“智能建造”：青島建筑業(yè)加速數(shù)字化轉型

2023年04月06日

在300噸汽車吊的牽引下，一塊塊巨大的鋼結構梁體吊裝到指定位置，如同“拼積木”一樣，利用裝配式建造方式，211米長的橋梁成功飛跨深圳路，焊縫總長度超過1.8萬米，中間沒有一根墩柱，成為跨海大橋高架路二期工程的一大亮點。

　　火花四射之間，管道焊接機器人代替人工正在開展自動焊接作業(yè)；智能抹灰機器人則正在向一面墻噴灑灰漿，開展抹灰施工，它的工作效率是人工抹灰的6至8倍；四足機器狗靈活地穿梭在建筑工地，其搭載的傳感器可以實時記錄和回傳，成為建設項目中的“網(wǎng)紅監(jiān)工”。

　　經(jīng)過標準化的打造，以往塵土飛揚的傳統(tǒng)混凝土加工廠成為一個精益管理的“工廠”。在位于西海岸新區(qū)的一家商混站內，通過數(shù)字化管理，整個廠區(qū)實現(xiàn)無人、無塵化生產(chǎn)，如此一來，智能建造讓“黑燈工廠”成為可能。

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　　在數(shù)字化的加持下，青島許多工程建造場景已發(fā)生顛覆性變化，建筑工業(yè)化和智能化正在成為現(xiàn)實。眾所周知，建筑業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，為我國經(jīng)濟社會發(fā)展和民生改善作出了重要貢獻。建筑業(yè)現(xiàn)代化是中國式現(xiàn)代化不可或缺的一環(huán)。在新發(fā)展理念和“雙碳”目標的要求下，建筑業(yè)正蹄疾步穩(wěn)實現(xiàn)現(xiàn)代化轉型。

　　2022年11月，住建部將24個城市列為首批智能建造試點城市，以科技創(chuàng)新推動建筑業(yè)轉型發(fā)展，青島位列其中，成為全省唯一入選的試點城市。擁有工業(yè)化和數(shù)字化基礎的發(fā)達制造業(yè)是智能建造試點城市的基礎，這也正是24個試點城市所具備的共同點。

　　“目前，各大試點城市根據(jù)自身情況，正積極探索建筑業(yè)轉型發(fā)展的新路徑。青島也提前布局，多管齊下，系統(tǒng)推進，以‘試點示范’開拓智能建造‘青島路徑’，加速住房城鄉(xiāng)建設領域與先進技術的深度融合，推動建筑業(yè)高質量發(fā)展、轉換增長動能。”市住房城鄉(xiāng)建設局副局長牛永波介紹道。

　　青島此前發(fā)布的《推動智能建造三年行動計劃》中明確，到2025年，全市智能建造水平顯著提高，打造智能建造示范項目100個以上；建成一批智能建造產(chǎn)業(yè)基地和產(chǎn)業(yè)集群，打造智能化工廠20個以上、建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺5個以上，培育一批智能建造龍頭企業(yè)；智能建造的政策體系、技術標準體系基本完善，智能建造試點市建設取得明顯成效，形成一批可復制的智能建造試點青島經(jīng)驗。

　　當下青島智能建造試點工作推進情況如何？未來又將如何布局？建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化轉型還存在哪些痛點和瓶頸？帶著這些問題，連日來，記者前往各大重點工程建設現(xiàn)場、建筑產(chǎn)業(yè)智能化工廠等地展開了調查。

　　“智能建造”倒逼行業(yè)迭代

　　傳統(tǒng)印象中，建筑工地往往是“晴天一身土、雨天兩腳泥”。談起建筑行業(yè)，外界普遍認為這是一個勞動密集型、粗放式發(fā)展且數(shù)字化水平較低的傳統(tǒng)行業(yè)。“我國建筑業(yè)創(chuàng)造了諸多世界第一，但同時也面臨著產(chǎn)品性能欠佳、資源浪費巨大、安全問題突出、環(huán)境污染嚴重、生產(chǎn)效益低下等問題。”中國工程院院士丁烈云說。

