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郭红领:智能建造之思虑
2020-10-13 11:26:28来历:中国扶植报

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清华大学扶植办理系副主任、博士生导师、工程办理研讨所长处 郭红领

最近几年来,修建业面临着出产效力低、变乱率高、休息力完善及本钱逐年回升的压力,在数字化、智能化手艺疾速成长的背景下,智能建造被以为是行业成长的标的目的。近期,住房和城乡扶植部连系多个部分宣布《对鞭策智能建造与修建财产化协同成长的指点定见》(以下简称《定见》),“智能建造”在业界和学术界引发高度存眷。笔者以为,《定见》的出台恰逢当时,具备较强的前瞻性,有益于智能建造的疾速成长与进步。固然智能建造在业界和学术界被几次说起,但全体而言对智能建造的认知尚存在较多迷惑。为有用鞭策智能建造的实行,咱们不得不思虑:智能建造是甚么?若何完成智能建造?

甚么是智能建造?

“智能建造”(Intelligent Construction或Smart Construction)一词的发生得益于数字化和智能化手艺的成长,由“数字建造”(Digital Construction)衍化而来,可以或许以为是数字建造的高等阶段。但不管是学术界仍是行业内,都还没有对智能建造构成同一的界说和内在界定。连系本身的科研认知与工程实际,笔者以为智能建造招斟酌进步前辈信息手艺与建造关头的高度融会,完成建造历程的高弹性、高效力、高品德和宁静与情况友爱。出格是弹性,它是一个体系智能化的主要表现。比方,在服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net制功课,一个传统出产线可以或许只出产一类服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net,而一个智能化出产线可按照差别须要出产差别范例的服装网www.vhao.net网www.vhao.net网www.vhao.net,这便是所谓的“弹性”。固然,弹性不只表现在应答外部须要变更的才能,还表现在应答外界情况变更的才能。由此,笔者凝炼出了智能建造的界说。广义上而言,智能建造是以BIM、物联网、野生智能、云计较、大数据等手艺为底子,可以或许及时自顺应于变更须要的高度集成与协同的建造体系。可以或许看出,智能建造不是一个面向单一出产关头的手艺,而是一个高度集成多个关头的建造体系,即融会了设想、出产、物流和施工等关头关头。在这个建造体系内,各个关头可以或许完成信息高度同享和营业彼此协同,从而可以或许对各关头的变更须要(如设想变更、供给变更)疾速呼应,即完成建造历程的弹性和效力。而进步前辈信息手艺是智能建造的底子,其疾速成长为智能建造实行供给了须要前提。BIM手艺为智能建造供给了产品相干底子信息缔造、集成、办理与办事的底层撑持;物联网手艺为出产、物流与施工历程中的信息及时获得与传输供给了底子撑持;野生智能则为智能建造各关头的智能阐发与操纵供给了无力保证。

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基于智能建造的界说,智能建造体系由智能设想、智能出产、智能物流和智能施工构成。设想作为出产、物流和施工的泉源,其不只要斟酌建造产品的功效须要,还招斟酌智能出产、智能物流和智能施工有用实行的须要,即面向出产、物流、施工智能化的设想。智能设想便是要完成设想体例与流程的智能化,既可以或许有用评估设想的功效性和设想对智能出产和智能施工的撑持性,又可以或许对设想变更、供给变更、工场或工地情况变更做出疾速呼应。智能出产和智能施工,不是将传统的出产和施工关头简略地主动化、智能化,而是完成面向主动化和智能化的出产体例与工艺流程,并顺应于设想变更、供给变更、现场情况变更等。这既须要对传统出产体例与工艺流程停止变更,又须要对建造产品设想机关与设想体例停止变更。而智能物流则是按照出产和施工的须要,完成原资料或构配件的智能推销和配送,一样可对设想、出产和施工中的变更做出疾速呼应。可见,经由历程这些关头的无机融会,有益于完成建造历程的弹性。

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若何完成智能建造?

