全生命期视角下施工企业数字化创新与转型路径初探

2023-05-03 05:04:51 来源：上海市土木工程学会

点击蓝字

关注我们

(相关资料图)

上海市土木工程学会

引言

在国家推行国有企业数字化转型，以及智能建造与建筑工业化协同发展的背景下，上海建工提出“数字化赋能的建筑全生命期服务商领跑者”的战略定位，探索施工企业数字化转型之路。但作为传统大型国有施工企业，数字化转型到底如何转，目前仍缺乏清晰的实施路径，也缺乏可借鉴的成功经验。由于建筑业信息化程度低、参与方多和各阶段隔离等特点，制造型企业的数字化转型成功路径对施工企业并不完全适应。因此，本文在文献调研基础上，分析企业数字化转型优劣势、机遇与挑战，总结四建集团数字化创新赋能全生命期的主要应用场景，数字化转型的主要举措，探讨施工企业数字化转型之路。

四建集团数字化转型SWOT分析

为探索四建集团数字化转型的路径，本文对四建集团数字化转型的优势、劣势、外部机遇与挑战进行了分析。四建集团数字化转型的优势体现在：

1）领导层较早具有数字化转型的坚定意识；

2）企业组建了数字化软件平台自主研发团队；

3）团队积累了丰富的数字建造技术和平台研发与应用经验。

基于BIM的智慧运维案例集

劣势在于四建集团作为施工企业，难以通过投资带动全链条的转型，需要寻找有共同愿景的业主合作。

外部机遇在于各级政府政策大力支持以及外部市场需求旺盛。

外部挑战在于数字建造技术不完善、市场不成熟、专业人才缺乏等。

数字化创新赋能全生命期服务应用场景分析

四建集团较早地意识到数字建造的价值需要在建筑全生命期视角下才能充分评估，因此一直在探索全生命期各阶段的数字化应用场景，包括以下四个方面。

2.1 基于数字测绘的施工策划

随着三维激光扫描仪、无人机倾斜摄影等智能装备的快速发展，工程数字测绘技术在施工中应用越来越广泛。四建集团大部分在建项目配置无人机，要求在施工策划阶段对施工场地进行倾斜摄影，获取准确的地形、红线和周围环境数据，辅助施工场地布置；在施工过程中至少每两周航拍一次现场现状，用于施工进度、安全和文明工地管理，极大地提高了施工效率。

2.2 基于BIM的正向深化设计

针对BIM深化设计应用，四建集团总结了异形复杂建筑造型、劲性钢结构节点、二次结构以及多专业交叉的机房、管井、走廊吊顶、屋面等性价比较高的主要应用场景，要求所有项目全面推广。同时，结合成功项目案例，对建模人员进行培训，使得建模人员具有一定深化设计知识和现场经验，从而保障建模结果可用于现场施工。

2.3 基于物联网的施工过程远程智能管控

随着四建集团全国化发展，总部人员管理半径越来越大，这对企业管理水平提出了更高的要求。四建集团一直尝试采用智慧工地等物联网技术对施工现场风险源进行安全监控。但试验发现，大部分智慧工地系统性价比较低，需要结合项目管理需求，选用性价比高的应用场景。2021年，四建集团通过引入5G技术，在所有在建项目的塔吊、门口等制高点安装高清视频监控摄像机；并自主研发了四建智造专业系统，以较低成本实现了在手机APP端对全国各地150多个项目施工现场的远程实时、可视化、智慧化管理，缩短了管理半径，价值显著。

基于物联网的工程施工风险智能化监控

2.4 数据驱动的智慧化主动式建筑运维管理

施工阶段建立的BIM和工程资料对建筑运维价值巨大，但由于一直以来施工和运维之间的信息断层严重，缺乏成熟平台支持跨阶段BIM转化，从而造成竣工BIM和其他信息在运维中难以直接使用。从2016年开始，四建集团在东方医院、新华医院、上海图书馆东馆、上海天文馆等大量项目进行基于BIM的智慧运维应用实践。实践表明，将竣工BIM转化为运维BIM，并融合BIM与智能化系统数据，形成满足运维需求的建筑数字孪生模型，并支持数据驱动的设备故障预测、重复报修工单挖掘和能耗异常识别等智慧化运维应用，为运维人员提供主动式、专业化的运维服务，有助于公共建筑绿色、可靠和安全运维，提高运维满意度，降低运维成本。

上海图书馆东馆BIM运维案例

数字化转型举措分析

在总结数字化创新实践经验基础上，本节总结了四建集团数字化转型的主要举措，包括技术创新、生产模式创新和经营模式创新等方面。

3.1 建造工艺和数字技术深度融合，创新研发核心技术

鉴于目前数字建造技术仍不成熟，软硬件性价比仍较低的现状，施工企业首先需要深度梳理自身需求，特别是当前建造工艺或施工管理中的痛点问题；然后结合先进物联网和人工智能等数字技术，创新研发数字驱动的新型建造装备、技术和工艺。通过数字化赋能解决痛点问题，挖掘看得见的价值，达到以点带面的效果，推动数字化转型。

3.2 工业化和智能化协同创新，打造新型建筑工业化生产模式

大量应用表明，工业化建造模式比传统建造模式更适合使用数字化技术；而新型工业化建造模式也离不开数字化赋能。因此，当前阶段施工企业应该更加关注工业化建造项目中的数字化应用场景，特别是列入住建部《智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验做法清单》的成熟应用场景。

3.3 打造数字化服务核心能力，助力企业经营模式创新

调研表明，上海、海南自贸港、雄安新区、深圳、广州、南京、杭州等市场均发布了推广数字建造技术的政策，大量政府投资工程招标都有数字建造相关能力要求，也有越来越多的业主提出了建造和运维一体化BIM应用需求。四建集团通过多年的积累，将面向建筑全生命期的数字建造技术打造为核心技术；有效支撑了大量医院建筑、文化类建筑和交通枢纽等项目的承接，形成了核心技术驱动的经营模式。

结论

本文通过分析建筑企业数字化转型文献和四建集团数字化转型优劣势，总结了四建集团数字创新的经验和转型的主要举措，得出以下结论：

1) 施工企业应该在全生命期视角下分析数字化转型的价值，探索勘查、设计、施工、竣工、运维和更新各阶段的数字化应用场景。

2) 施工企业应当从技术创新、生产模式创新和经营模式创新等方面探索数字化转型的具体路径；

3) 鉴于目前数字建造技术不成熟、数字化人才缺乏的问题，技术创新和人才培养是数字化初期转型的重点工作。

END往期回顾新刊资质获奖会费视界关注我们点击图片，识别二维码微信公众号 / 土木科技期刊 / 土木视界

声明：除非注明原创或出处，本号文章来源于网络，由上海市土木工程学会进行整理，版权归原作者所有，并对原作者进行感谢。如涉及侵权，请联系我们删除或做相关处理！

文章及图片未经允许请勿转载和商用

关键词：