中国建筑学会副理事长丁烈云：抓住新一轮科技革命 建设工程大数据平台

中国建筑学会副理事长、华中科技大学教授、中国工程院院士丁烈云

“2018年复旦管理学奖励基金会颁奖典礼”于11月9日在上海举行，中国建筑学会副理事长、华中科技大学教授、中国工程院院士丁烈云出席并演讲。 

演讲摘要

丁烈云表示，工程大数据平台的建设需要四项技术作为支撑，一是工程软件，二是工程物联网，三是工程机械，四是工程大数据。“这里面我们国家都有很好的基础，但是程度是不一样的。”丁烈云称，物联网传感器行业中国已经形成了规模，马上5G推行更有利于工程物联网数字工地建设，“这是我们的强项”。

他指出，工程机械需要进行升级，提升智能化水平，工程大数据要强优势，为智能建造打好基础。“我们有的是工程，有的是工地，有的是工程数据，不能白白浪费应该集成起来。”

丁烈云称，建设行业也应该像工业一样抓住新一轮科技革命机遇，制定以数字建造为核心的中国建造2035发展战略为“一带一路”提供技术支撑，为建设行业转型升级提出技术支撑，从建造大国走向建造强国。

演讲实录

丁烈云：尊敬的陈委员长，王主席，蔡主任，刘校长，焦书记，各位领导、专家、同学，大家上午好。首先感谢基金会让我汇报一下对于建筑行业今后发展趋势一点体会，题目是“数字建造与建筑产业变革”。

我们国家是制造大国同时也是建造大国，高速工业化进程造就了大制造，高速城镇化进程引发大建造。在建造领域已经有多个方面是世界第一。比如超高层建筑，目前全世界十大最高建筑当中，我们国家是占43%，桥梁工程最近热点港珠澳大桥，港珠澳大桥55公里长，其中5.5公里海底隧道，海底隧道施工是采取沉管法，每节沉管11米高38米宽180米长，几万吨重。还有地铁工程再过几年总里程将是世界地铁总里程之和，我们是花不到20年时间，发达国家花100年时间。

尽管我们是建造大国，但是建造行业里面生产方式还是粗放式、碎片化生产方式，生产方式带来一系列问题，一个是产品性能欠佳，建筑寿命不到30年，资源浪费也是比较大，每平方米用钢、用水泥、能耗都比发达国家高得多。还有安全问题也是比较突出，去年建筑业死亡人数达到3800人，在生产安全领域排第一的，超过了煤矿业。还有环境污染当中垃圾排放也是很大，生产效率也有待于提高。

怎么办？制造业给了我们一个启示，要把握新一轮科技革命机遇，中国制造2025开启了我们国家从制造业大国向制造业强国迈进的征程。其中它的核心是智能制造，智能制造是把先进制造技术与先进的信息技术深度融合，走中国制造之路。根据制造业的启示，我们建设行业怎么样把碎片化、粗放式、劳动密集型生产方式，转化升级成集成式、精细化技术密集型生产方式，这里提出来把信息化与工业化，在工程建造领域进行深度融合，这一点和制造业有一定不同，制造业发展是串联式发展，1.0-4.0，但是建筑这个行业工业化都没有实现，所以不能跨越式发展。另外数字化都没有实现，不能提智能建造，这是基于我国建造行业国情和特点出发的。

发达国家正在抢占数字建造技术高地，不管硬件、软件、平台解决方案、数据标地等等，他们都占领技术高地、占领市场。到底什么是数字建造？目前全球没有统一的定义，建筑行业有一个很大特点，一个建设项目必须经过四个阶段，设计、规划、建设、运维，这个过程当中都要用数据化技术，通过全过程规范化建模，通过数字链驱动工程设计、施工、运维一体化建造和服务模式，目的是提高资源利用效率，提高产品功能，这是数字建造。数字建造背景下，会带来什么方面的变革？有五个方面变革。

首先，产品形态发生变化。现在建筑产品是实物产品，今后可能是除了有实物产品还会有数字产品，甚至是智能产品。数字化背景下建筑设计、建造不再是靠一般的设计，是通过数字建模，基于模型的设计。这里面有两个例子，一个是北京的朝阳区凤凰中心，这个造型是莫比乌斯环，这个是通过数字建模通过模型驱动设计。右边是上海中心，这个建筑方案是习近平主席审定的。这个形体扭转了一下，通过扭转120度以后风作为在上面效益减少了24%，是更科学的。施工过程当中也是这样，通过数字化建模进行施工。所以数字建造模式下，我们建设发生了很大变化，首先是两个过程，一个过程是产品数字化建模过程，一个是产品实物建造过程。两个工地，一个是数字工地还有一个是实体工地。这两者之间是两个关系，一个是先试后建，后台指导前台施工。后台有强大数据支撑前台工人施工，所以最后提供产品是两个产品，一个是数字产品，一个是实物产品。

带来的问题需要我们今后研究，第一个问题是，如何加载产品数字属性，来实现产品价值增值。我们现在经常讲到三维模型，这个模型和进度模型结合起来就变成了四维，进行进度控制，如果和工程量计算结合起来就是五维模型可以进行成本控制。如果和质量结合起来就变成六维模型可以进行质量控制，如果和安全结合起来就是七维模型，和碳结合起来就是八维模型。这是需要根据价值来看。

