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數字化助力建筑工業化和高質量發展

　　主持人：下面進入主論壇環節。首先，有請中國建筑科學研究院研究員黃如福先生做《數字化助力建筑工業化和高質量發展》的主題演講，掌聲歡迎。

中國建筑科學研究院研究員黃如福

黃如福：

    各位領導，各位嘉賓，下午好。非常榮幸有機會來和大家進行共同的交流和探討建筑行業的信息化、數字化方面的一些內容。建筑業要工業化，要高質量發展，我想離不開高質量的企業，尤其是龍頭企業。因為一個行業，都是由一個個企業組成的，一個企業要高質量發展，必須要有高效能的組織，一個高效能的組織必須要有高效能的崗位。

    如何打造一個高效能的組織、高效能的崗位？靠工業，行不行？靠信息技術行不行？之所以要打造一個高效能的組織、高效能的崗位，才能推進建筑業的工業化，才能推進整體的高質量的發展。所以我今天主要圍繞如何打造高效能的組織和高效能的崗位這個主題，來談我自己的一些想法。如何利用數字技術，來完成和實現這個任務。

    首先讓我們談談信息化。

    在座的每一位，應該對信息化都非常的熟悉。信息化給我們帶來的好處大家也非常的清楚，原來我們在工業時代，在信息化沒有出現之前，所有的信息傳遞完全是靠寫信的方式，或者是電話的方式，那是座機電話，或者是電報的方式。后來，有了信息技術，所有的信息傳遞就更加快了。在信息化時代，關鍵是解決了一個什么問題呢？信息的快速獲取、快速傳遞，讓需要信息的人能夠快速的利用信息，這是信息時代解決的關鍵性的問題。大家現在生活在這個信息化非常發達的時代，可能對這個好處都不太感覺得到。比如說在信息化時代，現在所有的信息對企業來說，對于每一個人來說，關鍵用的是什么呢？兩個工具，一個是文字編輯工具，一個是設計軟件工具。這兩個工具對于表達我們的思想、表達我們的產品、表達我們現在的工作狀態，起到了非常重要的作用。

    比如說計算機輔助設計軟件，再就是我們用得比較多的BIM軟件，這一類的軟件，我們企業所有的日常工作，都已經離不開了。已經成為了我們非常重要的工具。要是在七幾年之前、六幾年之前，沒有這種設計軟件的時候，那個時候要表達一個產品，手工還可以做，還可以完成。那個時候對我們來說，對我們沖擊最大的是結構計算。那個時候我們要是一個復雜的結構工程，靠人工根本就無法完成。我記得北京鳥巢的結構計算，是3臺486連續計算了3個禮拜才完成，那時候是已經有了486，接力計算，一臺計算機到發燙之后就轉另外一臺計算機，那時候最麻煩的是結構計算。

    一個是工具軟件。另外一個就是現在的ERP軟件，也就是信息系統，就是對企業管理中所用到的軟件。之所以在信息獲取的時候，這兩類軟件給我們獲取來了之后，我們兩類信息是給誰用的？中間的過程且不看，最后獲取的信息，第一個是給人看。圖紙完了之后要實施，就是給下面的施工人員看，他拿了這個設計圖紙之后可以用。另外一部分獲取的信息是給信息系統用，或者是給工具軟件用。比如說前面獲取了這個圖紙信息，設計完了之后，后面的軟件可以接著再進行造價、計算。也就是說我們在信息化時代，獲取的是兩類信息。這兩類信息對我們來說都叫做“數據信息”，是可以計算和進行編輯的。信息獲取之后，只能在兩個方面發揮作用：一是人用，另外是信息系統用。

