數字建造重塑建筑業(yè)新生態(tài)
建筑業(yè)是我國國民經濟的支柱產業(yè)。國家“十四五”規(guī)劃綱要中明確提出將“發(fā)展智能建造”作為國家建筑業(yè)發(fā)展重點任務。圍繞智能建造,國家也在鼓勵數字化、人工智能沉入建筑行業(yè)的發(fā)展。
當前,建筑業(yè)正面臨重大轉型期,一座座建筑拔地而起,離不開一張張設計圖紙。眼下,國內建筑設計行業(yè)正在探索數字化轉型,打破千年來的“慣例”,讓設計、建造徹底告別傳統(tǒng)的二維工程圖紙,實現“無圖數字建造”。
“建筑行業(yè)擁抱數字化發(fā)展,我們正在嘗試完成‘一模到底、無圖建造’這一顛覆性創(chuàng)新?!比珖こ炭辈煸O計大師、全國勞動模范,中南建筑設計院黨委書記、董事長李霆接受人民網專訪時表示,建筑設計行業(yè)應聚焦數字建造重塑建筑業(yè)新生態(tài),一同探索建筑業(yè)轉型新路。
李霆(左)接受人民網專訪。人民網記者 郭婷婷攝
建筑全生命周期管理平臺推動建筑行業(yè)數字化
隨著以數字化、網絡化、智能化為特征的工業(yè)4.0,也就是第四次工業(yè)革命時代的到來,建造業(yè)與制造業(yè)的傳統(tǒng)邊界將被打破。
建筑行業(yè)如何利用互聯網平臺擁抱數字化發(fā)展?
面對問題,李霆表示,和其他行業(yè)不同,建筑業(yè)的產品往往都是定制化產品,在工業(yè)4.0時代,制造業(yè)將與建造業(yè)充分融合,建造業(yè)將徹底轉型為“大規(guī)模個性化定制”的制造業(yè)。要實現這一轉型,首先要實現建筑業(yè)與高端制造業(yè)的深度融合。
中南建筑設計院就嘗試引進了高端制造業(yè)的產品全生命周期管理(以下簡稱PLM)理念和基于模型的產品定義技術(以下簡稱MBD),在全球率先建立建筑全生命周期管理平臺。
“這個平臺以‘一模到底,無圖建造’為目標,建立三維數字MBD模型,打通設計、交付、審查、招標、施工、結算、運維等全生命周期,打破數據孤島,服務于包括建設方、設計方、施工總包方、分包方、招標代理方等在內的工程項目全過程參與方?!崩铞榻B說,這個平臺集三維設計、仿真、加工及項目管理于一體,具備云端三維協(xié)同設計和交付,三維模型標注等功能,可以實現建筑工程全專業(yè)、全流程、全要素的統(tǒng)一協(xié)調工作及管理,讓建筑“產品設計”和“工藝設計”融為一體,實現“一個模型干到底,一個模型管到底”。徹底解決建筑行業(yè)“碎片化”的痛點問題,從而推動建筑行業(yè)數字化革命。
無圖建造項目——湖北省疾控中心。受訪者供圖
傳統(tǒng)建筑業(yè)將探索無圖建造、免費設計
在數字化發(fā)展浪潮,中南建筑設計院在全國率先探索“一模到底、無圖建造、免費設計”。對此,李霆表示,中南建筑設計院作為建筑行業(yè)的老牌“國家隊”,要勇于承擔起引領建筑行業(yè)數字化轉型的使命。
他認為,建筑業(yè)產業(yè)鏈很長,整個產業(yè)鏈呈碎片化狀態(tài),如可研、設計、招標、建造、運維等,產業(yè)鏈中的各方數據不流通,所用的數字模型不接軌,建筑設計與工藝設計相互分離,呈現出一個個“數據孤島”,嚴重影響了行業(yè)的工程質量和效率。而制造業(yè)尤其是高端制造業(yè),產品設計與工藝設計應該是一體化的,設計制造安裝是一體化的,數字模型全程流通。
