發(fā)展智能建造與數(shù)字經(jīng)濟(jì)

丁烈云院士在P20中國(guó)建造（2021）管理創(chuàng)新峰會(huì)上，就“發(fā)展智能建造與數(shù)字經(jīng)濟(jì)”作主題演講，下面摘錄演講要點(diǎn)，供同行們學(xué)習(xí)借鑒。

01：新機(jī)遇：人工智能

大家知道新一代的科技革命有兩個(gè)基本特征：技術(shù)核心是人工智能，產(chǎn)業(yè)形態(tài)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)。關(guān)于人工智能，在今年3月份人大通過(guò)的“十四五”規(guī)劃里，列舉了我國(guó)在“十四五”期間要進(jìn)行科技的全面攻關(guān)事項(xiàng)，排在第一就是人工智能，接下來(lái)是量子信息、集成電路、腦科學(xué)與類腦研究，以及基因與生物技術(shù)，還有臨床醫(yī)學(xué)與健康，最后是深空深地深海和極地探測(cè)。在去年5月份我國(guó)疫情防控取得了決定性勝利的時(shí)候，美國(guó)眾議院、參議院提出了一個(gè)法案叫“無(wú)盡前沿法案”，這個(gè)“無(wú)盡前沿”是指高新技術(shù)的前沿。他們有一個(gè)說(shuō)法，在過(guò)去70年美國(guó)的科學(xué)技術(shù)，在全球是遙遙領(lǐng)先的，地位是不可撼動(dòng)的。但是目前這幾個(gè)參議院感覺(jué)到地位正在被削弱，因此國(guó)家要加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步投入，拿出一千億美金支持十個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，而這其中排在第一的也是人工智能。

02：新模式:智能建造

什么是智能建造？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是智能技術(shù)與先進(jìn)工業(yè)化建造技術(shù)深度融合所形成的一種工程建造的新模式。

未來(lái)的智能建造是什么？四個(gè)方面，一軟，一網(wǎng)，一硬，一平臺(tái)。

首先來(lái)看“一軟”，所謂“一軟”就是軟件定義工程產(chǎn)品，我們的工程產(chǎn)品與工業(yè)產(chǎn)品有一個(gè)比較大的差別。工業(yè)產(chǎn)品是批量化生產(chǎn)，工程產(chǎn)品是單件單一的一種產(chǎn)品。所以工業(yè)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，要建一個(gè)工業(yè)的樣機(jī)。通過(guò)數(shù)字樣機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行反復(fù)優(yōu)化和迭代，并且在技術(shù)上面還要建立物理感知，通過(guò)物理感知使工藝進(jìn)一步優(yōu)化，這之后才能夠進(jìn)行批量生產(chǎn)，這其中可以有兩次試錯(cuò)機(jī)會(huì)，有兩次優(yōu)化的過(guò)程。而工程產(chǎn)品就不能，因?yàn)樗且淮涡援a(chǎn)品，投入非常大。那怎么保證讓我們的工程產(chǎn)品在設(shè)計(jì)建造過(guò)程當(dāng)中，盡可能少出錯(cuò)誤，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。這里面就有了數(shù)字化的技術(shù)，我們可以建立工程樣機(jī)，像工業(yè)樣機(jī)一樣，通過(guò)數(shù)字化對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)各種各樣的仿真，讓所有的錯(cuò)誤盡可能在設(shè)計(jì)的時(shí)候就暴露出來(lái)。

軟件的設(shè)計(jì)階段是能夠定義工程產(chǎn)品的。不僅僅在設(shè)計(jì)階段，在施工階段也能夠?qū)φ麄€(gè)施工進(jìn)行數(shù)字化管理，就是我們說(shuō)的數(shù)字孿生，整個(gè)施工過(guò)程通過(guò)數(shù)字進(jìn)行表達(dá)、感知，這樣就實(shí)現(xiàn)了整個(gè)建造過(guò)程可計(jì)算、可優(yōu)化。并通過(guò)虛擬的工程軟件能夠指導(dǎo)工程施工，包括整個(gè)工程建造的全過(guò)程管理和項(xiàng)目交付后的使用。這里面的軟件核心就是SaaS，現(xiàn)在SaaS有兩種，一種是在結(jié)構(gòu)分析的時(shí)候基于模型的算法，特別是基于機(jī)理模型的算法。人工智能以后，還有基于統(tǒng)計(jì)模型深度學(xué)習(xí)的算法，也就是數(shù)字驅(qū)動(dòng)的算法，今后的發(fā)展趨勢(shì)是把基于機(jī)理模型的算法與基于數(shù)字驅(qū)動(dòng)的算法能夠結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)混合建筑，使我們的軟件能夠更好地定義工程產(chǎn)品。

 “一網(wǎng)”就是實(shí)現(xiàn)工程要素的智能感知與泛在的互聯(lián)，也就是我們經(jīng)常說(shuō)的工程互聯(lián)網(wǎng)。這個(gè)是怎么實(shí)現(xiàn)的？就是通過(guò)工程互聯(lián)網(wǎng)把人、機(jī)、產(chǎn)品通過(guò)感知來(lái)指導(dǎo)實(shí)體工程的建設(shè)。在這里面也有很多難的技術(shù)需要攻關(guān)：第一個(gè)難點(diǎn)是工地和工廠不一樣，在施工過(guò)程中各種要素場(chǎng)景都是在不斷變化，主網(wǎng)是一種動(dòng)態(tài)的；另外一個(gè)難點(diǎn)是工地上的鋼結(jié)構(gòu)對(duì)我們的電磁波具有屏蔽的作用，經(jīng)常會(huì)造成信號(hào)的飄移，盲區(qū)的感知難。

