
建筑业由于其产业链条长、涉及多参与方、生产方式高度的“耗散”、需求多元等特征,使得其产业复杂性远远超过了所有其它行业,即使人们津津乐道的大航空产业也不一定在门类、涉及细分领域等方面就能和建筑业的复杂相比。
这些年建筑业的改革迅猛推动,又常常让行业陷入了“为了数字化而数字化、为装配式而装配式”的怪圈!
所以我们有必要对建筑业进行一下本质的思考、对数字化的逻辑进行下梳理,同时对未来的建筑业进行下展望。
就像李书福说“汽车=两个沙发+四个轮子”。而我们的建筑更像是一个去掉轮子、换了材料的汽车。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。
不过创新从不拘泥形式,也有一些并非“离散型”制造的产业却也在“逆向"学习汽车业/或建筑业,如红领制衣,其生产模式就是把一件衣服折分二十多个“布料构件”,并建立“布料构件库”,针对定制衣服的客户线下量二十部位,直接从“构件库”调用,进行“装配”,从而实现了个性化定制!
所以说,当打开思维,任何一个创新都可能重塑或再造一个新产业,我们建筑业也该积极学习其它产业的经验,才能真正破解建筑业的发展困境。
和制造相似,建筑业的发展也经历了从“手工作坊”→“建筑工业化→“工业化与信息化融合”的演变过程,但建筑业也有其特有的属性,也许某些方面是顽疾,等待着数字时代的破解。
一是建筑业天生就是“小规模定制”.每个客户的要求都不一样,导致建筑业不能大规模“批量复制”,尽管可能某一些楼盘可能在户型结构上千方一律,但仍然是小范围“批量复制”。
二是客户与用户常常“高度分离”。进入快速发展的房地产“鸽子楼时代”,产生了严重的“客户与用户分离状态”,建造企业很难面对真实“用户”,而更多面向的房地产这个客户,致使常常产生难于贴近真实需求。
三是生产过程“高度离散”。建筑业与制造业相比较来看,不同之处在于建筑业具有典型的项目型特征,同时还有建设周期长,资金投入大,项目地点分散、多专业、多关系方、流动性强等特点。这种“分散的市场、分散的生产、分散的管理”的产业特点,大大增加了运营和管理的难度,也致使建筑业成为了最不透明的产业,特别难于标准化。
四是生产模式的现场性。如果说“制造业是流动的产品和固定的人来生产,那么建筑业则是固定的产品和流动的人员来生产”。即使建筑工业化再高,也必须在现场进行“装配”。
在现实中,你可能听过这么一个人生终极问题“你是谁?你从哪里来?到哪里去?” 其实我们的产业经济也一样,不管技术怎么发展,无非就是在反反复在解决“为谁生产?怎么生产?怎么组织生产?生产什么?”的这些问题。
1)首先是为谁生产的问题?
我们都知道在工业化时代,我们的商业核心要求是大规模生产,其本质上就是通过“提升产量、降低成本”,虽然可以形成规模效应,但是其却无法满足客户和用户的个性化需求,它是面向一群“相对统一需求客户的、规模化的生产”。
而进入数字经济时代,随着数字技术的发展,尤其是大数据技术的驱动下使得个性化定制成为了可能,传统的生产线上加入了用大数据驱动的智能制造软件系统,以较低成本把传统大规模生产线改造成了个性定制的柔性制造生产线,厂家根据消费者的需求来按需生产,也出现了各种各样的创新模式。
当然,相比制造业基于标准化产品、大规模的连续性制造,我们建筑业的产品是不确定的、是非标准的、而且还是“一对多,甚至多对多”的组织协调的模式。要想实现大规模化个性定制,这就需要在供给端、生产过程、需求端同时发力。
在供给端,通过实现建筑的模块化、标准化和通用化,有了标准化的定义模块之后,我们才能够对它进行类似“堆积木式的解构重构”和规模化生产,这种方式解决了供给端的“离散”问题。
同时,在生产过程和需求端,还要实现全程数字化并建立数据驱动机制,需要对整个建筑的生产流程全部进行数字化的定义,实现建筑语言和工业语言打通,实现数据从需求分析、设计、工厂生产和现场建造的数据流通,通过数据来化解各种不确定性、实现个性定制供需匹配。
未来我们可以设想以数字化平台+多方协同设计+柔性化生产+数字化服务为战略方向,集成多种数字化系统,包括数据采集、数据管理、交互式设计、数字化样版、数字化工艺以及数字化生产等一系列软硬件系统。
消费者/甲方的数据通过平台与设计师及多参与方进行协同设计,并把“全数字样品”以数字化系统无缝传输给数字化工厂与智慧工地,实现柔性化生产与装配,从而实现了规模化的按需定制。
平台上不仅仅有建筑企业,同时引入设计师、材料商、构件厂、品牌商、定制店以及顾问等不同角色。
消费者可以首次选择线下体验,数据上传建筑云定制平台后,就可以随时在“数字展厅”进行线上选款下单,同时平台的另外一边有众多设计师帮助设计,构件厂提供供应,有了订单后,工厂接单生产,生产完成后,通过第三方物流为客户进行配送。由于设计、材料、构件、装配等多个环节都是变量,所以最终组合出来的建筑品种极为丰富。
同时,每个设计师或者顾问可以服务不同的甲方/消费者,单个构件厂可以服务多个设计师和多个工厂,单个工厂也可以服务不同的用户,这种多点对多点的聚合地,在多元化的基础上最终产生了规模效应,降低了所有参与者的运营成本。
2)其次是怎么生产的问题?
