文|本刊記者 王景
當今世界正在進入以信息產業為主導的經濟發展時期。以人工智能、量子信息、移動通信、物聯網、大數據、區塊鏈為代表的新一代信息技術加速突破應用,數字經濟成為各國優化經濟結構、提升經濟發展速度的重要引擎,世界經濟數字化轉型成為大勢所趨。
當前,我國數字經濟蓬勃發展,已成為驅動經濟增長的關鍵力量。隨著數字產業化的穩步發展、產業數字化的深入推進、數字化治理能力的提升以及數據價值化的加速推進,數字中國建設如火如荼。黨的十九屆五中全會提出建設數字中國,加快數字化發展,為今后五年乃至更長時間的數字經濟發展和數字中國建設指明了方向。
隨著“數字中國”國家戰略的不斷推進,構建智慧城市,助力經濟、社會的高質量發展成為重要議題。建筑產業的轉型升級也變得尤為迫切。將數字技術跟建筑產業有效融合,并將新的設計、建造、運維模式全方位落地,能夠激發出無限的想象。
國家統計局數據顯示,2020年,全國建筑業總產值263947 億元,同比增長6.2%。然而建筑業發展面臨諸多挑戰,建筑業仍然大而不強,監管體質機制不健全,工程建設組織方式落后,建筑設計水平有待提高,質量安全事故時有發生,市場違法違規行為較多,企業核心競爭力不強,工人技能素質偏低等問題較為突出。建筑行業生產方式較為傳統,制造業現在已經進入到自動化、智能化時代,建筑業還停留在人工參與下的建造模式。行業高能耗、高污染嚴重。
從建筑業的發展趨勢來看,建筑領域對建筑的理解已經從“建筑與人”的關系擴展為對“自然、建筑與人”宏觀系統的全面思考,把自然加入到思考的范疇中。從這一角度出發,建筑業呈現出三個主要的發展趨勢:一是綠色發展,黨的十九屆五中全會將“生態文明建設實現新進步”作為“十四五”時期經濟社會發展主要目標之一,將“廣泛形成綠色生產生活方式,碳排放達峰后穩中有降,生態環境根本好轉,美麗中國建設目標基本實現”作為到2035年基本實現社會主義現代化的遠景目標之一。近日,住房和城鄉建設部辦公廳也發布了《綠色建造技術導則(試行)》(以下簡稱《導則》),《導則》明確了綠色建造的總體要求、主要目標和技術措施,是當前和今后一個時期指導綠色建造工作,推進建筑業轉型升級和城鄉建設綠色發展的重要文件。通過《導則》的引導,把綠色發展理念融入工程建造的全要素、全過程,全面提升建筑業綠色低碳發展水平,推動建筑業全面落實國家碳達峰碳中和重大決策,為建設美麗中國、共建美麗世界做出積極貢獻。

二是工業化發展,工業和信息化部印發《工業互聯網創新發展行動計劃(2021-2023年)》,提出到2023年,我國工業互聯網新型基礎設施建設量質并進,新模式、新業態大范圍推廣,產業綜合實力顯著提升;新型基礎設施進一步完善、融合應用成效進一步彰顯、技術創新能力進一步提升、產業發展生態進一步健全、安全保障能力進一步增強。住房和城鄉建設部等九部門發布《關于加快新型建筑工業化發展的若干意見》,提出加強系統化集成設計、優化構件和部品部件生產、推廣精益化施工、加快信息技術融合發展、創新組織管理模式、強化科技支撐、加快專業人才培育、開展新型建筑工業化項目評價、加大政策扶持力度等9 方面共37 條意見。
三是智慧化發展,目前,我國已經陸續出臺《中國制造2025》《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》《國務院關于印發促進大數據發展行動綱要的通知》《國家信息化發展戰略綱要》等國家信息化相關戰略。住房和城鄉建設部等13 部門也聯合發布《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》,明確提出了智能建造與建筑工業化協同發展的2025年和2035年發展目標以及七項重點任務、五項保障措施。
中國建筑股份有限公司信息化管理部副總經理楊富春表示,智慧化發展包括智慧住建、智慧設計、智慧建造和智慧運維。具體來看,智慧住建包括規劃管理、勘察設計管理、城市管理、建設管理和市場誠信體系管理等多方面能力提升。通過利用BIM 技術、虛擬現實技術、大數據和人工智能等技術的普及應用,以及5G 移動通信技術的支撐,實現整個住建領域的智能化升級。未來的市場監管與服務發展理念、管理方式都將發生根本變化,城市數字化管理也將更加簡潔高效。