 “一硬”就是工程機(jī)械的自動(dòng)化、智能化。當(dāng)前我們工程機(jī)械方面智能水平還有待進(jìn)一步提高，比如在這里面我總結(jié)一下“海、陸、空、地”，“?！北热缈梢暬〉跸到y(tǒng)、“陸”比如無(wú)人壓路機(jī)、“空”是空中造樓機(jī)、“地”是盾構(gòu)機(jī)和TBM（全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)）。拿“盾構(gòu)機(jī)”來(lái)說(shuō)，他可以說(shuō)算是目前工業(yè)化程度比較高的了，但是在“自動(dòng)化、智能化”方面還是有很大的提升空間?，F(xiàn)在盾構(gòu)機(jī)在推動(dòng)過(guò)程當(dāng)中，每推進(jìn)一環(huán)的時(shí)候要停下來(lái)裝管片。下一步很多企業(yè)都在探討怎么能夠做到“推”和“拼”同步，不要停下來(lái)裝這個(gè)管片，邊推邊裝管片。因?yàn)槊恳粋€(gè)管片安裝的時(shí)間需要40到45分鐘，一節(jié)十環(huán)就是450分鐘，如果能夠做到同步會(huì)大大提高建造的效率?！昂！㈥?、空、地”這些工程機(jī)械的自動(dòng)化和智能化提升，有一個(gè)最基本的理念是工地按照工廠的理念去組織建造，這里面就還需要大量的建造機(jī)械機(jī)器人的開(kāi)發(fā)。

 “一平臺(tái)”就是要把我們建造的要素，人與人、物與物、人與物之間實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空的開(kāi)放連接與協(xié)調(diào)。建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，包括人、財(cái)、物、技術(shù)。

目前用的比較成功的是“物”，建造資源的集采平臺(tái)，有的平臺(tái)每年的集采量達(dá)到八九千億，小的也有上千億。

另外一個(gè)是技術(shù)，這個(gè)是比較難的，就是工程設(shè)計(jì)平臺(tái)。現(xiàn)在各個(gè)企業(yè)都在想怎樣能夠把設(shè)計(jì)平臺(tái)搭建起來(lái)，比如BIM模型，這個(gè)BIM模型的當(dāng)前應(yīng)用價(jià)值為什么不是我們想象的那么高？因?yàn)閿?shù)字化的特點(diǎn)是服務(wù)的生產(chǎn)鏈拉得越長(zhǎng)，數(shù)字化的技術(shù)帶來(lái)的效率才越高，前一個(gè)階段數(shù)字化的成果應(yīng)該成為后一個(gè)階段數(shù)字化的資源。而B(niǎo)IM當(dāng)前只是在一個(gè)點(diǎn)上使用，往往建?；ǖ臅r(shí)間就會(huì)很長(zhǎng)。

平臺(tái)的價(jià)值怎樣衡量呢？數(shù)字經(jīng)濟(jì)里面有一個(gè)定義就是一個(gè)平臺(tái)價(jià)值取決于在平臺(tái)上的留存客戶的數(shù)量。那怎樣使平臺(tái)服務(wù)的客戶更多？現(xiàn)在一些企業(yè)把原來(lái)只是企業(yè)使用的平臺(tái)分成兩個(gè)部分：一個(gè)是企業(yè)的業(yè)績(jī)平臺(tái)對(duì)社會(huì)開(kāi)放的，能夠?yàn)楦嗟目蛻舴?wù)，這是一個(gè)平臺(tái)的價(jià)值；還有一個(gè)就是與金融結(jié)合的平臺(tái)，比方支付跟相關(guān)的金融企業(yè)結(jié)合起來(lái)，在搭建平臺(tái)的時(shí)候，這個(gè)平臺(tái)數(shù)量足夠大的時(shí)候，有沒(méi)有可能自己具有支付的權(quán)限，這樣就可以構(gòu)建企業(yè)的資金池。

03：新業(yè)態(tài)：數(shù)字經(jīng)濟(jì)

世界已邁進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，下圖這張世界五百?gòu)?qiáng)財(cái)富排名表是去年做的，深藍(lán)色代表的是數(shù)字經(jīng)濟(jì)企業(yè)市值的排名，在2020年排在前十的企業(yè)只有兩家是傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)企業(yè)，八家是數(shù)字經(jīng)濟(jì)企業(yè)。而十年前，也就是2010年，數(shù)字經(jīng)濟(jì)企業(yè)只有兩家。所以現(xiàn)在國(guó)家也提出我們數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化戰(zhàn)略。

我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)近年來(lái)發(fā)展速度還是比較快的，尤其是數(shù)字經(jīng)濟(jì)占GDP的比重攀升的比較快。2019年數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的新經(jīng)濟(jì)，包括阿里、騰訊、華為等企業(yè)他們的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)就是數(shù)字產(chǎn)業(yè)化，占整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的7%。還有產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，就是我們的制造業(yè)，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)占比是25%。大家也可以看到在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，數(shù)字化發(fā)展空間可能更大。在國(guó)家十四五創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展規(guī)劃里面涉及到三個(gè)指標(biāo)，一個(gè)是R&D（研究與開(kāi)發(fā)），第二個(gè)是每萬(wàn)人高價(jià)值的發(fā)明專利，第三個(gè)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)。目標(biāo)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)的增加值要占GDP的比重從2020年的7.8%增加到2025的10%。

我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)占GDP比重快速攀升