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中建三局数字公司:数字驱动,问题导向还是发展导向

建筑前沿  · 公众号  ·  · 2024-03-07 15:37

正文

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演讲嘉宾丨陈  应

文字整理丨袁巍巍

文字审核丨陈  应    宁锦秋

编者按:本文为陈应女士12月8日在“预见2024,进入空气稀薄地带,暨攀成德第七届建筑业年度论坛”上演讲的速记稿,文字略有调整,经其本人确认。

尊敬的各位嘉宾、企业家、行业专家,大家上午好!

非常感谢攀成德的邀请,今天分享的主题《数字驱动:问题导向还是发展导向》是个命题作文。我大学是学自控的,在中建三局也一直从事智能建筑和智慧城市领域的工作,今天我将三局在数字化转型过程中的探索与大家做分享和交流,包括四方面内容:建筑业数字化转型、数字驱动的两种导向、数字驱动的探索实践及价值实现的组织适配。

1
建筑业的数字化转型

▌1. 企业数字化转型成功的衡量因素

一个企业数字化转型到底做得好不好,可以从三个角度来评判:

首先要看企业的数据与业务是否充分融合, 是否能影响企业的重大投资决策,给决策做辅助。 第二,要看是否能引入外部数据资源, 倒逼业务持续提升、管理持续提效、创新迭代加速。 第三,要看是否能够支撑战略落地, 提升全局掌控能力,助力整体业务拓展,让数据成为战略成败的关键要素。

这是衡量所有行业数字化转型成败的标准,那建筑业数字化转型的路径和目标又是什么?

▌2. 建筑业数字化转型路径和目标

路径方面, 建筑业数字化转型涉及全产业链,要从前端客户需求的满足,到建造过程生产方式的改善,进行全产业链布局,全面推动建筑产业全过程数字化转型。只有全生命周期的全方位推动,才能叫数字化转型。

目标方面, 要建成建筑产业互联网,通过多项目的建设、运营,聚集海量数据,充分挖掘数据的价值,改善用户的体验、提升管理效能、降低建设成本、缩短建设周期、反哺新开项目、辅助战略决策,最终形成“产业数字化+数字产业化”的闭环。

2
数字驱动的两种导向

数字驱动有两种导向,一种是问题导向,识别和解决当下的特定问题;另一种是发展导向,面向企业的中远期目标,具体包括:推动业务流程、产品和服务的创新、降低成本、提高管理效率、优化设计和施工流程、促进资源的整合和业务协同,实现价值创造的数字驱动建造,用数字来驱动建造。

▌1. 问题导向的数字驱动

问题导向的数字驱动应用聚焦于解决建筑业当前面临的实际问题,包括劳动力短缺、行业人均工效和价值偏低、智能化水平低下、数字化程度不高、管理过程复杂等。同时需要依据当前市场形势的变化,促使建筑企业着力寻求通过数字化、智能化的方式来解决当前面临的具体问题。

在设计阶段的应用需要解决的问题有: 如何协调、高效处理变更,从而提高设计过程效率和设计质量;设计模型如何高效、自动进行图审,并进入到施工的深化设计阶段,最终实现深化设计与施工过程的高效协同等。

在施工阶段,传统的施工方式更多依赖人工,智能化设备的使用有限,而劳动力的日益短缺催生了施工作业环境改善的需求。如何改善施工环境,我们从先进的施工方式着手,总结了三点: 一是应用智能化设备, 通过数字化程序远程驱动,三局正在做的是一键驱动生产,并直接与设计过程的数据对接,指导现场施工; 二是PC预制模块化工厂生产, 使现场施工环节大大优化和标准化; 三是建筑机器人等设备对人工的替代, 行业内目前有很多探索,如中建三局开发了5G远程控制塔机,坐在办公室就可以远程操控塔机,这些设备逐步替代人工,从而使施工现场环境得到了极大的改善。

在运维阶段,要构建感知、接入、分析、监控、预警、服务“六位一体”的技术体系,打破传统建筑、社区、园区、城区的信息孤岛界限,实现智慧化场景联动、智能化管理及运行,提高建筑的安全性,降低能耗,同时让居民享受更便捷、更舒适的城市和乡村生活空间。

