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今年是“深圳速度”诞生的40周年。
40年前,中建人在深圳国贸项目施工中创造了“三天一层楼”的施工速度,这个速度被誉为“深圳速度”;29年前,中建人又在地王大厦项目施工中创造了“两天半一个结构层”的“新深圳速度”。
△深圳第三人民医院应急院区 △深圳湾区会展国际酒店 △中央援港应急医院和落马洲方舱设施 △香港简约公屋SS M518项目
2020年,中建科工在20天时间内,建成了建筑面积5.9万平方米、1000张负压床位的深圳第三人民医院应急院区。时任广东省委副书记、深圳市委书记王伟中称之为“新时代的深圳速度”。此后的两年,我们又先后在极限工期内建成了湾区会展国际酒店、中央援港应急医院。 今年,我们在6个月内完成了香港首个简约公屋4110个MIC模块的交付,香港房屋局局长何永贤称之为“国际标准+香港规范+湾区智造模式深度合作的体现”。 这些项目建设“速度”不断刷新的背后,是智能建造、数字化等技术的不断发展。 智能建造实现了建筑行业的提质增效,是实现建筑业高质量发展的关键路径。 多年来,中建科工在智能建造的实践中,一直坚持走工业化、数字化、绿色化的“三化”之路。 对于“工业化是智能建造的基础、数字化是智能建造的手段、绿色化是智能建造的目标”这个论断,大家应该都形成了广泛共识。 但反过来,智能建造与建筑“三化”是什么关系呢?中建科工在实践中体会到,智能建造是建筑工业化的方向、数字化的目标、绿色化的推手。 下面我将结合中建科工的“三化”实践,与大家分享科工关于两者关系的理解与探索。 也算是抛砖引玉,给大家提供一个共同探讨的课题。
一、智能建造是工业化的方向 我国建筑工业化和智能建造存在的最大问题: 不符合工业化(制造业)的逻辑——工业化必须从设计端开始,从施工端开始很难实现 。 建筑工业化智能化的关键:必须先实现基于供应链的设计;必须先实现面向制造与安装的设计。 建筑工业化智能化必然要求按照制造业大工业生产的逻辑重塑建筑业。 中建科工是做钢结构起家的,钢结构天生具有大工业生产的优势,为科工的智能建造奠定了坚实的工业化基础。 我们在此基础上,不断推进智能设计、智能制造、智能施工、智能产品的探索和实践。
△AI智能设计平台 △钢结构模块智能生产线 △钢结构智慧建造中心 △乡村宜居房
智能设计。以模块建筑设计为例。一是研发了AI智能设计平台。实现了模块化建筑的方案设计、立面设计、深化设计、出图计量,设计周期缩短60%;二是开发了“模型-图纸-料单”深化智能设计平台。实现BIM模型、CAD图纸和料单信息自动生成,相比人工效率提升50%。三是开发模块标准化智能设计平台。以香港首个简约公屋项目为例,通过标准化优化,将原来的35种模块箱型减少为6种。 智能制造。中建科工在国内外8大制造基地,不断升级智能制造水平。一是布设钢构件智能生产线。在广东建成了达到“国际领先”水平的重型H型钢智能制造生产线,入选工信部“智能制造综合标准化与新模式示范项目”(行业唯一)。二是布设钢结构模块智能生产线。研发建成了国内先进的钢结构模块化产品智能化生产线,涵盖结构、机电、装修等集成能力,具备柔性、高精度、绿色低碳等特点,能够实现“像造汽车一样造房子”。三是研发智能制造机器人。研制了切割、焊接、物流、表面处理等四大系列14款智能制造机器人,实现钢结构制造关键工序的自动化,人均效能提升80%。 智能施工。我们结合钢结构装配式建筑现场安装需求,开发了墙板安装机器人、数控无尘切割设备等智能装备。同时,研发了钢结构智慧建造中心,将智能工厂搬到了现场。今年9月,该产品在深超总C塔等项目使用,搭载了10台柔性焊接机器人,工效提升了30%,节能减排约20%。这些机器人不仅满足自用,还实现了对外批量销售。 智能产品。智能建造不仅要追求建造过程智能,还要追求建筑产品智能,方便用户使用。我们有“钢框架”、模块化和“好房子”三类智能建筑产品。我们联合华为开展全屋智能的研究。研发应用IOT物联网、智能感知技术,实时控制、监控并改善家居环境数据,为用户提供舒适宜居、智慧便捷的居住体验。 二、智能建造是数字化的目标 数字化涵盖建筑企业所有的经营活动,包括建造。由于建造是建筑企业的基本活动,所以,数字化应该以提升智能建造水平为目标。 在上一部分,我重点介绍了我们在建造前台的智能化,在这一部分,我重点介绍我们在建造后台的智能化,即数字化。中建科工的智能建造,是靠这些“后台”支撑的。 中建科工以“打造行业领先的数字建造标杆”为目标,制定了数字化转型总体规划及转型蓝图,以“平台化、服务化”思维重新定义建筑服务模式,形成“虚拟+现实”“工厂+现场”“线上+线下”智能建造管理模式,推动“制造、建造、管理”数字化取得新成效。
△项目协同管理平台 △“灵犀云控”机器人装备控制系统 △产业工人互联网平台 △综合运营平台