　　我國建筑業(yè)還存在勞務短缺以及由此帶來的用工成本上升問題。此前國家統(tǒng)計局發(fā)布的《2021年農民工監(jiān)測數(shù)據(jù)》顯示，農民工平均年齡41.7歲，比上年提高0.3歲。其中，50歲以上農民工所占比重為27.3%，比上年提高0.9個百分點，較2016年的19.1%上升8.2個百分點。

　　不難看出，未來建筑行業(yè)用工老齡化和人工成本上升將成必然。

　　在全新發(fā)展理念下，如何解決這些“痛點”問題，推動建筑業(yè)高質量發(fā)展？丁烈云認為，實現(xiàn)智能建造，促進信息化與工業(yè)化在工程建造領域的深度融合，是建筑業(yè)轉型升級的必由之路。“發(fā)展智能建造”成為大勢所趨、形勢所迫。

　　通俗來講，智能建造是指在建造過程中充分利用智能技術和相關技術，通過應用智能化系統(tǒng)，提高建造的智能化水平，減少建造過程對人工的依賴，從而使建造的品質和效率更高，同時，在建筑的全生命周期內實現(xiàn)節(jié)材省工、節(jié)能減碳的目標。

　　近年來，國家推動智能建造發(fā)展的步伐逐步加快：2020年7月，住房和城鄉(xiāng)建設部等13部門聯(lián)合印發(fā)指導意見，力推智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展。2021年3月，“發(fā)展智能建造”納入國家“十四五”規(guī)劃綱要。2022年1月，全國住房和城鄉(xiāng)建設工作會議將推動智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展作為建筑業(yè)轉型升級的重點工作之一。《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》也提出加快智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展。

　　隨著首批24個智能建造試點城市的公布，我國進一步明確試點的主攻方向是以科技創(chuàng)新為支撐，促進建筑業(yè)與數(shù)字經(jīng)濟深度融合，培育智能建造新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，著力解決工程建設存在的生產(chǎn)方式粗放、勞動力緊缺、資源能源消耗大等突出問題，更好發(fā)揮建筑業(yè)對穩(wěn)增長擴內需的重要支點作用。

　　此次青島為何能獲批國家級試點城市？事實上，青島2020年便啟動對“智能建造”的探索，彼時借力“新城建”全國試點，率先開始了智慧建造科技示范工程評選。經(jīng)過一段時間的探索實踐、經(jīng)驗總結、展望分析，2022年在全市范圍內率先開展了項目試點示范，確定數(shù)字化建設項目23個、智能化工廠項目11個、建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目6個。

　　“青島是一座產(chǎn)業(yè)型城市，實體經(jīng)濟特別是工業(yè)制造業(yè)基礎雄厚，同時擁有良好的建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎。近年來青島的建筑業(yè)產(chǎn)值年均增長率穩(wěn)步提升，對全市經(jīng)濟增長作出了重要貢獻。”市住房城鄉(xiāng)建設局科技處負責人告訴記者，近年來，青島先后入選我省首個國家低碳試點城市、全國首個綠色城市建設發(fā)展試點，在2022數(shù)字城市百強榜中位列第七名，這些因素都成為青島推進智能建造的底氣和優(yōu)勢。

　　在剛剛發(fā)布的《數(shù)字青島2023年行動方案》中也明確提到，“推動工業(yè)、農業(yè)、海洋、服務業(yè)、建筑業(yè)數(shù)字化轉型，新發(fā)布1000個以上工業(yè)賦能場景，新建80個以上智能工廠、數(shù)字化車間和自動化生產(chǎn)線”。可以預見，從“建造”走向“智造”將成為青島建筑業(yè)發(fā)展的未來趨勢。

　　青島智能建造的“生動場景”