    一、信息化與數字化

    進入了數字化時代，獲取信息的方式和途徑發生了變化。不僅僅是應用系統和工具軟件可以獲取信息，今天獲取信息的途徑還增加了模擬設備和數字設備兩類。國際上什么叫數字化？就是把模擬信息轉化成數字信息，就叫做數字化。在數字化時代，獲取信息的方式增加了。美國有一個統計，到2045年，全球有將近1千億種數字化設備投入使用。也就是說獲取信息的方式、工具，比信息化時代要多得多。

    獲取了這些信息之后，使用者比信息化時代又多得多。

    前面我已經說過了，在信息化時代獲取的信息只是兩個方面在用，一是人，二是系統。那么在數字化時代，除了人在用以外，除了信息系統在用以外，更重要的是智能系統、智能設備、智能機械也可以用。

    工具軟件、信息系統就不說了。讓我說說智能系統，這是一種包括專家系統在內的人工智能的系統，專家系統是掌握在大量的專家知識的基礎上，我知道發生了什么，條件是什么，可以滿足什么條件，該怎么做，這是專家系統。人工智能系統呢，出現了什么樣的環境，出現什么樣的條件，推理下一步該做什么。這是智能系統在數字化時代，在大數據時代給我們帶來的好處。

    再就是大量的機器人，能夠代替勞動，這是我們在工業時代向數字化時代進步的過程中，非常重要的一點。建筑行業，人工智能的這一部分內容，應該是數字化時代重點研究、重點解決的問題。比如說工廠化施工，這就是在標準化設計的基礎上，把這些構配件放到工廠里面去。到現場組裝的過程，這個過程離不開數字化，離不開信息化。

    從這里可以看到信息化和數字化最大的區別是什么？信息化是解決信息的快速采集、快速傳遞、快速使用的問題，是給人用的。而數字化，能夠采集更多的信息，采集的量更大，它不僅僅給人用，更重要的是給智能設備和智能機器來用，代替人工，減少人工的勞動，這是非常重要的需要突破的地方。

    獲取了這些信息要用到人工智能、工具軟件，也就是萬物互聯。就是這些信息來了之后，要讓這些設備機械為人類服務，這就是我們要解決的問題。要讓他發揮更大的作用。

    讓我們總結一下，信息化時代，信息的傳遞方式是接力賽，一個節點傳到另外一個節點，是流水式的、流程式的工作方式。這也許和我們傳統的豎型的組織架構有關系。在信息化時代的業務處理模式是流程的模式，在每一個崗位上，流程的每一個節點上，主要是兩個方面的工作因素或者是勞動要素，一個是人，一個是工具軟件。比如說繪圖軟件，比如說辦公軟件，ERP軟件，這就是幫助我們在工作，幫助我們在解決生產的問題。每一個節點上就是有這兩個生產要素，這是信息化時代的重點。

    而數字化時代的組織架構形式，無形中就發生了變化。由豎形結構變成了網狀結構。他把你所在崗位與你有關聯的這些工作崗位，無論是同級還是上下級，還是企業外部的，只要和你的業務相關的這些工作崗位，都把它通過數據信息，通過網絡技術，通過萬物互聯的方式結合在一起，進行社交方式的溝通。是一種網狀的工作方式。在這個節點上，它的工作不僅僅是人，還有智能系統，智能設備、機器和機械設備，這是數字化時代萬物互聯所帶來的好處。對每一個崗位來說，他的生產要素和信息化時代是完全不一樣的。

    這就是數字化和信息化兩種不同的工作方式，相信大家已經很清楚了。

    信息化時代和數字化時代，究竟有哪些差別呢？我做了四個方面的總結：

    1、獲取信息的方式兩者完全不一樣。

    在信息化時代，是通過數據、文字和圖，也就是CAD畫出來的圖，再就是以記錄、描述、描繪或者是轉述的方式獲取信息。一個產品要把圖形畫出來，把產品的功能向生產者表達清楚，就是信息的表達。

    在數字化時代，增加了模擬設備、數字設備，通過傳真、實錄、直播等方式獲取信息。現在不管在什么地方，比如說今天在這里開會，只要直播了，全世界都可以同步感受到我們會場的氣氛。這就是數字化時代和信息化時代的不一樣的地方。