▌2. 发展导向的数字驱动

上面讲的大多是产业数字化的内容,而发展导向的数字驱动要面向建筑产业未来的发展趋势,更多是数字产业化的内容。

现在建筑的空间和以前不一样了,在设计的时候就要考虑未来的变化和用途的多样性。 比如火神山、雷神山医院的病房都是负压病房,可以在传染病蔓延的应急状态下,保持医院空气清新,这对建筑封闭性、新风系统的配置要求就比较高。在修建火神山、雷神山医院之后,我们参建了全国很多医院,大约有三分之一的病房是“平战结合”的病房。所谓“平战结合”病房,就是平时是普通病房,在战时状态可以切换成应急的空间,因此需要更多地采用最新的科技和设备,不断改变设计和实施过程。

随着科技发展,客户需求逐渐从千篇一律的产品过渡到千人千面的产品,这一趋势,未来也会在建筑产业中体现出来。随着业务和客户需求的不断发展,建筑空间需要更具适应性和灵活性,未来的空间需要适应不同的场景,科技既可以作为工具,也可以作为媒介,帮助我们实现转型。

图1是建筑业数据的全生命周期管理,从项目策划到方案设计、施工图设计、深化设计,以及后续的施工、运维、更新拆除的全周期阶段,每一个参与者既是数据的生产方,也是数据的消费方。

图1 建筑业数据的全生命周期管理

通过数据协同,实现产业升级,利用数字化技术打通供应链,集约管理生产资源,提高管理效能。在项目管理数字化、人员管理数字化、业务管理流程数字化的基础上,融合 AGI 、大数据、 5G 、区块链,包括边缘计算和量子计算等新兴技术,研发和运用完善的数字驱动建造一体化管理平台,从而实现建筑产业互联网生态体系搭建和资源联动,这个平台三局正在做。工业互联网领域,国家已经推了好几年了,在全国各大、中城市建立了顶级节点以及一级、二级节点,但是建筑产业互联网还在路上。

3
数字驱动的探索实践

接下来结合我的工作经验,跟大家分享下三局在数字驱动方面的探索实践。

▌1. 融合导向的数字驱动

问题导向的数字驱动过于关注现有工程优化,忽视了创新和发展,也缺乏前瞻性和预见性;而发展导向可能会过于追求新技术的应用,忽略了实际问题的解决,从而缺乏实际应用的价值。 在推进过程中,更推荐采用融合导向的数字驱动:既关注现有的问题和瓶颈,也积极探索新的发展机会。 一般来说,问题导向和发展导向保持八二比或者七三比是比较好的,当然对于一些相对困难的企业,更需要关注解决现有的问题,做到九一比也可以,但一定要面向发展,如果没有面向发展,企业就没有可持续增长力。

▌2. 机构重组

中建三局“十四五”战略规划中的业务策略由“十三五”的“3”调整为 “3+3+1”, 第一个“3”指的是“老三板”业务(房建、基础设施、城市投资运营),第二个“3”是由新城建/智慧城市、水利环保、建筑科技构成的“新三板”业务。

为了响应中建三局“十四五”战略规划的业务策略调整,我们于2021年3月成立了数字公司,承载新增业务策略之一的“新基建/智慧城市”板块,同期成立绿投公司、科创公司,分别承载另2个新增业务。

三局数字公司是中建三局在数字化转型过程中,面向问题导向和发展导向融合驱动的机构调整(如图2)。 数字公司现有员工3100余人,其中信息化、数字化专职研发人员近500人,基本都是硕博学历,主要通过社会招聘引入来自阿里、华为、小米、腾讯、海康等大厂的资深工程师,以及通过校园招聘的硕士及以上研究生。

图2  中建三局数字公司组织结构

数字公司总部设立了两个能力中台——信息技术研究院和智慧城市研究院,信息技术研究院主要做信息化和软件开发,智慧城市研究院主要做智慧城市解决方案。按照 “5+5+N” 的业务布局,成立5大专业公司:信息科技公司、智能技术公司、环境能源公司、智慧交通公司、数字总包公司,信息科技公司是信息技术研究院为了加大研发人员对企业的认同、搭建未来职业发展通道而注册的一家法人公司。另外还有华东、南方、北方、西北、西南5个区域分公司,同时参股了三家合资公司。

▌3. 业务架构及数字化发展思路

整体业务布局方面,聚焦企业数字化、建造智能化、城市智慧化三大核心业务领域,打造行业领先的园区、交通、能源、水务、社区、医疗、数字基建、数字运营8大产品线,通过数字科技赋能全业务链智慧化,实现物理空间和数字空间的连接和重塑。

