2020年工程建設行業信息化發展趨勢

文｜馬智亮

工程建設行業包含建筑、市政、園林、照明、交通、電力、水利、鐵路、航空、石油石化、新能源等工程建設領域，是國民經濟的重要組成部分。近年來，隨著我國大規模的基本建設，工程建設行業取得了長足發展：不斷地刷新著行業記錄，建設了世界屈指可數的大跨度橋梁、摩天大樓、超長隧道等，高鐵、機場、復雜商業綜合體等一大批基礎設施和建筑工程完成得又快又好，被海內外譽為“基建狂魔”。

同時，信息化成為工程建設行業的熱點。尤其是企業信息化和項目信息化發展進程的加快，云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等“互聯網+”技術的集成應用，使得信息技術在行業中發揮的作用越來越大。特別是最近幾年在一大批大型工程項目中BIM 技術及其與其他技術成功地實現了集成應用，為行業信息化帶來了新熱點，也為行業技術和管理水平的提高做出了新貢獻。

在2020年，工程建設行業信息化究竟向什么方向發展，是行業相關人士普遍關心的問題。

工程建設行業面臨的挑戰

總的來講，工程建設行業是競爭性很強的行業。作為行業的主體，工程建設企業無不必須面對市場競爭，通過自己的競爭實力，從市場中分得一杯羹，求得生存和發展。目前工程建設行業的市場競爭具有如下特點：

市場競爭日趨激烈。隨著我國經濟從高速度發展向高質量發展轉型升級，市場規模增速趨緩，而由于允許跨區域、跨級承攬業務政策出臺，特級資質企業數量井噴，未來將會有更多的建筑企業活躍在招投標市場，行業增量競爭步入存量競爭時代，粥少僧多，這使得行業競爭加劇。

工程難度增大。經過了改革開放依賴的高速經濟發展，尤其在大型城市，住宅等基本基建需求逐步飽和，進入高質量發展階段后，工程建設需求趨向大型綜合體、大型基礎設施建設工程等高難度工程，其中也包含了安全管理風險，因此對相關企業提出了更高的技術要求和管理要求。

“一帶一路”“走出去”伴隨著難以預測的風險。企業需要面對工程所在國宏觀經濟變化、法律、政策、宗教、社會人文環境，以及安全的挑戰，國際化與本地化的難題等，這對相關企業的人才規模、專業結構、駐外人員的海外工作能力提出了更高要求。

用工荒。改革開放以來，得益于我國的人口紅利，工程建設行業的用工得到了充分的保障。隨著我國經濟的發展以及人民生活水平的提高，當前建設現場工人的平均年齡已經超過45 歲，而年輕人不再對工程建設行業感興趣，這導致了目前工程建設行業工人年齡老化、企業用工成本急劇上升、勞動力保障難的問題。

投資業務風險防控復雜。以PPP、BOT 為代表的融投資建造業務項目投資額度大、建設運營周期長、涉及的領域廣，各種不確定性因素多。過去幾年，PPP 模式興起，建筑企業紛紛投入大量資源布局PPP 模式，但在去杠桿、穩金融等宏觀政策的冷卻下，危機開始浮現，部分PPP 概念股爆雷，導致項目融資難度和風險增大。

信息技術是迎接上述挑戰的有效途徑。通過充分利用信息技術，可以提高企業的技術水平和管理水平，從而提升企業的核心競爭力，使得企業在激烈的市場競爭中，能夠站穩腳跟，應對各種風險，解決工程中的各種疑難問題；同時，通過信息化，可以提高工作效率；通過自動化和機器人技術的應用，可以緩解用工荒。

工程建設行業信息化發展動力

歷信息化、數字化和智能化3 個階段，其中數字化建立在管理信息化的基礎上，以數據資源化、數字驅動為特征。

以上三方面的技術和理念將驅動2020年工程建設行業信息化的進一步發展。

隨著2020年的到來，毫無疑問，工程建設行業信息化將得到進一步發展。究其發展趨勢，除了可以用進一步向廣度、深度和集成度發展來表達外，無疑地，基礎技術和理念的突破將會引起連鎖反映，帶動工程建設行業信息化的發展和進步?；A技術主要是5G 技術，理念主要有數字孿生和數字化轉型。

5G 技術目前已經成為國際科技競爭的焦點。5G 技術具有傳輸速度快、容量大、可靠度高等特點，在這幾方面與4G 相比均有10 倍左右的提高。工程建設行業具有項目驅動型的特點，與傳統工業工廠的固定化相比，建設項目具有分布式、流動化的特點。應用5G 技術，可以通過物聯網、智能手機等技術，使建設項目信息采集更加高效、信息傳輸更加迅捷，從而提高項目的管理水平。

