赋能融合基建 助推行业转型

近年来，国家加快推进新型基础设施建设（以下简称“新基建”）的众多举措在社会上引起高度关注。作为稳增长、培育新动能的重要力量，“新基建”如何推进工程建设行业高质量发展？下面我从把握新机遇、开发新技术、培育新业态三个方面来谈一些自己的看法。

把握新机遇

云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等新一代信息技术的发展，正加速推进全球产业分工深化和经济结构调整，重塑全球经济竞争格局。今年5月，美国参议院少数党领袖查克·舒默提出了《无尽前沿法案》（以下简称《法案》），计划让美国国会向美国国家科学基金会投入1000亿美元，用于人工智能、量子计算、先进通信、机器人等领域的研究。《法案》计划在10个关键重点领域推进技术，这10大领域中的第一项，就是人工智能领域。具体包括：人工智能和机器学习，高性能计算、半导体和先进、计算机硬件，量子计算和信息系统，机器人学、自动化和先进制造，自然或人为、灾害预防，先进通讯技术，生物技术、基因组学和合成生物学，网络安全、数据存储和数据管理技术，先进能源，材料科学及工程。

人工智能为何如此重要？人工智能是指可模仿人类智能来执行任务，并基于收集的信息对自身进行迭代式改进的系统和机器，简单来说，就是机器学习与人脑力的深度学习，让机器会学习、会思考、会工作，并且能帮助人去学习，辅助人去思考，从事体力劳动，最终辅助人、替代人（图1）。

图2 人工智能的“三算”基础

人工智能的发展经历了漫长的过程，从过去30年的由云计算和大数据技术支撑的计算智能，到现在的感知智能，如无人驾驶、语音识别、图像识别、影像识别等，这些都是感知智能技术取得的发展。2017年机器人的语音识别已经达到了人的水平，这是近10年主要做的事情。但是，这一阶段的人工智能是有智能无智慧，有智商没有情商，知其然不知其所以然。所以下一个10年将要发展的是认知智能，是基于脑启发式的人工智能，基于心理学、脑科学的人工智能，最终达到类脑的人工智能，能真正像人一样去思考、工作。

现阶段的人工智能主要是以“三算”作为基础：一是“算据”；二是“算力”；三是“算法”（图2）。“算法”主要基于深度学习，所以必须要有“算据”，包括数字化设计的数据、智能感知的数据等；“算力”是通过计算机，采取“云计算+边缘计算”的构架来进行计算；“算据”要存储，就需要建数据中心，要感知、传输，就要涉及到5G设施，要计算、超算、云计算等。这就是我们所说的“新基建”，“新基建”是人工智能技术发展的基础，也是数字经济的一个基础。

从某种程度上说，“新基建”是数字基建，“老基建”是物理基建，基建领域的CPS就是融合基建。一方面，从“物理基建”到“物理基建+数字基建”，是产业调整的必然产物，“新基建”为“老基建”升级提供技术支撑；另一方面，“新基建”需要开拓新市场（特别是垂直领域）、培育新业态，“老基建”为“新基建”发展提供了巨大的市场。

开发新技术

一般来说，“新基建”技术是通用技术，要应用于建筑领域，就必须开发工程建设领域先关的技术。

一是数字孪生技术。数字孪生是虚实之间双向映射、动态交互和实时联系，是与物理系统对应的数字化表达，或者说是与物理系统对应的数字化表达。目前，数字孪生逆向生成较多，是先有实物再将其进行数字化表达。那么真正的数字孪生是什么？它应该是一个动态的过程，就是还没有这个物的时候，我们就应该要考虑怎么样随着物的产生过程，把这个运动的过程都记录下来，这类的数字孪生就是正向的数字孪生。

二是数字主线技术。数字孪生的产生是一个动态的过程，实体工程在建造之前和在建造中，就应建立动态的数字孪生，通过动态的数字孪生模型优化和指导实体工程建造，这一技术就是数字主线技术。例如，一个工程项目建设全过程，从工程设计到深化设计、从施工到运维整个过程所产生的数据，通过模型驱动，各环节信息双向同步沟通，各阶段必须无缝进行连接，各种软件之间要进行很流畅的交互，这项技术将为建筑业发展提供非常重要的技术支撑。

三是基于模型定义工程产品。我们现在的建筑设计更多的是一种形式逻辑的表达，与形式逻辑相对应的数理逻辑，通过摸清它的数字逻辑规律，就可以采用模型定义工程产品。例如，北京大兴国际机场建设过程中，机场核心区18万平方米采用8根C型柱支撑。这8根C形柱的网架是通过数字模型计算出来的，就是通过模型来定义这个产品；再如上海中心大厦（图3），由于这3栋建筑并列在一起，就造成了局部的风场，如何降低这个风场风荷载造成的影响？就是通过模型将上海中心大厦主体结构扭转120°，使得风荷载作用效应减少了四分之一，这些数据都是通过仿真、模型计算出来的。