    2、獲取信息的范圍不一樣。

    在信息化時代獲取的是某件事物的活動或者特定產品、特別關注的局部信息，是一種“事后”的信息。比如說現場做了什么事兒，把這件事情總結出來，告訴別人我現在做了什么。這是一種事后的總結，事后的描述。

    在數字化時代，可以獲取任何場景的全景信息，是“事中”的信息，是實時動態獲取的信息。比如說今天開會，在信息化時代，事后寫一個新聞報道，寫一個會場誰出席了會議，如何如何，再附幾張照片。而數字化時代就馬上直播出去了，這就是獲取信息的范圍不一樣。

    3、信息的應用范圍不一樣。

    在信息化時代，主要用于人和信息系統，這個觀點我在一開始的時候就已經講過了，或者是輔助或者部分代替人的工作。

    數字化時代信息是用于人和智能系統、智能設備、智能機械。改變了勞動強度，提高了生產效率和質量。這就是建筑工業化要走的道路，比如說原來我們國家為什么一些復雜的工程我們做不了？我們沒有計算機輔助設計軟件，現在有了計算機輔助設計軟件，任何的建筑工程，任何的大型飛機都能夠制造出來，幸虧我們有了這個計算機輔助設計軟件和結構計算軟件。因為現在的計算機發達了，速度快了，內存大了，結構計算的問題好像不那么重要了。實際上在過去，一直是沒有很好解決的問題。

    4、組織工作方式不一樣。

    在信息化時代，是有限的信息化流程，是單向的流動的方式，牽引特定崗位的員工進行工作，是流水式的進行配合。這種流水工作方式，產生100多年以來，到現在依然是這種方式，顯然他的工作效率已經不行了。

    而數字化時代是組織內外與業務工作相關的“崗位”，可以一對一，一對多，多對多的社交的溝通方式。我們的溝通方式便捷了，快捷了，生產效率就高了。你想想我們一個節點上，如果除了人，還能夠把更多的智能設備，一些機械能夠拉入進來，工作效率顯然就提高了。

    二、企業數字化的目的與任務

    數字化的目的是什么？我個人認為企業數字化是應用數字技術重塑企業，建立企業信息模型，創新生產手段，包括所需的資源和工具，創建新型的組織與協同工作模式，非常重要的是“協同”。這是我們在數字化時代和信息化時代、工業化時代最大的不同點，是協同。發展先進生產力，實現智慧建造與智慧管理。要走現代化、工業化的道路，我們要打造一個模式，最終要滿足不斷變化的業務和市場需求。這是我們做企業，做信息化，做數字化要時刻牢記的使命。

    這里我就不展開講了，圍繞數字化的目的，我們要解決幾個問題：

    1、數據治理。

    2、網絡互連，也就是萬物互聯。

    3、協同工作。

    4、數據資產化。

    5、智能決策。

    這是我們在數字化時代，我認為應該解決的5個核心問題，需要重點研究、重點解決的問題。如果這5個問題，不從數據治理開始，數字化基礎就不會牢固。時間問題就不展開了。

    三、智慧建造與智慧管理

    對于智慧建造部分，在座的領導和專家都非常熟悉。現在智慧建造有一個非常好的平臺，就是BIM平臺。這個平臺是一種設計方式，這個平臺為我們進行數字化的城市規劃、區域規劃、產品規劃，起到了非常好的工具性的作用。通過這個BIM模型，通過標準化設計，可以將這些標準的部件送入工廠，也就是預制清單。然后自動的制作模具，按照設計的要求，自動的進行配方。要多少標號的混凝土，自動的配方，自動的加工。生產完成之后，自動進行養護。養護完成之后再出廠，出廠之后再進行現場的規范化的、裝配式的施工。施工完了之后就到了運維系統，這個過程中牽涉到采購的問題。

