一、行業(yè)現(xiàn)狀
自2022年底,住建部公布24個智能建造試點(diǎn)城市以來,各試點(diǎn)城市積極推進(jìn)相關(guān)工作,陸續(xù)出臺政策文件、編制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、開展產(chǎn)業(yè)引育、推廣智能裝備應(yīng)用,同時舉辦智能建造及建筑機(jī)器人大賽、專業(yè)培訓(xùn)、現(xiàn)場觀摩等活動。從行業(yè)實(shí)踐來看,智能建造技術(shù)已在工程項(xiàng)目中大范圍全面鋪開,BIM技術(shù)逐漸從設(shè)計(jì)階段應(yīng)用到生產(chǎn)、施工及運(yùn)維階段,少免支撐、裝配式裝修等易建性、無水化施工技術(shù)獲得市場認(rèn)可并持續(xù)推廣,智慧工地建設(shè)及建筑機(jī)器人應(yīng)用成為智能建造試點(diǎn)項(xiàng)目的標(biāo)配,智能建造管理平臺也逐步實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目全流程的服務(wù)覆蓋??偟膩碚f,智能建造呈現(xiàn)多點(diǎn)開花、全面鋪開、能用盡用的顯著特征,與此同時,新技術(shù)應(yīng)用與傳統(tǒng)管理模式正處于碰撞交融的過渡階段。
二、痛點(diǎn)及破局
經(jīng)過三年的試點(diǎn)城市探索實(shí)踐,行業(yè)積累了一定經(jīng)驗(yàn),但也暴露出一些突出問題,亟待針對性破解。
痛點(diǎn)一:試點(diǎn)項(xiàng)目多,技術(shù)落地少
?、?具體表現(xiàn)
各智能建造試點(diǎn)城市已陸續(xù)評選出多個試點(diǎn)項(xiàng)目,這些項(xiàng)目大多依據(jù)所在地區(qū)的智能建造試點(diǎn)項(xiàng)目評價(jià)指標(biāo)選用對應(yīng)技術(shù)。然而,在獲評試點(diǎn)后,企業(yè)能將所選智能建造技術(shù)真正落地實(shí)施的比例偏低。
② 問題剖析
核心原因可歸結(jié)為兩點(diǎn):一是企業(yè)端面臨技術(shù)、成本、管理等多重不足;二是政府端缺乏明確的智能建造項(xiàng)目監(jiān)督與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
從企業(yè)端來看,在智能建造技術(shù)實(shí)施過程中,常因技術(shù)方案變更、經(jīng)濟(jì)成本超限、技術(shù)適配不足、管理模式固化等問題,導(dǎo)致無法按原定方案推進(jìn)。對于如何將新技術(shù)融入建造生產(chǎn)、充分發(fā)揮其價(jià)值,企業(yè)仍處于探索階段。從政府端來看,部分新技術(shù)、新裝備流入市場時間較短,尚未形成統(tǒng)一明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;而智能建造試點(diǎn)項(xiàng)目作為這些技術(shù)集成應(yīng)用的載體,更缺乏具體可依的監(jiān)督與驗(yàn)收依據(jù)。
?、?破局之道
要解決這一問題,需企業(yè)與政府協(xié)同發(fā)力:
企業(yè)端要結(jié)合項(xiàng)目自身特色,開展多部門聯(lián)動的智能建造技術(shù)應(yīng)用前置性策劃,充分論證技術(shù)與項(xiàng)目的適配度,兼顧技術(shù)可行、建造可行與經(jīng)濟(jì)可行。同時優(yōu)化管理模式,公司層面可成立智能建造領(lǐng)導(dǎo)小組,統(tǒng)籌負(fù)責(zé)技術(shù)策劃、模式重組及資源調(diào)度;項(xiàng)目層面增設(shè)智能建造管理崗,配備智能建造專員,專職負(fù)責(zé)技術(shù)落地推進(jìn)、施工質(zhì)量監(jiān)督及相關(guān)資料歸集工作。
政府端從全面推廣智能建造技術(shù)轉(zhuǎn)向聚焦細(xì)分領(lǐng)域?qū)m?xiàng)技術(shù)試點(diǎn)示范,鼓勵企業(yè)選擇最適配的智能建造技術(shù)及產(chǎn)品,將一項(xiàng)或多項(xiàng)技術(shù)做實(shí)做深(如針對無人塔吊、智能施工電梯、無人挖機(jī)、造樓機(jī)等大型智能施工裝備開展專項(xiàng)試點(diǎn)),以試點(diǎn)先行帶動區(qū)域示范。同時,支持企業(yè)總結(jié)推廣應(yīng)用效果良好的智能技術(shù),形成可復(fù)制的經(jīng)驗(yàn)做法,推動技術(shù)從局部專項(xiàng)試點(diǎn)向更大范圍推廣。最終,結(jié)合過往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建一套覆蓋智能建造試點(diǎn)項(xiàng)目全過程的監(jiān)督管理與竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),切實(shí)督促企業(yè)落實(shí)智能建造技術(shù)應(yīng)用。