四是智能感知技术。在工程项目中，如何综合运用云计算、大数据、物联网、移动技术和智能设备等信息技术手段，聚焦工地施工现场管理，紧紧围绕“人、机、料、法、环”等关键要素，建立信息智能采集、管理高效协同、数据科学分析、过程准确控制的施工现场立体化信息网络，实现对工地的智能管理；如何在运维中引入人工智能，以实现“事前智能预警、事后快速定位、夜间无人值守、远程集中管理”等一系列智能运维目标，是当前需要解决的课题。

五是工程大数据驱动的智能决策。要综合利用工程环境数据（自然环境、社会环境、经济环境、文化环境）、工程过程数据（实施反馈数据、过程管理数据、工程交易数据、工程诚信数据）、工程要素数据（从业人员数据、工程机械数据、工程材料数据、工艺工法数据）、工程产品数据（产品绩效数据、产品性能数据、产品运营数据）等，通过对大数据的管理与分析，帮助行业治理精准化，帮助企业准确把握市场需求变动、提高产品设计与生产效率和供应链的敏捷性、准确性，提升施工管理水平，帮助业主提高运维能力。当我们具备了工程环境数据、工程过程数据、工程要素数据、工程产品数据的时候，就可以利用这些数据进行行业治理、企业管理以及施工管理（图4）。

六是自动化、智能化工程机械与设备。当我们具备了上述技术条件后，不再继续需要依靠人去工作，而是应该让机器去工作，赋予机械智能，从数控到遥控，一直到无人化，最终发展为建筑机器人，让机器替代人去工作，进行安全、高效、精确的建筑部品部件生产和施工作业，走建筑新型工业化道路，这也是今后发展的一个趋势。

图3 上海中心大厦

培育新业态

当我们开发了建筑领域的相关技术后，建筑业应当着力培育以下3种业态：

一是建筑工业化。新型建筑工业化不是传统工业化，它是把现代信息技术、智能技术与工业化深度融合，形成一种建筑新型工业化的新模式。目前，我们要想推动新型建筑工业化发展，需要解决以下三个方面的问题：如何建立建筑工业化的标准体系，现在应该说有了大框架但还不完善；目前部品部件、建筑构配件拿到工厂去生产，但是工厂生产的工业化特征还不明显，还没有形成批量的生产模式，没有形成多品种的流水线的生产，这就要建立部品、部件柔性的生产线，特别是智能化柔线的生产线；通过智能物流把部品部件运到现场以后，工地建设也应该智能化，把工地建设建成智能工厂，改善工地的建设环境、施工环境，从而提高建设工作效率。

图4 工程大数据驱动的智能决策

二是建造服务化。建造服务化，包括建造过程的专业化服务和使用过程的专业化服务，如搭建开放式的设计平台，为施工生产提供设备、技术支持，为质量安全提供保障，以及正在推行的全过程咨询等建造过程的专业化服务；通过拉长产业链，提供智能节能、智慧养老物业、智能健康住宅等使用过程的专业化服务。

三是建造平台化。平台经济已成为世界经济增长的新引擎。今年，世界500强企业中排在前10的一共有8家平台企业，而10年前只有两家，这就是一个发展的趋势。一个平台的价值取决于在这个平台上“粘”住客户的数量，通过搭建平台，使得产品的供给者与产品的需求者减少很多中间的环节，使得交易的效率更高、交易的成本越低，受益就更大，所以说这种平台是今后发展的一个趋势。

新形势下，工程建设企业也应该要搭建平台，并应当做好战略决策：

第一，选择好商业模式。企业在变革过程中究竟是选择2B、2C模式，还是搭建平台，要认真考虑。要根据企业的自身优势，不要盲目地去使用或者追求高新技术，选好商业模式。

第二，要从转变建造方式中发展新业态。建筑业转型升级是首位，信息化、智能化等技术要服务于转型升级，信息技术、智能技术固然重要，但建筑业转型升级，走新型工业信息化道路更加重要，要加强智能建造与工业化协同发展，行业企业应当在转型中找到并提升新的核心竞争力。

第三，技术成熟度高的产品更容易实现价值。企业必须明白不是技术越先进的产品越容易实现价值，反而是技术越成熟的产品能够实现价值。技术成熟能够稳定产品的质量，同时能够使成本更低，但技术走向成熟有一个过程，需要提前进行技术储备。什么时候将成熟的技术投向市场，需要把握时机，才能够实现价值。

第四，要注重社会伦理。我们有了智能化以后，很多服务都是由算法来决定的，算法决定价格，算法决定服务方式，还有一手交隐私、一手交服务，这就要求作为提供服务的企业家、专业的技术人员，一定要做到有情怀。技术虽然重要，但文化理念往往在某种程度上比技术更重要。

总而言之，“新基建”为我们提供了一个前所未有的发展机遇，建筑业要抓住新一轮科技革命的新机遇，高度重视数字技术对工程建造的变革性影响，制定以智能建造为核心的“中国建造2035”发展战略，实现建设行业的转型升级，为“一带一路”提供技术支撑，从建造大国走向建造强国。