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【2021中国建筑装饰产业发展论坛演讲】黄如福:数字化助力建筑工业化和高质量发展

来源:金沙总站

  2021年9月17日下午,凝聚行业力量 推进数字化转型——2021中国建筑装饰产业发展论坛在深圳五洲宾馆隆重召开。中国建筑科学研究院研究员黄如福先生作为演讲嘉宾,现场带来《数字化助力建筑工业化和高质量发展》的主题演讲。

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  △中国建筑科学研究院研究员黄如福

  黄如福:

  各位领导,各位嘉宾,下午好。非常荣幸有机会来和大家交流、探讨建筑行业的信息化、数字化方面的一些内容。建筑业要工业化,要高质量发展,离不开高质量的企业,尤其是龙头企业。因为一个行业,都是由一个个企业组成的,一个企业要高质量发展,必须要有高效能的组织,一个高效能的组织必须要有高效能的岗位。关于高效能岗位的论题,我将在明天上午的分论坛中演讲。

  如何打造一个高效能的组织、高效能的岗位?不仅需要工业化、信息化,还需要数字化。只有全面创新应用数字技术,才能推进建筑业的工业化,才能整体推进建筑业的高质量的发展。

  今天我要围绕如何创新应用数字技术打造高效能组织这个主题,来谈谈我的一些意见。

  首先让我们谈谈信息化。

  在座的每一位,应该对信息化都非常的熟悉。信息化给我们带来的好处大家也非常的清楚,原来我们在工业时代,在信息化没有出现之前,所有的信息传递完全是靠‘信件’的方式,或者是电话、座机有线电话的方式,或者是电报的方式传递信息。后来,有了信息技术,所有的信息传递就更加快了。

  在信息化时代,信息技术解决了什么问题呢?那就是,信息的快速获取、快速传递,让需要信息的人能够快速的得到信息、利用信息。这可以说是,信息化时代,信息技术对人类最重要,也是最伟大的贡献。大家现在生活在这个信息化非常发达的时代,可能对这个好处都不太感觉得到,正像我们用电一样。

  比如说在信息化时代,在所有企业、人类,应用最广的两个工具,一个是文字编辑工具,一个是设计软件工具。这两个工具对于我们表达思想、表达生活工作环境以及工作状态,表达产品模型信息等,起到了非常重要的不可或缺的作用。

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  就拿计算机辅助设计软件、BIM软件来说吧,在60年代、70年代,甚至是在80年代以前,我们几乎不能做大型结构工程,因为,大型结构工程,计算机的能力有限,几乎不能直接完成结构计算设计任务,要做,也只能经过熟悉结构和计算数学的“特殊人才”,经过简化后,才能完成。例如,2004年,北京鸟巢的结构计算,就是几台486电脑,接力计算完成的。设计计算工作十分麻烦,工作量简直是人工无法承担或难以完成的。现在,我们有了先进的CAD工具软件、BIM工具软件,我们几乎可以解决任何大型、复杂结构工程的设计计算问题,可以“获取”任何大型、复杂结构工程的模型信息。

  另外一个就是现在的ERP软件,也叫企业管理信息系统,大家常常简称为信息系统。这类信息系统,解决了企业特别关注的某些一线业务信息,快速获取、快速处理和传递的问题。

  也就是说,在信息化时代,对企业而言,我们可以获取两类信息:产品的模型信息,和企业特别关注的经营业务信息。企业获得这两类信息,经过计算机加工处理后,可以快速的传递“出去”,在两个方面发挥作用,第一个是传递给人,或者是下一工作岗位,此人或岗位拿到信息(电子图纸或“电子文件”)后,以此为基础开展工作。例如,图纸设计完了之后,设计人员就可以把他的设计方案通过信息系统,传递给施工人员,施工人员拿到设计图纸后,就可以照图施工;另一个是传递给信息系统或工具软件,该系统或工具软件,接收到信息后,在人机交互的作用下,继续开展工作。

  这里值得注意的是,在信息化时代,我们主要只能获取两类信息,一是“文本”信息,再就是“设计图”信息,或者叫产品模型信息。这两类信息对我们来说,都叫做“数据信息”,是可以进行计算和编辑的信息。所获得的这两类信息获,也只能在两个方面发挥作用:一是人用,另外是信息系统用。

  一、信息化与数字化

  进入了数字化时代,获取信息的方式和途径发生了变化,不仅仅是应用系统和工具软件了,已经增加了模拟设备和数字设备。美国的《2016-2045年新兴科技趋势报告》指出,到2045年将有1千亿种以上的设备可以加入互联网。