    時間關系我只簡單的總結一下：數字化是智慧建造的基礎，智慧建造的關鍵就是要讓BIM技術貫穿應用于工程建造的全過程。這個全過程包括數字化規劃、標準化設計、規范化施工，工廠化生產，數字化采購、智慧化工地、裝配式施工、一體化裝修，智能化運維，以及數字化管理。這就是我們的智能建造應該貫穿，從產品的規劃一直到整個運維的全過程，都應該包括。

    這全過程需要所有的產業鏈上的企業共同努力，智能建造的基本特征是標準化、規范化、機械化、工廠化、組織管理科學化。設計標準化、數字化在建筑工業化中的作用極為突出，是智能建造的基礎與核心，也是構配件生產工業化的關鍵，將直接影響到機械化施工的效率，管理水平的提升以及施工規模的拓展。也就是說設計得好的產品，你的標準化率可能就高。裝配率就高，這和設計有很大的關系。

    剛才我們看的是智能建造這一部分，那么智慧管理呢？一個企業，把這兩部分做好，對建筑企業就是非常重要的。智慧管理方面我們過去做了很多工作，但是現在最缺乏的是XIM，這個管理信息模型究竟是什么？現在做得還不是很好。也就是說在智慧建造方面有一個產品模型，但是管理中有沒有一個管理模型呢？過去一直做ERP，我的觀點ERP現在已經落伍了。必須改變過去做ERP的思想，來對待現在的數字技術。因為我不太理解，為什么住建部還提出以“資源計劃為平臺”，這是我不理解的地方。我們一定要有很好的像建筑產品一樣的信息模型，來對企業的管理起到非常重要的支撐作用。有了這個信息模型，我們關鍵要解決五個方面的問題：

    1、感知企業的動態。感知市場的動態。

    2、實時的分析。有了這些數據，有了這個信息模型，有了大數據，必須要實時的分析，才能知道我現在的企業運行的狀態是怎么樣的，哪些事情做了，哪些事情沒做。

    3、智能決策。

    4、預測預警。

    5、智能預控。

    這就是人工智能應該在企業管理、在智慧建造方面發揮作用。智慧管理是指應用智慧對企業的智慧資源進行系統性管理，實現企業可持續發展的過程。這是智慧建造，我個人認為應該給他這樣的評價和定義。

    那么智慧資源是什么？包括企業的數據資產，人力資源，技術資源，標準規范以及相關的標準指標，組織制度和慣例資源，產業鏈，供應鏈，以及信息系統，一切的智能設備都屬于智慧資源。這是我們對智慧建造和智慧管理的一些理解，在數字化時代應該突破和重點解決的問題。

    四、企業數據信息的價值

    數據的價值，我認為在數據分析決策方面，能夠給一個企業或者一個行業帶來的價值是20%，或者不到20%。更大的價值是在智慧建造和智慧管理，智慧建造對我們這個傳統的建筑企業來說，他發揮的作用不到40%。因為畢竟很難用基建來代替傳統的手工勞工。在智慧管理上，它的價值應該大于40%，這是我這么多年研究的指標。可以給大家參考，也就是說我們在做信息數字化的時候，你的重點應該放在什么地方。

    最后是我的結論性的意見：企業的信息化，如果完全從固定的業務流程去實施，只能是跟蹤企業，隨著企業管理模式、制度、流程的變化而不斷的修改我們的系統。這種方式必須改變。

    數字化相對信息化，從技術的角度是升級，從實施方案看，可能是顛覆性的。

    我在很多場所一直表示這個意見，是我個人的意見，有不對的地方請各位領導專家批評，我的演講到此結束，謝謝大家。

    主持人：感謝黃如福研究員的分享！

    下面有請清華大學土木工程系教授、博士生導師馬智亮先生做《建筑行業信息技術應用現狀及發展趨勢》主題演講。