建筑行业加速数字化转型 多家央企“智能建造”走在前列
随着新一代信息技术以及人工智能技术的发展，传统建筑行业正迎来变革。智能建造成为行业转型发展的方向，建筑新业态也在不断产生和发展。
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近日，《证券日报》记者多方采访调研了解到，在建筑工程领域，从前期规划设计到工程管控，再到项目施工、装备制造等全流程，数字化、智能化技术已经全面应用，以中国建筑、中国电建、中国铁建等为代表的中央企业更是走在行业前列，走出了一条智能建造引领“中国建造”发展的高质量转型之路。
行业加速数字化转型
在中国建筑总部展厅里，《证券日报》记者看到了中国建筑全球独创的造楼“黑科技”——“空中造楼机”模型。据工作人员介绍，该集成平台属于高层建筑智能建造装备，是一座高空立体建造工厂。在这座可以爬升的移动工厂内，建设者能同步推进钢筋捆扎、模板安拆、混凝土浇筑、混凝土养护等多项结构及外立面装饰的所有工序，形成全天候的工厂化作业环境，显著提升了高层住宅施工现场的工业化建造水平。
而造楼机安全高效运行的背后，离不开一整套智能化的控制系统，控制中心具备集成式的操作平台和显示器，会对建造施工的各个环节进行实时监控。数据来自造楼机内不同位置设置的数十处监测点。比如，为确保千吨级钢平台的稳固，需要实时监测支撑系统，包括各个承重点的受力情况、支撑系统的垂直度、钢平台的水平度等。通过传感器，这些运行数据会被实时反馈到控制中心。
这只是中国建筑在智能建造方面的一个缩影。据记者了解，中国建筑全面推进BIM技术在项目上深度应用，依托EPC试点项目开展基于BIM的正向设计，实现了设计与施工阶段模型数据贯通。公司还构建了智慧工地管理系统，从安全、质量、物资、设备、计划、履约、环境、技术、劳务等业务管理方面，将项目管理线上化、可视化，实现线下业务替代。
在核心技术攻关方面，中国电建围绕数字建造研制出“BIM仿真系统”，实现了源代码级的自主研发，突破了国外软件在基础模型、标准耦合、实时渲染等方面性能的不足，打破了国外垄断，为国有替代解决方案提供先行先试场景与市场。
中国电建有关负责人告诉《证券日报》记者，公司形成贯通了“规划-设计-建造-运营”的投建营“数字建造”体系，在赋能建造过程中，中国电建采用自研、定制化采购、市场产品二次开发等模式，利用5G、IoT、大数据、GPS混合定位等技术，实现生产要素的自动识别和关联，建设了一系列服务现场施工的数字化平台，实现工地“人机料法环”全要素的智能监控，为工程实现全过程数字化管理提供了系统性解决方案，目前已应用于云阳抽水蓄能、杨房沟水电站、青海共和光热发电等300多个项目。
中国铁建有关负责人也告诉记者，在项目施工领域，中国铁建以实现专业化、工厂化、机械化、信息化“四项支撑”为目标，大力推动智慧工地建设试点。目前全系统已有528个项目不同程度地开展了智慧工地建设。其中包括自主研发、自主可控的“156项目管理数智建造平台”“项目综合管理信息系统”以及“拉动式生产施工协作服务平台”等。
推动人工智能技术应用
智能建造的未来是走向无人化，而5G、物联网、大数据、人工智能等技术的发展让“无人工地”成为可能。
据了解，近年来，中国建筑开展了数字化设计、建筑部件数字化制造技术、智能施工及辅助监测、施工机械安全监控、建筑物智能检测等科研工作。公司从建造需求出发，开展少人化、无人化建造技术研究，积极推动建筑行业智能化产业升级，研发了制造类、施工类、运维类多种建筑机器人，并实现工程应用，有效支撑公司高质量发展。
在作业机器人领域，中国建筑自主研发了清淤机器人、深隧机器人、测量机器人、布料机器人、运输机器人等系列机器人装备，在房屋建筑、基础设施等不同类型项目得到应用，有效提高了现场施工智能建造水平。
“推进智能感知、5G、北斗等技术应用，加载施工建设模型，采集质量、进度、物料、设备、安全等数据，加强施工现场自动化程度，实现施工建造机械化、数字化、智能化、智慧化升级，是人工智能、机器人等技术在智能建造领域的目标。”中国电建有关负责人对《证券日报》记者说。
该人士进一步表示，在建设过程当中，运用人工智能可以精准测量人员活动轨迹，识别安全风险；同时还可以对各类物料进行识别，精准管理物料流动等，推进项目高质量精益履约创效。先进可靠技术的应用可以全面提升对项目履约的监管，提升各类施工机具的性能和效率，提高机械化施工程度，实现工程项目业务流与现场各类监控源数据流的有效结合与深度配合，有效地减少建筑成本。
助力建筑业绿色低碳转型
在过去，“大量生产、大量消耗、大量排放”的传统建造模式对建筑业可持续发展造成了巨大压力和挑战。“双碳”目标背景下，智能建造成为建筑业实现绿色低碳发展的重要手段。
据中国建筑介绍，中建西部建设研发混凝土智能生产线和云管理平台，合理配置材料管理路径，有效降低材料损耗；以中海集团MIC建筑体系为代表的装配式建筑技术不断成熟，建筑工业化水平不断提升，以部件化生产方式及全过程数字化管理，有效降低施工现场能耗，最大限度降低建设过程的环境影响，实现绿色施工。
装配式建筑被认为是绿色环保的建造方式之一，装配制造+人工智能是提升建筑工业化的趋势。中国铁建有关人士告诉记者，中国铁建智慧建造技术的应用已达到相对较高的水平。自主开发的装配式住宅智能生产线，打造了生产关键过程智能管控的新模式，填补了业内空白；自主开发的轨枕智能化生产系统，降本增效明显。
据介绍，中铁十四局集团持续加大智能装备的研发力度和投入，投产出重载铁路支承块自动化生产线、公轨合建世界最大直径管片自动化生产线、流水机组法高智能CRTSⅢ型轨道板生产线、装配式住宅智能生产线等多条首创版生产线，原创“独立养护”控制系统、车间“数字化工厂”网络管理系统等。
机遇与挑战并存
发展智能建造将提升我国建筑业的国际竞争力，是“中国建造”走出去的必经之路。当前我国智能建造整体处于一个全面发展和提升的阶段，很多企业在各个方面都进行了大量的探索，取得了很多成果，但仍面临诸多挑战。
有业内人士告诉《证券日报》记者，当前智能建造的研究多以具体应用点为主，在智能建造理论、关键技术等方面尚未形成整体的系统认识，与智能建造密切相关的技术领域处在不同发展阶段，例如，工程软件方面，面临“管理软件强、技术软件弱”的局面；工程大数据方面，在劳务管理、物料采购管理、造价成本管理等方面的应用较强，主流数据存储与处理产品方面较弱。
“智能建造工程发展是一项系统性、战略性、长期性的任务，一些关键领域技术受到政策、市场环境等多因素影响，涉及多个行业、建设主体，挑战较大，也需要对产业链上下游、生产体系与组织方式等进行全方位赋能。”该人士说。
中国铁建有关人士也表示，当前我国建筑行业智能建造水平处于快速发展阶段，但仍面临技术创新、人才培养、标准与规范、数据共享与安全、资金投入与市场推广等一系列挑战，需要政府、企业和学术界共同努力，加强合作与交流，促进智能建造的持续发展。
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