痛點(diǎn)二:機(jī)器人應(yīng)用多,效能提升少
?、?具體表現(xiàn)
應(yīng)用建筑機(jī)器人已成為申報(bào)智能建造試點(diǎn)項(xiàng)目的必要條件,這推動一大批建筑機(jī)器人進(jìn)入施工現(xiàn)場,涵蓋地面整平及抹平、地坪研磨及涂敷、條板搬運(yùn)及安裝、內(nèi)墻打磨及噴涂等多個場景。但深入調(diào)研后發(fā)現(xiàn),盡管建筑機(jī)器人應(yīng)用種類多,但主要以觀摩展覽、小規(guī)模試點(diǎn)為主,缺乏大面積、系統(tǒng)性深度應(yīng)用。部分項(xiàng)目僅在驗(yàn)收觀摩階段臨時啟用機(jī)器人,日常施工仍依賴傳統(tǒng)人工;即便少數(shù)項(xiàng)目持續(xù)應(yīng)用,也因與傳統(tǒng)工序銜接不暢導(dǎo)致實(shí)際使用率偏低,未能充分發(fā)揮其提質(zhì)增效、降本降耗的核心價(jià)值。
?、?問題剖析
導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因主要有三點(diǎn):
一是技術(shù)適配存短板:建筑機(jī)器人存在智能化程度不足、功能單一等問題,讓企業(yè)大規(guī)模應(yīng)用存在顧慮。多數(shù)建筑機(jī)器人智能化水平較低,其環(huán)境感知、自主避障、自適應(yīng)調(diào)整能力弱,較難適應(yīng)復(fù)雜多變的施工現(xiàn)場環(huán)境,作業(yè)質(zhì)量與效率具有不確定性。同時,現(xiàn)階段,建筑機(jī)器人功能相對單一,完成一個工序往往需要兩款甚至三款設(shè)備配合,增大了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本和管理難度。
二是商業(yè)模式不清晰:建筑機(jī)器人應(yīng)用可采用購買、租賃、專項(xiàng)分包等模式,但在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,中小企業(yè)面臨較大購買壓力,多持觀望態(tài)度;大型央國企同樣存在資金壓力,多開展小范圍試點(diǎn)應(yīng)用。此外,還存在勞務(wù)班組收款難、新產(chǎn)品應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)高、機(jī)器人分包商介入困難等一系列問題,阻礙了市場推廣。
三是人才體系未完善:施工現(xiàn)場缺乏懂操作、懂技術(shù)、懂管理的復(fù)合型人才。建筑機(jī)器人作業(yè)對操作員要求較高,不僅要掌握設(shè)備操作、解決常見故障,還需通曉施工工藝,具備良好協(xié)作能力,但現(xiàn)有工人普遍缺乏相關(guān)專業(yè)儲備,難以適配崗位需求。加之人機(jī)協(xié)同作業(yè)流程尚未標(biāo)準(zhǔn)化,機(jī)器人與傳統(tǒng)工種、工序銜接不暢,進(jìn)一步制約了機(jī)器人效能發(fā)揮。
③ 破局之道
針對以上問題,可從三個維度推進(jìn)破解:
一是技術(shù)迭代:建立研發(fā)端與應(yīng)用端的反饋機(jī)制,對已投入使用的產(chǎn)品進(jìn)行全流程追蹤,收集一線人員反饋意見,持續(xù)對產(chǎn)品進(jìn)行迭代升級,提升設(shè)備適應(yīng)性與功能性。同時,通過多功能模塊化設(shè)計(jì),使得同一臺機(jī)器人可以在建筑施工過程中執(zhí)行多種任務(wù),提高設(shè)備的利用率,從而降低機(jī)器人投資和維護(hù)成本。