智慧設計方面,現階段正在通過BIM、虛擬現實、大數據、人工智能等技術的普及應用,從設計創造能力、基于BIM 協同設計、方案優化模擬分析、可視化溝通交流、虛擬設計院等多個方面進行提升,未來的設計生產方式、組織結構和管理模式會發生巨大變化。
智慧建造主要圍繞人、機、料、法、環等關鍵要素,綜合運用BIM、物聯網、移動通訊、云計算、大數據、人工智能、5G 等信息技術和機器人等智能設備,與施工技術深度融合與集成,對工程質量、安全等生產過程及商務、技術等管理過程加以改造升級,提高施工現場的生產效率、管理效率和決策能力,實現精細化、綠色化和智慧化的生產和管理。智慧建造主要包括兩個領域的變化,一是施工設備,移動終端/智能移動設備將成為基本工具,機器人將完成大量基本工作;二是施工管理,通過大數據技術了解項目的過去,通過物聯網技術清楚項目的現狀,利用人工智能技術預知項目的未來,對已經發生或可能發生的各類問題,實現施工管理的決策和方案的科學高效。
現階段而言,云計算技術、AI 技術和大數據技術等相當于人類的大腦,主要起到分析和決策的作用;互聯網、移動互聯網等技術類似于人類的血管和神經,主要對數據和相關指令等進行傳輸;物聯網和智能設備等則相當于人類的耳眼手鼻,發揮著感知和執行的作用。對于智慧建造而言,主要歷經三個發展階段,一是感知階段,主要借助人工智能技術來起到擴大人的視野、擴展感知能力以及增強人的某部分技能的作用。二是替代階段,借助人工智能技術來部分替代人,幫助完成以前無法完成或是風險很大的工作。三是智慧階段,隨著人工智能技術的不斷發展,借助其“類人”思考能力,大部分替代人在建筑生產過程和管理過程的參與,由一部“建造大腦”來指揮和管理智能機器、設備,完成建筑的整個建造過程。
智慧建造通過數據采集、數據流轉、數據分析和執行四個環節實現閉環邏輯。在數據采集環節利用傳感器、移動終端和測量設備等感知技術實現數據自動化采集,利用互聯網、移動互聯網技術和物聯網技術等實現數據的自動化流轉,再利用大數據、人工智能等技術實現數據的智能化分析,最后利用智能機械設備接受相關決策指令,從而實現自動化執行。

信息技術是當前社會最活躍的生產力要素,企業員工具備掌握軟件應用和信息技術應用能力是基礎。所有的傳統企業都將蛻變為與信息技術深度融合的新型企業,其本質特征是具有以信息技術融合打造成的核心競爭力的企業。企業員工是否具有軟件思維和軟件設計能力,是這種企業能力建設的關鍵,每一位員工都是軟件使用者也是開發者。
楊富春認為,進入人工智能發展新階段,算法、數據、計算、傳輸、存儲進一步構成了人工智能的多個要素,而這些要素相互促進、快速融合、循環迭代,進一步實現信息化、互聯化、移動化和智能化。當今,人工智能在許多方面超越了人,比如說人臉識別等,機器的初級視覺感知任務的能力超過人類上萬倍。機器比人有更多的優勢,可以更多地從事危險職業,企業也會越來越多的研發和應用機器人來替代人參與的生產過程,實現智能建造。
隨著現實世界的算力和數據的指數級增長和積累,人工智能將向具有高度不確定性、多任務融合、復雜推理等特點的高級智能發展,有望實現看、聽、理解、規劃和控制等能力。在建造環節利用信息技術打造一個智慧建造大腦也將成為可能。
未來,人工智能跨學科將加速突破,人工智能的邊界將被打破,范圍將進一步拓展,并帶來多維度技術和各應用場景的深度結合、疊加,產生更具沖擊力和顛覆性的人工智能體驗和應用。企業員工也要具備較強的業務能力,才能夠將人工智能等信息技術與業務場景進行深度融合、疊加,從而實現創新。楊富春舉例,比如說中國建筑集團已經建成的中國首條重型鋼H 型鋼智能化生產線,這條生產線的建立特別是在智能機器人的應用上,都是具備幾十年生產經驗的老技術人員和智能機器人廠家的工作人員一起共同研發實現的,可以說如果沒有生產技術人員的深度參與根本不可能實現。這就要求企業員工要具備專業業務能力。
優秀的人工智能團隊能更好地推動人工智能深度融入各個行業,在產業轉型升級過程中發揮至關重要的作用,成為創新的重要原動力。建筑企業特別是要成為引領行業的優秀企業,一定要建立一支優秀的人工智能團隊,主要研究行業業務需要的算法、模型,并形成知識體系支持智慧化應用的持續發展。與此同時,數據作為生產要素不斷發揮著重組組織、流程、創新模式的作用,這也要求企業員工更多的是扮演數據分析師的角色,通過數據價值的挖掘實現創新。