实际上而言,智能建造是可行的。但是,因为建造产品的独一性、建造历程的不可反复性、建造关头的碎片性和现场情况的庞杂静态性,智能建造在实行历程中仍面临诸多窘境。若何鞭策智能建造的实行?笔者连系《定见》谈以下几点设法。

构建跨行业多方合作机制。智能建造面向的不是一个而是多个关头,这就须要各关头的履行主体配合合作来构建智能建造处理计划。同时,信息手艺作为智能建造的撑持手腕,相干主体也应到场全部计划的构建。是以,在顶层设想上,应构建集成设想、出产、物流、施工、信息手艺等多行业、多专业的连系攻关团队与合作机制。《定见》经由历程多部分连系宣布,也表现了智能建造多专业、多方到场的特色与须要。

加强底子手艺与平台研发。最近几年来,BIM、物联网、野生智能、云计较、大数据等手艺的疾速成长及其在修建业的奉行操纵,为智能建造实行奠基了杰出底子。但是,相干手艺的集成度战争台的撑持度还远远没法知足智能建造体系的须要。出格是仍贫乏具备自立常识产权的智能设想平台、成熟的行业互联网平台和智能出产和施工设备与平台。是以,须要加强产学研用,研发合用的智能建造底子手艺与平台,撑持智能设想、智能出产、智能物流和智能施工的有用实行。

明白智能建造的成长形式。斟酌到智能建造是工程扶植与信息手艺穿插融会的产品,其成长形式大致上可分为两类:一是以工程扶植方为主体的成长形式,二是以信息手艺方为主体的成长形式。前者可以或许充实操纵修建业已有的信息化底子,并精确把握行业成长须要与妨碍,但面临行业固有的特色和题目难以从底子上获得冲破;后者可以或许充实融会信息行业的新理念、新手艺,在智能建造标的目的上获得变更性效果,但难以周全体系地把握修建业的怪异须要。是以,应充实斟酌以后修建业成长须要与阶段,肯定智能建造的成长形式。

成长集成式智能建造设备。智能出产和施工设备或机械人是智能建造理念落地的底子。智能设备或机械人触及单专业机械人或平台式机械人,前者普通以取代某种功课为方针,后者则以完成一项综合使命为方针。斟酌到智能建造是一个集成多关头的建造体系,在智能建造设备或机械人研发时应充实斟酌机械人之间的集成性、交互性和合作性。是以,倡导成长集成多个单专业机械人的集群式建造机械人或平台式建造机械人,并加强相干设备的工程树模操纵与奉行。

协同建造财产化与智能化。建造财产化为建造智能化供给了方便前提。出格是预制构件(如混凝土构件、钢构件)的大批奉行操纵,突显了制功课的特色和上风,使得各个建造关头更容易于融会,可无力鞭策智能建造的成长。而数字化、智能化手艺在修建业的深度操纵,又为预制构件的设想、出产、运输、拆卸等关头的有用融会供给了可以或许性。是以,协同鞭策建造财产化与智能化,将加速智能建造的成长历程,更有益于修建业的转型进级。

加速人材培育与规范扶植。智能建造的有用实行和落地,离不开复合型人材的培育和系列规范的拟定,而这些今朝都长短常完善的。对人材培育,一方面要培育智能建造计划战争台研发人材,另外一方面要培育智能建造体系落地操纵人材。但不管是哪类人材,都应具备工程扶植常识和信息手艺常识。出格是操纵人材,把握必然的信息手艺常识长短常须要的、关头的。对规范拟定,要连系智能建造的成长历程,拟定智能建造规范体系,比方数据规范,手艺、设备、平台规范,操纵、评估规范等。

综上,智能建造作为修建业的成长标的目的和新的引擎,将有益于鞭策修建业的革新进级和高品德成长。而清楚懂得智能建造的内在,体系梳明智能建造的重点使命,将有益于鞭策智能建造的胜利实行。《定见》的宣布,无疑给智能建造指了然成长标的目的、建立了成长途径、供给了成长契机。信任跟着智能建造的延续鞭策,修建业必然可以或许胜利转型,完成弹性建造、高效建造、高品德建造、宁静建造和绿色建造的方针。



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