數字孿生意味著充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備全生命周期過程。特別是，在工程建設行業，近年來隨著BIM 技術的發展，數字孿生的實現更加容易，也更加高效，從而使顯著提高項目技術水平成為可能。

數字化轉型即利用新技術帶來的機遇推動業務增長，新技術覆蓋了從信息技術到金融科技、虛擬現實、無人駕駛、機器人、大數據學習以及3D 打印等。行業信息技術應用依次經

主要發展趨勢

2020年，從信息技術應用方面看，工程建設行業信息化發展趨勢主要包括：企業管理系統集成化，智慧工地系統實用化以及BIM 應用落地化；從研發方面看，主要研發熱點包括：5G 技術用于大數據自動采集和傳輸，大數據應用，人工智能應用以及自動化和機器人應用等。

企業管理系統集成化。企業管理系統是企業信息化轉型的重要組成部分。但目前，企業管理信息系統過于碎片化，有的企業的管理系統數目甚至達到100 多個，這意味著信息孤島的大量存在，極大地影響管理工作的效率和質量，是數字化轉型必須解決的問題。

智慧工地系統實用化。智慧工地意味著集成應用云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等“互聯網+技術”，形成項目管理系統。智慧工地系統實用化要求項目大量數據采集的自動化和實時化，同時要求數據高速傳輸用于項目問題的及時應對和項目工作的及時決策。5G 技術的商用化，為此提供了可能。智慧工地系統實用化將解決行業信息化最后一公里問題，提高企業的項目管理水平和效益。

BIM 應用落地化。迄今為止，在我國已經有相當數量的建設項目應用了BIM 技術。BIM應用雖然能夠帶來展示直觀、可以利用計算機自動進行檢查設計沖突等優點，并具有良好的應用前景。筆者也了解到，不少單位在抓BIM應用落地化，有的已經取得了一定成績。隨著數字孿生理念在行業中受到關注，以及BIM 應用軟件的改進和BIM 應用標準的推出和完善，BIM 應用落地化將逐步實現。這將進一步提高行業信息化的水平。

5G 技術用于大數據自動采集和傳輸。工程建設行業存在對大數據采集的要求，例如，利用物聯網采集橋梁、隧洞等大型結構的健康檢測數據，用于分析結構的可靠度。

大數據應用。迄今為止，有人總結，工程建設行業存在大量數據，但是沒有大數據。關鍵問題是，數據散布在不同的政府部門、不同的企業、甚至不同的企業部門或項目。隨著5G應用于數據的自動采集，以及企業的數字化轉型，大數據分析的價值將獲得廣泛的關注，對大數據在工程建設行業中應用的研究將被提上議事日程。大數據應用的重點將集中在大數據的獲取、管理以及大數據應用點。迄今為止，通過應用數據挖掘技術，有效支持了企業管理決策，大數據應用研究的開展將使企業管理決策支持水平提到一個新高度。

人工智能應用。近年來，尤其在深度機器學習技術應用于聲音識別、人臉識別等方面取得了很大進步。與人工處理相比，通過應用人工智能技術利用計算機進行處理，可以極大提高工作效率，同時也可以收到人工難以達到的效果。例如，將深度機器學習技術應用于施工現場人員的視頻分析，可以及時發現違反施工安全規定的情況，通過干預，可以將施工事故的發生防范于未然。

自動化和機器人應用。工程建設行業的自動化和機器人研究可以追溯到約40年前。與制造業目前已經廣泛采用自動化和機器人技術有所不同，工程建設行業對自動化和機器人的應用還很少，用鳳毛麟角來形容也不過分。從理論上講，突破工程建設行業的自動化和機器人是完全可能的。關鍵問題是，之前我國因為人口紅利，對自動化和機器人技術應用的需求并不迫切。但現在，因為用工荒已經成為一個引人注目的問題，自動化和機器人技術應用已經到了勢在必行的程度。當然，為此需要開展相關研究，以便解決自動化和機器人技術的關鍵技術問題，為行業自動化和機器人技術應用掃清障礙。

另外，基礎技術的研究和應用同樣值得關注。例如，在我國工程建設行業，圖形平臺國產化是30 多年前就引起關注的問題，國家相關部門在多個“五年計劃”中給與資助和支持，但這個問題，迄今為止仍然沒有解決。

我國工程建設行業信息技術應用已經有40多年的歷史，上世紀末，我們實現了設計工作“甩圖板”，使工程設計工作進入了一個新階段。隨著信息技術的加速發展，特別是云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等“互聯網+”技術，BIM 技術，自動化和機器人技術等的發展，我國工程建設行業信息化進入了一個新階段。