　　去年以來，在城市更新和城市建設三年攻堅行動的“春風”下，青島很多重點工程建設拔節(jié)生長。不斷刷新建設紀錄的背后，離不開BIM、裝配式、綠色建造等新技術、新工藝、新材料、新理念的應用，推動著整個行業(yè)向高質量發(fā)展邁進，助力城市更新建設跑出“青島速度”。

　　唐河路-安順路打通工程的工期緊、線路長、施工作業(yè)面復雜、參與建設方多，組織協(xié)調難度大。“項目率先采用‘互聯(lián)網(wǎng)+智慧建造’技術，搭建了智慧工程管理的‘工程在線’云平臺，管理人員僅用一臺手機或電腦，便可全局掌握工程建設信息，規(guī)范建設管理流程，為工程建設全過程提供全方位的管理保障。”國機工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院負責人介紹說。

　　面對工程建設的千頭萬緒，云平臺就如同是一個“調度中心”，綜合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、BIM與GIS等技術，對工程建設全周期質量、安全、進度、人員、工程檔案等全面數(shù)字化管理，從而解決項目上的“信息孤島”“數(shù)據(jù)壁壘”“資源分散”等問題。

　　隨著大量信息技術的廣泛應用，裝配式建筑也快速進入大眾視野。

　　“這里正在加緊生產(chǎn)的，就是重慶路快速路的箱梁構件。”近日，記者在位于青島高新區(qū)的青島城鐵智能建造科技有限公司車間內看到了一片火熱朝天的生產(chǎn)景象：敞亮的現(xiàn)代化生產(chǎn)車間內，伴隨著或高或低的轟鳴聲和切割聲，8條智能化流水生產(chǎn)線開足馬力，鋼筋籠綁扎、混凝土澆筑、蒸汽養(yǎng)護……每完成一道工序后，移動臺車便會載著逐漸成型的箱梁，順著軌道移動到下一個工區(qū)，一批批“重量級產(chǎn)品”相繼完成。

　　作為全市規(guī)模最大的采用預制裝配式施工工藝的高架橋，重慶路快速路的上部結構絕大部分采用預制裝配式橋梁施工工藝。目前工程建設現(xiàn)場正開展樁基和墩柱等下部結構施工，與此同時，后期將使用的箱梁等上部結構構件則在裝配式工廠同步生產(chǎn)。“在工廠制作完成預制構件后，再將一塊塊猶如‘積木’的橋體構件運至工地現(xiàn)場開展拼裝。由此，可將串聯(lián)施工變?yōu)椴⒙?lián)施工，縮短工期，并具有對周邊交通影響小、環(huán)境污染少、所需勞動力少等優(yōu)勢。”中鐵二十五局項目負責人陳曉明透露，借助智能生產(chǎn)線，單個箱梁的生產(chǎn)周期可由原來的9天縮短至4天。

　　在榮華建設集團國家級裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地內，同樣的場景也在上演——智能工廠內的各類機械設備高度自動化運行，裝配式建筑所需的各類構部件均已實現(xiàn)了信息化管控與智能化生產(chǎn)，每過幾分鐘，一塊預制鋼筋混凝土構件就在PC生產(chǎn)線上徐徐滑出，一旁的裝配化裝修智能生產(chǎn)線則可實現(xiàn)快裝板材的全自動切割、覆膜、上下料……每條產(chǎn)品流水線上，只有幾名工人熟稔地操作著手里的儀器。

　　總體來看，近年來青島的市政設施、軌道交通及房建類工程中，裝配式建造比例均在逐年提升。去年年初，住建部印發(fā)《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，提出到2025年和2030年，裝配式建筑占新建建筑比例分別達30%和40%以上。青島則提出了更高要求——到今年，全市裝配式建筑占新建建筑面積達到50%，這一比例走在了全國前列。