管理数字化。以管理数字化为核心手段,推动业务发展“平台化”。打造“服务、资源、人员”共享平台,统一业务规则、拉通业务流程、实现数据共享,支撑了财务共享中心、人力资源共享中心、供应链中心等变革。建设了项目协同管理平台,包含物流管理、特种设备管理、产业工人管理、商务报量等功能模块,实现与参建单位采购物流、工程计量、商务结算等业务协同,提升项目管理效率。 制造数字化。以制造数字化作为关键路径,实现钢结构产业“智能化”。开发深化设计与制造工艺协同平台,拉通从设计到生产的数字化作业流程,实现“零件分解-排版套料-工艺转化-指令执行”的全过程管理。研发钢结构工业互联网平台,涵盖制造执行、质量管理、设备管理(能像管理)等八大系统。对内,贯穿钢结构深化设计、生产制造、物流运输、项目安装、制造结算等全周期管理;对外,向钢厂、物流商进行管理延伸,不断补强产业链。研发“灵犀云控”机器人控制系统,实现多工序的集成和协同作业。 施工数字化。以施工数字化为重要推手,助力装配式建筑提质增效。研发钢结构装配式智能建造平台,重点升级了进度分析、工厂监造、在途跟踪、部品部件现场管理、施工设备监控等系统,实现了从工厂加工到现场安装的高效协同。开发产业工人互联网平台,打通政府、云筑劳务、参建方等单位,实现了劳务实名、工资代发、信访维稳等业务协同与数据共享。该平台还被深圳工务署选用推广。 运营数字化。首先是售后服务的数字化,我们已开发上线中建科工维保管理系统,质保期内,业主/使用方可通过“e质保”小程序给我们反馈产品问题,我们根据反馈线索再派工给参建单位完成整改闭环。其次是场馆运营业务的数字化。科工累计运营场馆总面积已达100万平方米,位居全国前列。结合业务需求,研发了智慧场馆运营平台,涵盖对客服务、综合运维、场馆经营等功能,提升经营效率和客户满意度。 中建科工经过近10年数字化建设,沉淀了近72T的海量数据,这些数据的价值犹如一座宝矿,等待着我们去开采。例如,最近我们开了一次安全生产例会,生产运营分析报告和PPT是通过智能软件一键生成的,大大提高了人工效率。接下来我们将挖掘和学习这些数据,打造科工自己的人工智能助手,辅助管理决策。
三、智能建造是绿色化的推手 绿色化是建筑业发展的最终目标,通过提高资源利用效率、降低碳排放、减少污染等方式实现建筑的可持续发展。 智能建造通过采用节能低碳技术、智慧能源管理系统等智能技术,推动建筑项目向绿色化方向发展,实现经济效益和环境效益的双赢。
△“房车网”融合绿色智能“好房子” △虚拟电厂平台 △上海康健路341弄旧住房原拆原建改造项目 △南山新能源公交立体车库
智能技术助力建筑低碳化。“产能-节能-用能-储能”技术体系是实现建筑绿色低碳的主要路径。中建科工通过研发光储直柔综合智慧能源产品、能源柔性控制和调度技术、安全预测等技术,让产能更稳定、节能更智慧、用能更高效、储能更安全。例如,与住建部科技与产业化发展中心共同打造的“房车网”融合绿色智能“好房子”,先后参加了2024年全国科技周、住博会、中国—亚欧博览会、中国建筑科技展等展会,获得住建部倪虹部长等领导专家现场点赞。 智能技术助力建筑能源管控。研发了建筑能碳管理平台。内置AI预测优化控制算法,实现建筑节能减排与智慧运维,让建筑能碳数据可视、可管、可优。开发了虚拟电厂平台。作为聚合商成功参与深圳市电力需求响应交易,将建筑、园区、充电场站都变成“微型发电厂”,实现能源有效聚合和调度。 智能技术助力“原拆原建”城市更新。绿色低碳是城市更新的重要目标。上海康健路341弄旧住房原拆原建改造项目是上海市“两旧一村”改造的标志性工程,中建科工通过EPC模式,采用钢结构装配式建筑体系,融合一体化设计、智能化生产、智慧化管理、数字化交付等新技术,仅用7个月高品质精装交付项目。在北京、深圳等一线城市,我们也有借助智能技术开展城市更新的标志性工程。 智能技术助力绿色低碳运营。我们自主研发了系列立体智慧停车库、充电桩产品,以及停车、充电智慧管理运营平台,打造了“停充一体化、充换结合”的智慧交通综合解决方案。建设了以南山新能源公交立体车库、石家庄元南公园地下停车场等为代表的50余个智慧车库,运营停车泊位数9万余个。这两年来,利用智慧运营平台,我们正在以投建运的模式建设“百城、千站、万桩”工程,助力各大城市超充之城的建设。 以上支持绿色低碳的智能技术,是智能建造技术的自然延伸,是智能建造的有机组成部分。
中建科工的这些探索和实践,靠自己单打独斗是不现实的,离不开各级领导、院士专家、高等院校、科研机构和社会各界对我们的关心和支持。 例如,我们联合丁烈云院士建立了国家数字建造技术创新中心,联合欧阳明高院士建立了住建部低碳建筑工程技术创新中心等创新平台。 在此,我谨代表中建科工对你们表示衷心的感谢! 期待与大家加强交流合作,共商智能建造领域创新发展路径,营造共建、共赢、共享的产业生态,为推动建筑业高质量发展做出新的更大贡献!
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