企业数字化领域的发展思路如图3所示:以新一代信息技术为驱动,围绕 “一个核心主旨”, 即通过数字链接,智慧赋能,对企业价值进行重塑。聚焦 “两大升级方向”: 一个是架构升级,一个是模式升级。深耕 “五条发展主线”: 通过管理信息化、建造智能化、产品智慧化来构建产业互联网,从而达成数字产业化的目标。落地 “三个‘一’蓝图”, 即能力集中到一朵云、产业汇聚到一张网、应用归集到一个端。通过流程变革、组织变革、模式变革,推动业务、管理全在线和全连接,实现全产业链的价值重塑。

图3  企业数字化发展思路

▌4. 数字产品图谱

建造智能化方向有很多产品落地,这是数字公司目前的产业图谱(如图4)。

在企业数字化方面: 有一个DOP的数字运营平台,目前所有的业务都已经上线运营,模块也在不断深化;同时中建总公司也在做统一的企业数字化平台,我们承担了其中的几个模块。“三局云砼”是一个建筑互联网产品,“知享网”是一个知识沉淀中心,“星磐PAAS平台”是一个建筑业软件的开发平台,建筑企业可以通过这个平台快速实现企业数字化的二次开发。“天工云”是和中国电信“天翼云”合作打造的,三局所有的数据都集中在这朵云上。

图4  数字产品图谱

墨斗是一个物联网平台。做智慧城市、智慧工地过程中,物联网的信息收集能力非常重要,物联网通过两个方式收集信息:一个是传统的传感器,通过有线、无线的方式进行传输。中国电信在全国大中城市(现在已经慢慢延伸到了乡村)建立了 NB-loT 的网络,这是一种窄带物联网,用一颗纽扣电池可以实现 3-5 年的数据收集,也可以应用到工地上;另一个就是应用人工智能的算法,通过视频方式来识别,实现物联网数据收集的目的。墨斗作为物联中台,接驳海量的数据。

在城市智慧化方向, 刚才也给大家介绍过了,后面也会介绍两个具体的产品。

在建造智能化领域, 三局正在做 “BIM全生命周期数据驱动一体化平台”, 大约在2024年6月份上线、12月正式运行,主要是为了承载湖北省智能建造的科研课题,湖北省成立了智能建造产业协作联盟,三局是理事长单位。同时我们也做了“云渲染视频会议”,还建立了一个“工程指挥中心”,指挥中心设置在三局总部,将遍布全球的1900个工地的数据都集中到工程指挥中心,并且实时同步。在“智慧工地”建设过程中,我们采用了分步建设的原则,在2021年和2022年上半年,进行智慧工地一期功能开发,之后做的二期开发。我们还做了“智慧物联机房”以及“线性工程的智能建造平台”。智慧化和数字化的进程,一定要制定长远规划,然后分步去实施。

同时我们也做了一些配套的智能硬件产品。 “智瓴物联网关” 是完全自主开发的。要做数据,就要考虑数据从哪里来:智慧工地数据从哪里来?智慧建筑、智慧社区、园区的数据从哪里来?因此需要一个物联网的中台把数据收集起来。工地现场其实有很多物联网设备,但各自有不同的协议,而且每一个厂家都是封闭的,所以需要一个通用型的网关,把所有的系统连接起来,打通。同时也做了塔吊的监控设备、升降机的监控设备、视频的监控设备、传感器、人行系统、轨行区联合作业车、电缆自动敷设装置、全感知柔性协作机器人、混凝土作业装置、焊接机器人、管道检测机器人等硬件产品。

通过数字产品图谱我们可以看到,在打造数字产品和数字化转型过程中,数字公司整体是50%面向问题,50%面向发展。

▌5. 中建三局数字产品的实践案例

接下来给大家介绍几个具体的产品。

(1)三局云砼

“三局云砼”面向三方用户,即施工方材料员(施工方)、混凝土生产工厂的客服调度人员(生产方)、搅拌车司机(司机端)。我们开发了一个大平台,设置了3个移动端(施工方、生产方、司机端),通过“数字云砼”界面,接驳前端和后台(如图5)。管理后台设置在三局数字公司,通过这个后台,可以连接全国以及全球的相关数据,实现商砼的业务数据大分析、供应商综合能力指标评估、物流全面可视化。