问题二，数字化设计可以带来很多好处，但是也在最初设计是要投入成本，这个成本谁来支付，按照道理说应该是谁收益谁支付。

问题三，数字化最好的是设计过程当中，完成运维当中设计优化，我们现在建设管理模式是设计招标，规划招标，施工招标，装修招标，这种建设过程不连续性与我们信息技术应用希望能够连续，这个矛盾如何解决，这是体制机制应该发生变化。

问题四，换蓝图，80、90年代大家有这个印象，那时候是甩图版，用CAD进行画图，今天不再是原来平面蓝图是用信息模型三维四维模型替代蓝图，这是进入新阶段。它的设计标准、建造标准、交付标准如何定义。

问题五，补短板，解决软件无基的问题。这个红色是国外软件，蓝色是我们的软件，大家可以看到在底层操作系统，数据库以及建模软件是一片红，上面讲的智慧城市，包括智慧制造，智慧农业，智慧交通这是蓝色的，在别人软件基础上开发的，所以这是我们今后要进行解决的。

第二，经营的理念也会发生变革。原来是产品建造今后可能更多是服务建造，服务建造表现两个方面，一个产品建造过程当中服务。工程机械的服务，Uptake企业2014年成立，2015年成为全球最佳创业公司，他是做机械服务，但是自己没有一台工程机械。该公司是把工程机械建立成物联网，然后分析工程机械的运行状态，再提供服务。什么时候该维修，怎么样改进工程机械，通过提供工程服务来进行盈利。还有使用过程当中服务是要拉长建筑产业链，这里面举一个例子，阿姆斯特丹边缘楼，这个楼是最环保的楼，在南面装上太阳能板，通过太阳能板提供建筑用电，多余电再入网，还有装2800个传感器进行智能调整，最后它所提供的电比它用的电还多，所以不仅仅是零排放建筑，而且还是负排放建筑。

产业链如何拉长？实际上我们大家经常考虑，经常讲的养老物业，养老人需要卫生需求，安全需求，健康需求，这些需求都可以通过装上各种各样传感器以及智能终端，为老年人提供监护服务、生活服务、健康服务。现在我们实际是如何做的？把房子建好后在里面穿墙打洞。因此，我们应该建筑设计的时候就考虑到老年人需求，运营过程当中也要考虑。建筑产业链谁来拉长，谁来做这个市场，这是我们今后要分析的问题。

第三，市场形态发生转变。原来产品交易情况是物与物交易情况，其实世界已经走向平台经济，这是十年前、二十年前世界五百强名单，里面前十名平台经济产业只有微软，2016年蓝色都是平台经济产业，这个时候原来通用电器排第一，2016年排第九，2017年通用电器出了前十以外。平台经济非常具有生命力，信息技术有三大定律，其中一个定律是说一个平台价值取决于在这个平台上连接用户数量，平台价值与平台上用户数量平方成正比，数量越多平台价值就越大。

建筑行业如何打造面向建筑业平台经济，进行资源组织和配置服务，在平台上如何定义产品服务，如何搭建平台，特别是如何完善平台经济法律法规依据。滴滴打车出现了很多问题，建筑人命关天，如果不管理好不规范好问题会更大，所以这是需要我们研究的。

第四，生产方式会发生变化。我们现在建筑是建筑施工，今后是制造加建造，这是什么模式？是建造、制造通过一体化、自动化、智能化模式来进行造房子。或者是就像造汽车一样造房子。

需要研究的第一个问题是，建筑模块体系怎么定义。房子是个性化不可能是批量的，但是它的模块，它的建筑构建可以批量化生产，构建如何定义，还有便于运输，便于安装，结构应该是安全的，还可以是防震的。

问题二，如何建立建筑构建柔性生产线获得规模效益。

问题三，多空间制造运输，建造资源协同机理与调度优化。

问题三，装配机械化、自动化、智能化。3D打印能否用在建筑，能否打印房子，这是一个趋势，也许今后可以，但是今天不行，只是纸上谈兵，因为附加值太低，有一种情况附加值很高就是在太空、火星上面打印房子。美国NASA，欧洲ESA都在考虑，这个效率比较高。

第五，行业管理。如何从管理到治理，从单项监管到共生治理，被动受理到主动服务，经验决策到数据驱动，封闭循环到开放进化。必须建立一个开放式行业大数据平台，建筑物联网，工程物联网，行业资源网提供数据驱动服务以及行业协调，以及标准制定，以及企业自治，这也是需要研究一系列问题。

如何建立工程大数据平台，现在国家有大数据计划，工信部也讲建筑行业能否有自己的大数据平台，这是今后要做的。还有面向工程大数据如何做好数据挖掘、融合，计价体系，工程质量，工程安全进度控制等等。大数据治理下能力建设，政府的行业治理能力建设以及企业的能力工程组织。

以上变革需要四项技术作为支撑，一个是工程软件，一个是工程物联网，一个是工程机械，一个是工程大数据，这里面我们国家都有很好的基础，但是程度是不一样的。工程软件是需要补短板解决软件无基问题。工程物联网我们要扬长项跻身世界先进行列，物联网传感器行业已经形成了规模，马上5G推行更有利于工程物联网数字工地建设，这是我们的强项。工程机械我们要促升级，提升它的智能化水平，工程大数据要强优势，为智能建造打好基础，我们有的是工程，有的是工地，有的是工程数据，不能白白浪费应该集成起来。

最后建设行业也应该像工业一样抓住新一轮科技革命机遇，制定以数字建造为核心的中国建造2035发展战略为“一带一路”提供技术支撑，为建设行业转型升级提出技术支撑，从建造大国走向建造强国，我汇报完了，谢谢大家。