他舉例說明,如波音公司在三十年前研發(fā)設計制造波音777的時候,就采用PLM平臺和MBD技術,實現了全程無二維圖紙,完全靠三維數字模型,也就是數字樣機驅動全產業(yè)鏈。
國內的上海江南造船廠引入PLM平臺,實現了全程無圖建造海巡160輪;西飛集團在設計制造運-20大型軍用運輸機(胖妞)時,也實現了全程無圖紙設計制造和安裝。
所以,建筑業(yè)數字化轉型成功之路在于加快向一體化的制造業(yè)轉型。
在這方面,他們已經進行了一些探索。如與全球工業(yè)軟件頂級供應商達索系統(tǒng)深度合作,成立了聯合創(chuàng)新中心,將來自高端制造業(yè)的PLM平臺和MBD技術引入建筑業(yè)。
這個平臺支持所有用戶基于同一個三維數字模型開展協(xié)同工作。實現“三維交付、無圖建造、造價精準、縮短工期、提升質量”的效果,最終實現“無圖設計、無圖審批、無圖招標、無圖建造、無圖結算、無圖運維”。
據介紹,目前,中南建筑設計院已基于達索系統(tǒng)的3DE平臺,在武漢市“新一代天氣雷達”和湖北省“疾病預防控制中心”兩個項目中成功實踐了以“一模到底、無圖建造”為特征的全生命周期管理,這是全球首批建筑工程領域的PLM項目。
“隨著建筑PLM平臺的推廣應用,以無圖紙建造為特征的數字建造、智能建造日趨普及,必將大幅提高湖北乃至全國的建筑業(yè)水平,這是典型的數字經濟躍升工程。”李霆表示。
無圖建造項目——武漢新一代天氣雷達氣象塔。受訪者供圖
建議加快數據資產立法 健全數據資產確權制度
“我們正在做的事情,就是復制中國高鐵的發(fā)展之路?!崩铞f,如同大飛機一樣,自主創(chuàng)新、國產替代是一個量變到質變的過程,做不到斷崖式的質變,切實可行的辦法是分三步走:第一步,先引進高端制造業(yè)的先進工業(yè)軟件,吸收、消化、改造,同時引領和倒逼國產建筑業(yè)軟件進步;第二步,用最先進的數字系統(tǒng),培育“一模到底、無圖建造”的數字智能建造市場;第三步,逐步實現PLM平臺國產可替代。
面對顛覆性的革命,也存在一些爭議。
一些同行質疑要如何做到“無圖建造”?
李霆表示,數字化絕不是一次行業(yè)改良,而是一場真正的行業(yè)革命。數字化轉型,首先是生產力的轉型,企業(yè)首先要有自己的數字產品,要有數字資產和數字資本。
“智能建造比智能制造更復雜、對數字化水平要求更高?!彼ㄗh,可以分兩步走:第一步,引進高端制造業(yè)的理念、體系和平臺。如產品全生命周期管理PLM,基于模型的產品定義MBD技術,以及全過程的虛擬設計和建造VDC等,先實現數字建造,即一模到底和無圖建造,為真正意義上的智能建造打下不可或缺的基礎;第二步,引入物聯網、人工智能、智能終端,實現真正意義上的少人或無人智能建造。
“屆時,設計院有了數字模型的所有權,就取得了全產業(yè)鏈的數據控制權,就可以向所有下游企業(yè)收取數字服務費,這些服務費可能遠遠多于設計費?!崩铞f。
中南建筑設計院與法國達索在馬克龍訪華期間簽約現場。受訪者供圖
他建議,加快數據資產立法,建立健全數據資產確權、交易、共享等制度。目前,三維數字模型等數據資產還沒有確權的法律依據,嚴重制約了建筑業(yè)數字化轉型。
談及建行業(yè)的數字化發(fā)展前景,李霆表示,“我們正在從事我們的前人從來沒有做過的極其光榮而偉大的事業(yè),我們必將完成‘一模到底、無圖建造’這一顛覆性創(chuàng)新,引領建筑行業(yè)數字化智能化變革。”
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