图5  三局云砼架构

通过三方的移动端界面,可以看到很多实时信息:在施工方界面,可以看到下单的混凝土是否已经发货,目前所在位置,运输司机信息,运输进展等信息;在生产方界面,可以看到订单来自于哪些项目,是否发货,发到了哪里,从而帮助企业进行生产布局的调整;在司机端,可以随时和双方互动,产品到了项目现场后不需要人工称磅,我们提供了自动的地磅系统。

“三局云砼”具有一定的创新性, 实现了订单电子化: 浇筑计划从生产端自动推送到ERP生产任务去,订单全生命周期可追溯; 实现了小票无纸化: 通过“三局云砼”产品,集成物流信息(GPS、北斗定位物流轨迹)、地磅信息、全生命周期信息(操作记录),采用区块链技术确保全程存证,具备法律效能,从而实现通过电子票证来结算; 实现了物流可视化: 移动端随时掌握车辆信息,查看所有在途车辆定位,追溯车辆历史轨迹; 实现了地磅自动化: 收料任务自动下发、地磅无人值守自动称重,称重数据和照片记录自动回传。

“三局云砼”已搭建基本产品运营和推广体系,目前已推广至北京、广州、深圳、武汉、西安、成都等全国二十多个中心城市,累计接入供应商厂站600家以上,实施推广项目1000个以上,累计订单突破了800万方,累计小票数80万张以上,累计订单数15万张以上,累计用户数近6万人。完成20次产品发版迭代,包含:20次产品发版说明、20次产品培训直播、500+项目厂站运营保障群。

这是一个非常典型的产业互联网实践,把生产商、运输方、用户,通过数字化方式连接起来,实现数字化驱动,提升业务效能。

(2)智瓴智慧园区

“智瓴”这个名字来源于三局“敢为天下先,永远争第一”的企业文化内涵,延伸出高屋建“瓴”,争先统“瓴”,智慧引“瓴”三层含义,进而形成“智瓴”的品牌理念。

“智瓴智慧园区”的知识图谱由接入层、网络层、边缘层、数据层、应用层、展示层构成,我们把智慧园区、智慧社区、智能建筑要实现的所有场景链接到这个平台。做这个平台的出发点就是面向发展导向,基于这个平台,我们可以把每个园区打造的场景都积累在PAAS中台,后续打造另一个园区的时候,所有的应用场景都可以直接复制。因此从能力建设角度来看,要全面打造智慧园区、智慧社区的体系,自有的中台就非常重要。

目前智慧园区产品已经迭代到3.0版,基于DTS三维引擎进行二次开发,将园区CIM模型及园区实时感知数据、实时业务数据进行深度融合,从园区态势、城市运营两大角度,搭建统一的CIM数字底板。构建时空一体、要素完整、动静结合的数字孪生园区。园区结合了BIM模型、倾斜摄影模型、正射影像、物联感知等多源异构数据,整体达到了CIM4级,部分区域达到CIM7级。

“智瓴智慧园区”平台可以应用到多业态场景,比如大型场馆、制造园区、科创园区、物流仓储园区、研发基地、企业集团园区、创意园区、游乐园区、农业园区、林业发展区、旅游休憩海岛、综合商业区等各类产业园区,以及行政办公区、大学城和相对封闭的居住社区等各类生活园区,目前已应用到了全国60多个项目中。

“智瓴智慧园区”平台从环境、安全、能源、服务、运营、设备六个态势,实现应用场景的数字孪生,通过全空间、全要素、可交互的数字化场景,打破数据壁垒,助力园区智慧化运营。

典型案例—深圳罗湖二线插花地智慧社区项目实践:

深圳市罗湖“二线插花地”智慧社区是深圳市超大型棚户区改造民生工程,项目总建筑面积230万平方米,包括住宅、商业、学校、社康活动中心、环境卫生设施等多种业态。项目涉及8个小区、17854套住宅、7所中小学及幼儿园、2所社康中心、3所护理中心。

项目名称叫插花地的原因是因为项目由六块分散穿插的地块组成,工程总承包也是六家不同的公司,有中建三局、中建八局,也有当地的一些建筑企业,整体上统一采用我们的数字平台,将各个模块全部打通,包括:智能化、消防、电气等100个子系统,连接50多万个感知末梢(物联网点),共同构建物联社区感知网络,包括18万套居家感知设备、16万套公区设施感知设备、229套环境感知设备和4万套安防感知设备。