数字经济时代来临,正开启了一场工具革命,人类正在进一步从重复的劳动中解放出来来,同时数字技术的发展,也使得我们生产模式也变成了智能化生产,这表现在:可以利用先进制造工具和网络信息技术,对生产流程进行智能化改造,并实现数据的跨系统流动、采集、分析与优化,完成设备性能感知、过程优化、智能排产等智能化生产方式。
例如,玛莎拉蒂打造了以“数字孪生”为核心的柔性生产技术平台,该平台能够在遵循高质量标准的前提下,确保资源的快速分配,并进行高效排产。
当然效果也是显而易见的,在过去 5 年中,玛莎拉蒂以高度柔性的生产方式保证了 99% 的及时交货率,使工厂的产量增加了4倍,产品质量合格率达到99.999%。
而我们建筑业作为一种特殊的“离散型制造业”,和其它制造业不同,它有两个生产场地:
一个是工厂的数字化,基于标准化、流程化,可实现构件及部品的大规模、柔性生产;
一个是现场工业化的数字化,我们可以通过“项目管理大脑”进行智能排程和项目管理,让划排程到末位级、时间精确到小时(甚至是分钟)、任务执行最小到工序,图纸模型细化到构件,实现精益化智慧建造。
3)再次是怎么组织生产的问题?
数字技术的发展,使得各种企业的链接关系更加紧密,产业上下游的协同关系也更加紧密,企业可借助工业互联网、大数据和云平台,在整个社会形成一种多角色、大规模、实时性的协同合作。
社会化协同也使得基于网络来创造新的价值,使各参与方之间产生协同效应,加速企业从单打独斗向互利共生的转变,促进产业整体竞争力的提升。
而我们建筑业项目特征和多参与方的特征,本身就具有 社会化协同生产 的属性。但在传统时代呢,“协同”一直是个大难题,这也是建筑业一直效率低下的原因。但是,随着BIM技术的出现,被数字赋能的我们可以以项目为纽带、智慧项目管理平台为基础进行数字化的全产业链接、多参与方协同。
以首都新机场为例,800家企业同时施工,却又能相互协同达成统一目标,如果在传统时代是绝对不可想象的。
4)最后是生产什么的问题?
大家知道在工业时代,产品是个“中间代理”或介质,而“服务”则是附着在产品上一起提供给客户。
比如:我们实际中需要可能不是自行车,而是“骑行服务体验”,我们需要的可能不是一个“电钻”,我们需要的是“墙上有个洞”,工业时代由于各种条件的限制这些都必须同时提供给我们。
进入数字时代,生产者直接提供给客户“服务”成为了可能,例如:滴滴打车和摩拜单车等的出现,我们不用直接拥有汽车和自行车,也能获得相应的“出行服务”。
同时,由于“建筑产品”相比传统意义的产品,产品生产过程对环境影响更大、且产品使用周期更长,许多产品质量往往需要在使用过程不断评估,同时,产品结构更复杂,隐蔽工程较多等因素。使得建筑业的产品交付也应该是“全生命周期”的建筑,既包括生产结果,还要生产过程与运营维护服务。主要包括:
1)生产结果产品。就是我们所谓使用的建筑物,其是比较复杂的产品系统,包括建筑整体、建筑构件、机电设备等组件部分,还包括设计风格、空间功能等使用属性。及以建筑为平台的各种数字化应用服务,共同组成一个完整的产品。
2)生产过程产品。随着数字技术的迅猛发展,建筑物的整个建造过程已不仅可以是简单“记录”,而是可以形成可视化的“数字虚体建筑”。
在设计阶段就形成包括建筑产品物理参数模型、项目管理过程模型、虚拟施工模型、虚拟运维模型等的“全数字样品”,不仅指导生产建造,也可以提前交付给甲方或使用者。同时,在建造过程中利用BIM、大数据、云计算、物联网和人工智能等技术把建筑生产过程的“质量、安全、进度”等项目过程管理、人机料法环的要素属性等形成“数字模型”也集中交付给甲方或使用者。
3)运维服务产品。当然除了建筑产品主体、附着在产品主体上的物理功能和数字服务功能外,建筑的运维服务也是建筑产品很重要的一部分。
如何整合建筑内人员、设施及技术等关键资源,通过运营充分提高建筑的使用率,降低它的经营成本,增加投资收益,并通过维护尽可能延长建筑的使用周期而进行综合管理,也成了重要的产品交付部分。这部分主要有专业的物业运维公司完成。
文章来源:广联达新建造
