能建造帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，發(fā)展智能建造,。但同其他事物一樣,，發(fā)展智能建造的前途是光明的，道路是曲折的,。企業(yè)發(fā)展智能建造需把握全局,、科學(xué)布局、有序推進(jìn),。

1）把握全局  即深刻理解智能建造的發(fā)展歷程,、與信息化及BIM等應(yīng)用的關(guān)系、包含的關(guān)鍵技術(shù)等,；應(yīng)結(jié)合企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)需求,，理解相關(guān)智能化系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對企業(yè)實(shí)施智能建造的要求,；應(yīng)理解智能化系統(tǒng)開發(fā)的原理,、步驟和方法等,。

2）科學(xué)布局  即科學(xué)確定企業(yè)的智能建造發(fā)展目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)途徑。在把握全局的基礎(chǔ)上,，結(jié)合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)需求,，制定企業(yè)智能建造發(fā)展目標(biāo)，并按整體規(guī)劃,、分步實(shí)施的思路,，確定智能建造的實(shí)現(xiàn)路徑?？茖W(xué)布局時,，應(yīng)抓住行業(yè)智能建造的熱點(diǎn)。智能建造熱點(diǎn)即智能建造已取得一定成果的應(yīng)用點(diǎn),。按照建造階段,，可將智能建造分為智能設(shè)計(jì),、智能制造和智能施工3個方面,。目前，在各方面已實(shí)現(xiàn)部分智能建造應(yīng)用,，稱為熱點(diǎn),。在智能設(shè)計(jì)方面，已有參數(shù)化設(shè)計(jì),、基于BIM的設(shè)計(jì)等熱點(diǎn),；在智能制造方面，已有基于BIM的部品深化設(shè)計(jì),、智能化部品生產(chǎn)管理,、智能化部品存儲與運(yùn)輸管理、智能化生產(chǎn)工廠等熱點(diǎn),；在智能施工方面,，已有智慧工地（含BIM5D管理、基于BIM的協(xié)同管理,、塔式起重機(jī)防碰撞等）,、裝配式混凝土建筑智能化施工、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑智能化施工,、建筑機(jī)器人,、造樓機(jī)等熱點(diǎn)。這些熱點(diǎn)意味著已存在相應(yīng)的智能化系統(tǒng),，并開始被應(yīng)用,；同時意味著這些系統(tǒng)的應(yīng)用在技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面大體可行。應(yīng)首先理解這些系統(tǒng),，并在資源投入允許的前提下,，按需引入這些系統(tǒng),，進(jìn)行示范應(yīng)用，摸索并總結(jié)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),。當(dāng)然,，企業(yè)也應(yīng)敢于創(chuàng)新，在熱點(diǎn)之外開辟新應(yīng)用點(diǎn),。

3）有序推進(jìn)  即部署相應(yīng)資源,，扎實(shí)地加以推進(jìn)。如上所述,，智能建造涉及多項(xiàng)技術(shù),，而這些技術(shù)往往由不同專業(yè)的人才所掌握，除建筑業(yè)自有建筑,、結(jié)構(gòu),、水暖電等專業(yè)外，還包括計(jì)算機(jī),、電子工程,、自動化、機(jī)械工程,、軟件工程等,。當(dāng)然，建筑企業(yè)若同時擁有這些方面的人才更好,，若不能擁有,，也可采取與專業(yè)公司合作的方法。如某鋼結(jié)構(gòu)公司,，投入近2億元,，花費(fèi)3年多時間開發(fā)鋼結(jié)構(gòu)智能制造系統(tǒng)，采用的就是該方法,，該公司擁有結(jié)構(gòu)工程,、機(jī)械工程等人才，學(xué)習(xí)和借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際需要,，系統(tǒng)提出智能化系統(tǒng)的需求，然后和外部軟件公司合作,，成功開發(fā)出該系統(tǒng),，經(jīng)過1年多的打磨，成功實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,，取得很好的效果,。

智能建造是我國建筑行業(yè)的發(fā)展方向，具有可以期待的美好前景。為發(fā)展智能建造,，需有長期作戰(zhàn)的思想準(zhǔn)備,，全面把握智能建造，系統(tǒng),、分步驟地發(fā)展智能建造,，保證投入，確保所需人才,，關(guān)注智能建造熱點(diǎn),，按需應(yīng)用并開發(fā)智能化系統(tǒng)，摸索并總結(jié)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),，不斷提高智能建造水平,。

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