二是模式轉(zhuǎn)型:轉(zhuǎn)變賣產(chǎn)品到賣服務(wù)的模式,機(jī)器人廠商與勞務(wù)分包、專業(yè)分包等合作,提供“產(chǎn)品+技術(shù)+工人”一體化服務(wù)。工程總包應(yīng)明確智能建造分包專項(xiàng)進(jìn)行招標(biāo),進(jìn)場不再是單一建筑機(jī)器人產(chǎn)品,而是具備一體化服務(wù)能力的智能建造團(tuán)隊(duì)。地方政府設(shè)立智能建造專項(xiàng)補(bǔ)貼,對規(guī)?;瘧?yīng)用機(jī)器人的項(xiàng)目給予設(shè)備租賃或服務(wù)費(fèi)用補(bǔ)貼,減輕企業(yè)成本壓力。
三是人才培育:建立專業(yè)化機(jī)器人操作員培訓(xùn)基地,實(shí)行操作員持證上崗制度,并培育人機(jī)協(xié)同專業(yè)施工隊(duì),發(fā)展“建筑機(jī)器人+產(chǎn)業(yè)工人”的協(xié)同作業(yè)模式。同時,制定人機(jī)協(xié)同作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)流程,明確機(jī)器人操作員與傳統(tǒng)工種的配合職責(zé),提升協(xié)同作業(yè)效率。
痛點(diǎn)三:單環(huán)節(jié)應(yīng)用多,全鏈條協(xié)同少
?、?具體表現(xiàn)
智能建造技術(shù)多分散應(yīng)用于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維等單一環(huán)節(jié)或局部場景,如設(shè)計(jì)階段單獨(dú)使用BIM建模、生產(chǎn)階段深化數(shù)據(jù)較難一鍵轉(zhuǎn)為生產(chǎn)指令、施工階段孤立部署智慧工地監(jiān)控、運(yùn)維階段零散運(yùn)用設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng),各環(huán)節(jié)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)格式不兼容,形成信息孤島??鐓⑴c方(設(shè)計(jì)單位、構(gòu)件廠商、施工企業(yè)、運(yùn)維機(jī)構(gòu))之間缺乏有效協(xié)同機(jī)制,技術(shù)應(yīng)用銜接不暢,如設(shè)計(jì)模型未導(dǎo)入施工設(shè)備系統(tǒng)指導(dǎo)作業(yè),施工數(shù)據(jù)難以反向反饋至設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)優(yōu)化方案,全生命周期的技術(shù)協(xié)同效應(yīng)未能充分釋放。
② 問題剖析
核心原因是“標(biāo)準(zhǔn)缺失、數(shù)據(jù)割裂、機(jī)制不暢”:
標(biāo)準(zhǔn)體系不完善:行業(yè)缺乏統(tǒng)一的智能建造數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)應(yīng)用規(guī)范,不同廠商的軟件系統(tǒng)、硬件設(shè)備各自為戰(zhàn),數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、接口不兼容,導(dǎo)致跨環(huán)節(jié)、跨主體的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)受阻。
數(shù)據(jù)治理能力不足:企業(yè)全生命周期數(shù)據(jù)管理較弱,缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中臺,設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等階段的數(shù)據(jù)分散存儲于不同系統(tǒng),難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合、共享與復(fù)用。
協(xié)同機(jī)制不健全:項(xiàng)目各參與方未充分建立協(xié)同共贏的合作模式,前期策劃階段未明確各方技術(shù)協(xié)同責(zé)任,過程中缺乏高效的溝通協(xié)調(diào)渠道,導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用銜接斷層,全鏈條協(xié)同效率低下。
?、?破局之道
需從“標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、數(shù)據(jù)貫通、機(jī)制保障”三方面發(fā)力,構(gòu)建全鏈條協(xié)同體系:
統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:由政府牽頭、行業(yè)協(xié)會主導(dǎo),聯(lián)合骨干企業(yè)制定智能建造全生命周期數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)應(yīng)用指南,明確數(shù)據(jù)格式、接口規(guī)范、協(xié)同流程,實(shí)現(xiàn)不同技術(shù)、不同系統(tǒng)、不同參與方之間的互聯(lián)互通。
搭建協(xié)同平臺:構(gòu)建智能建造協(xié)同管理平臺,整合設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維等各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)資源,建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中臺,支持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時共享、在線協(xié)同,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型一鍵流轉(zhuǎn)、施工過程動態(tài)反饋、運(yùn)維數(shù)據(jù)實(shí)時調(diào)用,打破信息孤島。
建立協(xié)同機(jī)制:推行全過程工程咨詢+智能建造模式,在項(xiàng)目前期策劃階段明確各參與方的協(xié)同責(zé)任與分工;引入?yún)f(xié)同獎懲機(jī)制,將全鏈條協(xié)同效果納入項(xiàng)目評價(jià)指標(biāo),激勵各方主動參與協(xié)同;鼓勵成立跨企業(yè)聯(lián)合工作組,針對重點(diǎn)項(xiàng)目開展協(xié)同試點(diǎn),總結(jié)可復(fù)制的協(xié)同經(jīng)驗(yàn)并推廣。
三、未來趨勢
結(jié)合行業(yè)實(shí)踐與探索,智能建造未來將呈現(xiàn)三大核心發(fā)展方向:
趨勢一:從“全面鋪開、能用盡用”轉(zhuǎn)向“實(shí)戰(zhàn)實(shí)效、可看可用”
徹底告別為了智能而智能的形式化應(yīng)用,摒棄華而不實(shí)的技術(shù)堆砌,未來智能建造技術(shù)選型將緊扣項(xiàng)目提質(zhì)、增效、降本等核心需求,政企協(xié)同探索適配的發(fā)展路徑,推動智能技術(shù)從紙上方案轉(zhuǎn)化為實(shí)地效能。
趨勢二:從“數(shù)量堆砌、盆景應(yīng)用”轉(zhuǎn)向“深度賦能、風(fēng)景應(yīng)用”
機(jī)器人將徹底跳出觀摩式試點(diǎn)、盆景式展示的局限,邁向規(guī)?;鳂I(yè)、全鏈條協(xié)同的新階段,其應(yīng)用場景持續(xù)拓展、商務(wù)模式日趨成熟,最終構(gòu)建起“技術(shù)-服務(wù)-人才”一體化的建筑機(jī)器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
趨勢三:從“局部點(diǎn)狀、信息孤島”走向“全鏈協(xié)同、生態(tài)共榮”
打破設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維、供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的割裂狀態(tài),構(gòu)建數(shù)字驅(qū)動、跨方聯(lián)動的產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。一方面依托統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)同平臺,實(shí)現(xiàn)BIM模型、構(gòu)件信息、施工數(shù)據(jù)、運(yùn)維數(shù)據(jù)的全生命周期流轉(zhuǎn);另一方面,推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游深度融合,打造智能建造產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)鏈,實(shí)現(xiàn)資源共享、利益共贏。
三年試點(diǎn),我們驗(yàn)證了智能建造能做;未來,行業(yè)要回答值得做。少點(diǎn)盆景式表演,多點(diǎn)風(fēng)景式深耕,這既是行業(yè)的自我革命,更是市場選擇的必然。