　　在各級政策的引導下，一些大型建筑企業(yè)主動擁抱裝配式建筑。“發(fā)展裝配式建筑是建筑業(yè)轉型升級，實現(xiàn)智能建造的必經(jīng)之路，企業(yè)不僅要順應這個趨勢，更要不斷加強技術研發(fā)和落地應用，才能在未來的激烈競爭中占據(jù)一席之地。”榮華建設集團副總工程師李海生向記者坦言，如何將建筑業(yè)與新一代信息技術充分融合，實現(xiàn)裝配式建筑的標準化、模塊化、規(guī)模化，是推進裝配式建筑智能建造的關鍵所在。隨著技術水平的提高和產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，未來裝配式建筑的綜合成本會更低，施工效率、建筑質量等方面的綜合優(yōu)勢會愈加凸顯。

　　未來將擁抱更大發(fā)展空間

　　建筑業(yè)發(fā)展連接經(jīng)濟，也牽動民生。以智能建造為抓手，建筑業(yè)轉型升級在促進經(jīng)濟社會發(fā)展的同時，其立足點和落腳點是不斷滿足人民群眾對美好生活的需要，推動城市高質量發(fā)展。

　　在全市城市更新建設中的每個攻堅領域，幾乎都有“智能建造”融入其中，比如，在市政道路工程建設的細微處踐行“綠色發(fā)展”的建設理念，施工中使用移動式“天幕”，減少揚塵和噪音對周邊居民的影響；在老舊小區(qū)改造過程中嘗試智慧社區(qū)在內的數(shù)字領域探索，推動居民生活品質再上新臺階，使居民獲得感、幸福感、安全感大幅提升。

　　這些讓人眼前一亮的建造場景，是建筑業(yè)迭代升級的最佳生動實踐。目前，我國的智能建造水平還處于方興未艾的階段。業(yè)內人士透露，建筑業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈很長，俗話說“船大難掉頭”，目前來看建筑工業(yè)化的整體效益還遠未發(fā)揮出來。“新技術的研發(fā)需要較長的時間與大量資金的積累，當我國的智能建造進入核心關鍵領域時會遇到很多技術上的壁壘。以建筑業(yè)信息化升級為例，目前仍存在終端數(shù)據(jù)接口龐雜、數(shù)據(jù)集成難度大、數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一等問題。此外，還面臨著研發(fā)及實操人才匱乏等諸多現(xiàn)實問題。”

　　要真正實現(xiàn)智能建造，建筑行業(yè)仍然任重道遠，相比之下，智能建造將引發(fā)的無數(shù)新業(yè)態(tài)和無限的市場機遇更讓人們對行業(yè)發(fā)展前景充滿期待。

　　前不久，山西太原某建設項目的采購人員，在類似“京東商城”的建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上，完成了一站式建材采購。采購人員下單后，位于太原周邊的多個供應商收到訂單后快速發(fā)貨。這一“線上交易”場景的完成，正是基于一家來自青島的建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。

　　“我們通過構建數(shù)字化共享平臺，聯(lián)動產(chǎn)業(yè)上下游，促進智能建造全產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化升級，進而解決了以往建材采購信息不對稱、產(chǎn)品控制難以保證等行業(yè)痛點。”據(jù)材金和通建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺負責人介紹，目前平臺已鏈接了1000多家供應商和500多家采購企業(yè)，去年的銷售額達到15.4億元。

　　智能建造一頭連著數(shù)字技術，一頭連著建造工程，是兩者互促發(fā)展的“融合體”。在試點工作的撬動下，青島的智能建造充滿了廣闊的發(fā)展空間。“接下來我們將進一步創(chuàng)新資源配置，在構建完善政策體系的同時，建立以政府扶持為引導、企業(yè)投入為主體、多元化社會資源參與的資源投入模式。大力支持智能建造相關研究、成果轉化以及一些應用場景建設和產(chǎn)業(yè)化扶持，進而形成一批可復制的智能建造試點青島經(jīng)驗。”市住房城鄉(xiāng)建設局科技處負責人說。

　　相信借助智能建造，未來會有更多創(chuàng)新性的建造場景，在你我身邊發(fā)生……

（責任編輯：何雯麗）