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  关于什么是数字化,业界引用最多的定义,还是Gartner公司的定义。Gartner认为,将模拟信息转换为数字形式就是数字化。

  如果按照Gartner公司的定义,数字化时代相对信息化时代而言,获取信息的方式或工具增加了,应是数字化时代的重大进步之一。

  也就是说,在数字化时代获取信息的方式、工具,比信息化时代要多得多。不仅如此,获取信息后,“使用者”比信息化时代也多得多。

  前面我已经说过了,在信息化时代获取的信息只是两个方面在用,一是人,二是系统。那么在数字化时代,除了人在用以外,除了信息系统在用以外,更重要的是智能系统、智能设备、智能机械也可以用。

  工具软件、信息系统就不说了。智能系统,我们都知道,智能基于知识,知识源自信息。智能系统是运用专家知识与经验,模拟专家解决问题的思路、推理判断的过程(学习、研究分析、解决问题),高效处理复杂问题的信息系统(或计算机程序系统)。即让计算机系统拥有人的智能,让计算机完成人可以做到,甚至是做不到的事情。

  具体的说,专家系统是在掌握大量的专家知识的基础上,知道发生了什么,或在什么情况下,该怎么做,这是专家系统。人工智能系统呢,是出现了什么样的情况,根据系统已“掌握”的知识,推理下一步该做什么。这是智能系统在数字化时代,在大数据时代给我们带来的好处。

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  再就是大量的机器人,能够代替劳动,这是我们在工业时代向数字化时代进步的过程中,非常重要的一点。建筑行业,人工智能的这一部分内容,应该是数字化时代需要重点研究、重点解决的问题。比如说,工厂化施工,就是要在标准化设计的基础上,把构配件放到工厂里面去生产,然后到现场组装。这个过程离不开信息化,离不开数字化。

  从这里,我们可以看到信息化和数字化最大的区别是什么?信息化主要是解决信息的快速采集、快速传递、快速使用的问题,主要是给人用;而数字化,能够采集更多的信息,更全面、系统和实时的信息。信息不仅仅给人用,更重要的是给智能系统、智能设备和智能机器用,用以代替人、减少人的劳动,这是非常重要的,也是需要重点突破的地方。

  归纳起来,数字化与信息化最大的区别是:

  一获取信息的方式不同。信息化主要通过数据、文字和图,以记录、描述、描绘或转述的方式获取信息;数字化除信息化时代获取信息的方式外,还可以应用模拟设备/数字化设备,通过传真、实录、直播等方式获取信息。简单地说,信息化时代,主要通过人机交互信息系统获取信息。这种方式获得的信息是数据型信息;而数字化时代新生的信息获取方式是数字设备、智能设备,通过数字设备、智能设备获取的信息是数字型信息。

  其次获取信息的范围不同。信息化获取的是某事务活动或产品所特别关注的局部信息,‘事后’信息;数字化可以获取任何场景的全景信息,‘事中’信息、实时动态过程信息。结合场景的数字化探索和实践,也应该是企业数字化的最优探索路径、最佳实践。

  第三信息应用的范围更大。信息化时代,信息主要用于人和信息系统--辅助人或部分替代人的工作;数字化时代,大量不断涌现的智能系统、智能设备、智能机械(机械臂、机械手、机器人……)等,投入或替代人,或与人‘合作’生产、经营管理,改变了人的劳动、工作强度、节省了时间,极大的提高了生产、经营管理的效率和质量。

  第四组织工作方式的不同。效率源自于协同而不是分工(串行)。信息化时代,有限的信息化流程,以单向流动的方式,‘牵引’特定岗位员工工作--流水式配合工作、串行工作;数字化时代,组织内外与业务工作有关的岗位(岗位‘员工’可以是人、机械、智能设备、智能系统),可以一对一、一对多、多对多的‘社交互动’方式进行工作--网状式协同工作。

  二、企业数字化的目的与任务

  数字化的目的是什么?我个人认为企业数字化是应用数字技术重塑企业,建立企业信息模型,创新生产手段(包括所需资源和工具),创建新型组织与协同工作模式,发展先进生产力,实现智慧建造与智慧管理,满足不断变化的业务和市场需求。

  这里非常重要的一点就是“协同”。强调系统协同、组织协同,应该是数字化时代与信息化时代、工业化时代最大的区别点。

  围绕协同,企业数字化转型的关键任务是:

  1、数据治理。

  2、网络互连(万物互联)。

  3、协同工作。

  4、数据资产化。

  5、智能决策。

  这是我们在数字化时代,我认为应该解决的5个核心问题,需要重点研究、重点解决的问题。如果这5个问题,不从数据治理开始,数字化基础就不会牢固。时间问题就不展开了。

  三、智慧建造与智慧管理

  企业数字化包含两部分内容,智慧建造与智慧管理。

  对于智慧建造部分,在座的领导和专家都非常熟悉。现在智慧建造有一个非常好的平台,就是BIM平台。这个平台是一种交互式设计平台,这个平台为我们进行数字化的城市规划、区域规划、产品设计,起到了非常好的工具性的作用。通过这个BIM模型,通过标准化设计,可以将这些标准的部件--预制清单送入工厂,工厂应用其数据信息,自动制作模具,按照产品设计要求,自动进行配方,如,需要多少标号的混凝土,自动配方,自动加工,生产完成后,自动进行养护,养护完成后再出厂,出厂到现场,进行规范化、装配式施工,直至运维。当然,在这个过程中还牵涉到数字化采购的问题。

  时间关系,我只简单的总结一下:数字化是智慧建造的基础,智慧建造的关键就是要让BIM技术贯穿应用于工程建造的全过程。这个全过程包括数字化规划、标准化设计、工厂化生产、数字化采购、智慧化工地、规范化施工、装配式施工、一体化装修、智能化运维,以及数字化管理等。这就是我们的智能建造应该贯穿,从产品的规划一直到整个运维的全过程。这全过程需要所有的产业链上的企业共同努力。

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  智能建造的基本特征是标准化、规范化、机械化、工厂化、组织管理科学化

  设计标准化、数字化在建筑工业化中的作用极为突出,是智能建造的基础与核心,也是构配件生产工业化的关键,将直接影响到机械化施工的效率,管理水平的提升以及施工规模的拓展。也就是说设计得好的产品,你的标准化率可能就高。装配率就高,这和设计有很大的关系。

  刚才我们看的是智能建造这一部分,那么智慧管理呢?一个企业,把这两部分做好,对建筑企业是非常重要的。

  智慧管理方面我们过去做了很多工作,但是现在最缺乏的是经营管理信息模型,这个管理信息模型(XIM)究竟是什么?现在做得还不是很好。也就是说在智慧建造方面有一个产品模型,但是管理中有没有一个管理模型呢?

  过去一直做ERP,我的观点ERP现在已经落伍了。必须改变过去做ERP的思想,来对待现在的数字技术。因为我不太理解,为什么住建部还提出以“资源计划为平台”,这是我不理解的地方。我们一定要有很好的像建筑产品一样的信息模型,能对企业经营管理起到非常重要的支撑作用。有了一个好的管理信息模型,我们就可以有针对性的解决以下问题:

  1、感知动态。感知企业的动态,感知市场的动态。

  2、实时分析。有了数据,有了信息模型,有了大数据,就可以实时分析。只有实时分析,才能知道现在企业的运行状态,哪些事情做了,哪些事情没做,事情做得怎么样等。

  3、智能决策。

  4、预测预警。

  5、智能预控。

  这也是人工智能在企业管理、在智慧建造方面应该发挥的作用。也就是说,智慧管理就是要用智慧对企业的智慧资源进行系统性管理,实现企业可持续发展。

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  四、企业数据信息的价值

  谈企业数字化转型,不得不讨论数据的价值。只有正确的认识数据信息的价值,我们才能对数字化转型进行精准发力。

  数据的价值,我认为在数据分析决策方面,能够给一个企业或者一个行业带来的价值是20%,或者不到20%。更大的价值是在智慧建造和智慧管理方面。

  智慧建造对我们这个传统的建筑企业来说,它发挥的作用不到40%,因为,可用智能机器替代传统体力劳工的部分有限,或者说还有很长的路要走。同时,值得注意的是,有些投入使用的新技术、新生产方式,可以减轻劳动强度或减少人力资源,提高生产效率,但不一定能降低企业的经营成本。在智慧管理上,它的价值应该大于40%,这是我这么多年的研究结果,仅供大家参考。在这里,我无外乎想说明一点,我们需要知道,我们在做信息化、数字化时,重点应该放在什么地方。

  最后,我还想表明一下我的观点:(1)企业信息化如果完全从固定的业务逻辑去实施,只能是跟踪企业,随着企业管理模式、制度、流程的变化而不断修改信息系统……(2)数字化相对信息化,从技术的角度看是升级,而从实施方案(或策略)上看,可能是改革,有的甚至是颠覆性质的。

  我在很多场所一直表示这个意见,这是我个人的意见,有不对的地方请各位领导专家批评,我的演讲到此结束,谢谢大家。


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