
关于建筑业的变革,早在上个世纪二十年代,“像造汽车一样造房子”的概念就被法国建筑大师柯布西耶在《走向新建筑》中提出,人们就开始了建筑工业化的思考和探索。和汽车、飞机、船舶等离散型制造业一样,“建筑产品”如何拆解成多个“零件”经过一系列并不连续的工序的加工最终装配而成,就成了大家理想的生产场景。以日本为例,在上世纪70年代开始掀起了住宅工业化的热潮。一是在“建筑产品”的结构(即装配建筑方面)。通过大企业联合组建集团企业,设立了工业化住宅的质量管理标准,制定了各种标准规范,发展楼梯单元、储藏单元、厨房单元、浴室单元、室内装修部品构件以及通风体系、主体结构体系;二是在建造的生产流程(精益建造方面)。借鉴丰田汽车的“精益制造”理念,让每一道工序都有标准化的模块,工序式的模块施工中,一个施工段或一层的工作量没有按照流程完成,不允许进入下一个施工段或下一层施工;每一道工序没有按照“零投诉”标准作业,不允许进入下一道工序,从而有效地控制了建筑施工质量。一步步实现其建筑工业化,摆脱了传统的建造模式。
我国虽然在上个世纪80年代也曾经进行过一段时间建筑工业化尝试,但由于长期技术的限制和标准体系建设的缺失,再加上我国建筑业一直都是劳动密集型产业,且一直享受廉价劳动力的红利,转型的动机不强。因此,建筑工业化的推动力不强,直到最近几年随着我国经济发展的增长放缓、劳动力成本的提升、绿色环保要求的倒逼效应,再加上人们对美好生活和个性化建筑的需求,再加上数字科技的冲击,我国的建筑工业化才重新提上了日程。对比制造业,我国建筑业的机械化水平都还存在较大差距,却又在发展过程中,面临着电气化、信息化、智能化的多重“冲击”,故呈现“三浪并发”的表现特征。一方面表现在既有落后的“半手工、半工业的”的建造模式和管理模式,也有基于“BIM+云大物移智”等信息技术催生的企业信息化、数字施工和智慧工地等类似先进制造业的新兴产业形态。所以说,我们不能孤立的谈智能建造,也不能孤立谈建筑工业化,要考虑到实际中建筑业变革是一种“三浪并发”的时期,既有传统的湿作业模式、也有半装配半传统的模式,也有正在推动的建筑工业化(装配式建筑),还有一些正在涌现的新工业生产模式,这些生产模式又和当前的数字结合起来,形成了更加复杂的市场格局。
传统的湿作业模式的“高度离散”化一直是个行业难题。长期以来困扰大家的问题就是如何把建筑业这种“散乱”的结构进行有效的系统整合,促进产业链的协同和管理模式的创新。但是随着云计算、大数据的发展,并结合建筑业的BIM技术,这一切开始有了新的曙光。结合数字技术将带三个转化:一是作业数字化,过去工地一线的作业内容是记在小本上或者脑子里,这导致从任务分配到任务跟踪,再到任务结束的整个过程中信息不连贯、并经常出现扯皮推诿的现象。利用数字化技术,能实现信息实时传递与留存,保证工作结果有据可依的同时,还能收集到工地现场的所有数据,使管理更加立体,全面实时感知。二是管理系统化,智慧工地平台全面接入施工现场的塔吊、施工电梯、高支模、深基坑、环境监测、杂技等多种设备信息,并将作业在线数据按照不同的管理维度(如进度管理、安全管理、质量管理)抽提给项目部的各级管理层,实现统一数据标准,达成业务动态协同。三是决策智慧化,BIM+智慧工地平台使先进技术真正应用到项目管理,覆盖质量安全巡检、生产任务排分、安全教育、技术交底、物料验收等各种场景;有了业务应用的场景后即可产生海量数据,平台支持数据仓库的建立,有利于数据的存储、清洗、分析;筛选出有效数据后供项目负责人制定战略规划,合理高效决策,并及时预警风险。
虽然我国近几年提出了大力发展“装配式建筑”的战略,但无可否认的是,这是一个循序的过程,直接过渡的装配式建筑,都还存在这样那样的问题,这个时候一些创新的企业提出了“混凝土现浇和装配式结合”的模式。除了在装配式结构体系采取了“渐进式创新”既兼顾了现有现浇体系优势,又在探索装配式创新,还在积极的和数字化技术结合。例如:一些企业深深地认识到建筑行业亟需像制造行业一样,搭建一个基于计划管理的在线项目管理平台,将设计、制造、与施工等环节进行打通。
这种变革是完全学习了先进制造业的先进经验,并结合建筑业的具体特征,强调融合了工厂生产和现场施工的一体化“生产线”。通过智慧调度 系统充分链接工厂与施工现场, 以现场工业化施工驱动工厂工业化生产, 通过工 厂生产,实现节能、环保、提质和增效,通过现场工业化施工,满足个性化施工及建筑的定制需求。通过厂场一体化实现全产业链协同与柔性生产,通过建筑产业互联网平台,将消费者、开发商、生产、物流、施工等单位整合在一起, 通过软 件和数据形成建筑全产业链的“数字化生产线”,这条“生产线” 将工厂生产与 施工现场进行实时在线连接与智能交互协作。如图所示,实现工厂工业化和现场 工业化, 工厂工业化基于标准化、流程化,可实现构件及部品的大规模、柔性化生产。现场工业化好比是“装配车间”,通过计划排程到末位到小时 (甚至分钟)、 任务执行最小到工序、“图纸模型”细化到构件的工业化手段实现精益建造。通 过工厂与现场的一体化,将实现全产业链的协同,建造过程提升到工业级精细化水平。
