智能建造 一“软”一“网”一“硬”一“平台”

导读

INTRODUCTION

智能建造是近几年建筑领域的热词,几乎每个建筑从业者都能说上两句,但碎片化的知识终究难以形成系统、深刻的理解。站在院士的肩膀上了解智能建筑的内涵,或许会带给我们拨云见日的启发。

文章信息

本文原载于《中国建材报》2月20日6版,由「中国建材报」原创首发,作者李雪。

智能建造的内涵是什么?
 
丁烈云院士精炼地归纳成五句话:“设计建造交付一模到底,要素感知互联网络协同,机器换人改善作业环境,数据驱动工程智能决策,企业转型发展数字经济。”简而言之,即一“软”,一“网”、一“硬”、一“平台” ”。
 
 

01

一“软”

软”是指软件模型定义工程产品。
 
BIM最早是由波音公司的MBD发展而来的,MBD软件把飞机设计的信息和制造信息集成到三维模型中,以此进行批量化的飞机生产。
 
 
但建筑产品往往具有个性化、阶段化的特征,且受工程地质情况等不确定性因素影响较大,因此完全照搬MBD是不现实的。
 
例如北京凤凰卫视大厦的莫比乌斯环造型,表面3000多个鳞片只能通过模型和参数进行设置,BIM模型使数理逻辑服务于形式逻辑。
 
怎么能一模到底?
 
丁烈云提出,应当经历由3D+到4D+再到3D+的过程。
 
设计阶段中的3D+包括结构、暖通、消防、日照等分析,进入到施工阶段后,增加了时间的维度,此时由3D+变成4D+,这一变化反映了施工进度、逻辑关系,也包含了成本、质量、安全等分析;建筑进入运维阶段,4D+又变成3D+模型。
 
在数字化运维阶段,最重要的是设施设备管理和能耗管理。他特别强调,对于建筑零部件维修应该如同汽车保养一样,要“状态修”,而不是“故障修”
 
 

02

一“网”

“网”对应的是工程要素智能感知与互联。
 
在建筑施工现场,对某个点进行定位是困难的,往往需要动态轴网来监测作业空间的动态变化,因此建筑施工中需要的是动态、柔性的技术。
 
“BIM+IOT”建立的数字孪生能较好地解决这个问题。例如在国家雪车雪橇中心的项目中,采用 BIM模型和运动方程相互配合,计算出滑行最优解,由此设计出运动孪生训练系统。
丁烈云还指出,工程要素智能感知与互联需要克服三个问题:一是复杂工地环境下多元异构;二是地质工程与隐蔽空间的感知;三是与BIM结合的数字李生虚实精准映射。
 
 

03

一 “硬”

硬”即“硬件”,主要指智能装备与建筑机器人。
 
智能架桥机、无人推土机、空中造楼机、盾构机等都是在实际工程中应用的智能建筑装备。
 
在建筑工地上,也能见到巡检机器人、起重机器人的身影。
 

高空外墙喷涂机器人

但很多企业囿于性价比的问题,不会规模化使用智能装备。因此智能装备与建筑机器人的发展目前还是以价值导向为主,仍需要有一个不断探索的过程。

04

一 “平台”

“一平台”就是要把我们建造的要素,人与人、物与物、人与物之间实现跨时空的开放连接与协调。建筑产业互联网平台,包括人、财、物、技术。
目前用的比较成功的是“物”,建造资源的集采平台,有的平台每年的集采量达到八九千亿,小的也有上千亿。
 
另外一个是技术,这个是比较难的,就是工程设计平台。
 
现在各个企业都在想怎样能够把设计平台搭建起来,比如BIM模型,这个BIM模型的当前应用价值为什么不是我们想象的那么高?
 
因为数字化的特点是服务的生产链拉得越长,数字化的技术带来的效率才越高,前一个阶段数字化的成果应该成为后一个阶段数字化的资源。
 
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而BIM当前只是在一个点上使用,往往建模花的时间就会很长。
 
另外就是我们经常说的是“人”,可以通过人脸识别进行实名制管理,将这些应用到工地上,这里面最重要的就是怎样建立一个互联网建筑产业工人队伍的平台。
 
智能化和工业化无论如何发展,最终还是要靠人建,我们通过这个平台考核各个工人的业绩,通过建立一种激励机制,让工人能够有动力提高自己的素质,这就是建筑产业互联网平台的建设意义所在。
 
平台的价值怎样衡量呢?
 
数字经济里面有一个定义就是一个平台价值取决于在平台上的留存客户的数量。
 
那怎样使平台服务的客户更多?
 
现在一些企业把原来只是企业使用的平台分成两个部分:一个是企业的业绩平台对社会开放的,能够为更多的客户服务,这是一个平台的价值;还有一个就是与金融结合的平台,比方支付跟相关的金融企业结合起来,在搭建平台的时候,这个平台数量足够大的时候,有没有可能自己具有支付的权限,这样就可以构建企业的资金池。
 
工程服务大数据平台是智能建造的关键要素
工程环境数据、工程产品数据、工程过程数据、工程要素数据等,被整理出来应用于吊车失稳的智能监控,通过传感器实时监控工人的操作,为工人安全保驾护航。
 
除此之外,还有结构体病害检测等有价值的应用。
 
丁烈云院士总结到:“在智能建造未来的发展中,应坚持以下四个原则,即工程软件补短板,提升智能化设计能力;工程物联网扬长项,实现工程要素泛在智能感知;工程机械促升级,打造人机共融建造体系;工程大数据平台强优势,挖掘数据对工程的价值。”
 
丁烈云院士提到,智能化无论如何发展,本质还得依靠人!换句话说,这是一个力量倍增器,但基数是人。智能化的关键还是人。那么在此背景下,建筑人又该如何转变自己在建筑流程中的角色定位,适应当下环境呢?

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THE END