數(shù)智技術(shù)提質(zhì)建筑工業(yè)化——中華建筑報專訪三一筑工董事、總工程師馬云飛

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（以下內(nèi)容全文轉(zhuǎn)載自12月17日《中華建筑報》，記者 王海霞）

以數(shù)字科技賦能城市高質(zhì)量發(fā)展，已經(jīng)成為當前建筑業(yè)的重要課題。在2024年中國城市高質(zhì)量發(fā)展研討會上，本報記者專訪三一筑工科技股份有限公司(下稱三一筑工)董事、總工程師馬云飛，立足數(shù)字化與工業(yè)化發(fā)展的最新成果，探討智能制造在建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展中的作用，探尋新技術(shù)助力建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新路徑。

建筑工業(yè)化水平仍待提升

何為智能建造？智能建造就是以智能技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)與以工業(yè)化為主導的先進建造技術(shù)深度融合的新型建造模式，如何系統(tǒng)性地解決傳統(tǒng)建筑向智能建造轉(zhuǎn)變？是當前建筑工業(yè)化轉(zhuǎn)型升級的重點。

馬云飛認為，傳統(tǒng)建造方式有兩大痛點，一是設(shè)計、施工、采購等環(huán)節(jié)是分割的，這就需要用現(xiàn)代信息技術(shù)整合行業(yè)；二是目前傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆建造方式大量依靠現(xiàn)場人工手工作業(yè)，施工中存在散亂臟差及用工多、質(zhì)量不可控、不夠綠色環(huán)保等諸多問題。

為此，三一集團提出了“從建筑到產(chǎn)品、從施工到制造、從離線到在線”三大理念，以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)+AI的平臺技術(shù)作為基礎(chǔ)底座，打通了建筑行業(yè)5大階段，用智能制造賦能智能建造，并助力建筑工業(yè)化進程加速。

具體來看,“從建筑到產(chǎn)品”即建筑工業(yè)化須從設(shè)計端開始，三一集團的SPCS(裝備、技術(shù)、云平臺)產(chǎn)品技術(shù)便是從DFMA理念開展一體化集成化產(chǎn)品設(shè)計，并考慮生產(chǎn)工藝、施工技術(shù)等因素，設(shè)計適合工業(yè)化生產(chǎn)的建筑產(chǎn)品?！皬氖┕さ街圃臁笔菍⑹┕そㄔ飙h(huán)節(jié)變成制造與建造結(jié)合的方式，也就是將建筑部品部件在工廠通過數(shù)字化、信息化、機械化、自動化的方式制造完成，發(fā)揮智能裝備的優(yōu)勢，實現(xiàn)智能建造。“從離線到在線”是將傳統(tǒng)的、離線的建筑建造過程通過云平合管理，真正實現(xiàn)在線協(xié)同與數(shù)字孿生。

建筑工業(yè)化讓造房子如造汽車

住建部提出的“像造汽車一樣造房子”，就是要實現(xiàn)建筑工業(yè)化。作為全球“建機三強”企業(yè)之一，三一集團在生產(chǎn)重卡、生產(chǎn)汽車方面具有傳統(tǒng)優(yōu)勢，還在推動建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面取得了豐碩科技成果。

為了實現(xiàn)智能建造，三一筑工從裝備、技術(shù)、云平臺三方面切入，研發(fā)了SPCS智能建造解決方案。在技術(shù)方面，主要聚焦傳統(tǒng)施工中復雜的混凝土主體結(jié)構(gòu)，用三個關(guān)鍵詞概括為空腔、搭接、后澆。通過這套體系可實現(xiàn)空腔構(gòu)件在工廠的數(shù)字化、機械化、自動化的生產(chǎn)，實現(xiàn)構(gòu)件生產(chǎn)的工業(yè)化；再在現(xiàn)場進行鋼筋搭接鏈接、快速拼裝，實現(xiàn)現(xiàn)場工業(yè)化。此外，空腔內(nèi)適度后澆，可以最大化發(fā)揮混凝土結(jié)構(gòu)材料特點。

這套技術(shù)體系的搭建可以讓造房子如造汽車一樣。馬云飛介紹，該技術(shù)體系比傳統(tǒng)裝配式建造技術(shù)節(jié)約5-10%成本，建造速度可以實現(xiàn)4天一層，結(jié)構(gòu)更安全，建筑防水性能更好，真正做到了結(jié)構(gòu)安全成本優(yōu)、綠色智慧好快省。比如，在“住房城鄉(xiāng)建設(shè)部智能建造工程技術(shù)創(chuàng)新中心首批可復制可推廣示范項目”湖南師大附屬星沙實驗學校項目中，使用SPCS智能建造解決方案后，項目工期比傳統(tǒng)裝配式技術(shù)方案節(jié)約60天，成本降低約10%，項目質(zhì)量大幅度提升。

三一集團還研發(fā)了PC、鋼筋、AAC、建筑固廢回收裝備等一系列建筑工業(yè)化智能裝備。其中，在PC裝備方面，可實現(xiàn)鋼筋、模板、混凝土等傳統(tǒng)混凝土構(gòu)件加工作業(yè)70%以上由機械自動化方式完成，這種工業(yè)化建造方式可以減少用工40%、節(jié)約用水35%、節(jié)約木材60%、減少能源消耗30%，是對工業(yè)化與綠色化融合的新型建筑工業(yè)化發(fā)展目標的生動詮釋。

數(shù)字與AI融合技術(shù)提質(zhì)建筑工業(yè)化

在數(shù)字孿生+AI融合發(fā)展的新階段，解決傳統(tǒng)建造方式的痛點，推動建造全生命周期的數(shù)字化管理創(chuàng)新，要以工業(yè)化建造技術(shù)為基礎(chǔ)向更寬維度的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

馬云飛認為，通過開發(fā)管理平臺及設(shè)計軟件、管理軟件，實現(xiàn)建造全生命周期過程中實現(xiàn)數(shù)字化管理，在整個建造過程實現(xiàn)全周期、全角色、全要素在線協(xié)同 、數(shù)字孿生，是建筑未來發(fā)展方向。

“引入數(shù)字孿生，就是在建造實體建筑時，同步提交一套與建筑同步成長的建筑信息模型，而且模型必須是一件一碼、信息協(xié)同?！瘪R云飛認為，這其實是對建筑工業(yè)化水平提出了更高的要求，從構(gòu)件的設(shè)計階段開始，就必須引人智能設(shè)計軟件生產(chǎn)一件一碼的建筑模型。在生產(chǎn)階段，由工廠的智能裝備解析模型數(shù)據(jù)，并以數(shù)據(jù)驅(qū)動進行預制構(gòu)件的機械化、自動化的加工，,在此過程中，數(shù)字孿生意味著通過建筑物構(gòu)件的不同顏色實時動態(tài)展示建筑建造狀態(tài)，做到施工進度一眼可見。

三一集團還開發(fā)了建筑行業(yè)專用的筑享云平臺，實現(xiàn)了參建各方在線協(xié)同、信息共享、數(shù)據(jù)驅(qū)動、實時反饋、動態(tài)協(xié)調(diào)，從而大幅度提升現(xiàn)場管理水平，讓施工變更率降低2/3，減少現(xiàn)場管理人員10%，提高管理效率10%以上，實現(xiàn)了智能建造在施工管理中的創(chuàng)新實踐。?