这个项目受到当地政府部门的高度重视,由罗湖区政数局副局长担任总指挥长,深圳特工的总工担任副指挥长,联动公安局、民政局、社区、街道、运营商以及相关的服务商共同梳理需求,打造全国智慧社区的样板,实现接驳政府的应用、服务运营商、服务每一个企业和客户的目标,最终实现一键智能联动,一图全面呈现,一网全面感知,一脸走遍社区,一屏智享生活,一站智能决策六大成效。最终从设备健康指数、安全指数、环境指数、服务指数、活跃度指数来评判智慧社区运营得好不好(如图6)。

图6  智慧社区总体思路及架构

插花地项目智慧园区场景展示:

一图全面呈现: 在智慧社区管控中心,可以实时监测和展示社区所有设备的运行状态、告警事件以及人车通行记录等重要信息。通过平台,对物联感知设备下发指令,实现远程设备控制。

AI智能分析: 利用AI算法赋能传统摄像头,实现了社区智能AI监控的全覆盖,对社区违规事件进行自动发现、取证和上报。在三维场景中,可便捷、快速调取实时监控画面,结合人脸识别AI分析,对异常事件或陌生人的运动轨迹进行追踪和查看。

房屋/人口管理: 对社区住宅通过分层分户,直观查看房屋内部结构。将每户租售状态、房屋面积、居住人数等信息与空间模型绑定,助力政府侧进行房屋产权信息登记、人口普查等。

智慧家居: 深圳政府很注重民生,每户家庭都有“家庭七件套”,包括燃气报警、紧急报警、水电远程监测等。比如水电远程监测,通过对电、水的使用状态分析,判断独居老人的生活状态是不是正常,进而联动社区服务人员上门查看。通过这些方式挖掘数据的价值,更好地提供服务。

智慧停车: 插花地项目运营管理的车位有一万多个,所以车辆的导引、查询、分流非常重要。智慧停车可以实时展示所有停车位和充电桩的使用情况,根据各层车位的实时空余数量,在早晚高峰期对停车和出入口通行进行引导和分流,均衡各停车场负载。同时,可对车牌号进行模糊查询,快速定位到该车所停靠的位置。

智慧政务: 由深圳政数局牵头,打通了群众服务的最后一公里,从而实现政务服务一网通、一窗通、智能办、协同办、就近办等很多功能。

大数据应用: 通过智慧社区生活、管理、服务等构建社区全域的数据,依靠全域数据,充分挖掘、服务业主生活,服务商业经济。

“智瓴智慧园区”产品从五个维度提升了用户体验,包括个人用户、入驻企业、政府、运营商以及商家。在插花地项目,我们积累的场景有256个;中建大兴之星智慧园区项目,积累了155个场景;在做光谷之星项目的时候进行了迭代,重新梳理了高频场景、低频场景,以及没考虑到的场景,最后在光谷之星做的场景大约是153个。通过迭代升级,不断提升和改善产品,实现智慧园区产品赋能,从而在服务效率、预测效率、通行效率、设施效率、能源效率、组织效率、工作效率等方面都得到了提升。

成果方面已取得软件著作权7项,专利6项,先后获得全国智标委“CIM+智慧园区标准应用示范项目”、全国信标委“2022年优秀智慧园区案例”、第七届湖北省创客中国优秀奖、入选《CIM应用与发展》优秀案例、第十届湖北省优秀软件产品等多项荣誉。

(3)智瓴易行智慧停车平台

最后给大家介绍下“智瓴易行”智慧停车产品,是用智瓴的中台去实现的,形成了 “1+3+4+N” 的城市级智慧停车解决方案,实现城市路内、路外一体化停车信息采集与服务。主要面向城市级的停车管理,向政府提供数据共享与决策支持服务,向停车企业提供数据互联互通发布功能,向公众提供便捷有效的停车信息服务。实现政府治理有序,企业经营高效,市民出行便捷,从而提升出行效率与行业服务质量。城市级停车管理就是将整个停车场打通成大停车场,任何时段去到任何一个停车场,都能做到无杆进、无杆出,自动扣费;用户还可以通过系统的后台查看停车记录,有争议可以在平台上申诉处理,这样就能节约效能。

“智瓴易行”实现的十大功能包括: 停车诱导、车位导航、反向寻车、车位共享、移动支付、路内停车、路外停车、停车场管理、大数据分析、增值服务。

智慧停车对城市管理和城市交通有重要的意义:







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