什么是智能建造?如何实现智能建造?

2021年8月22日
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引 言

近年来,建筑业面临着生产效率低、事故率高、劳动力短缺及成本逐年上升的压力,在数字化、智能化技术快速发展的背景下,智能建造被认为是行业发展的方向。虽然智能建造在业界和学术界被频频提及,但整体而言对智能建造的认知尚存在较多疑惑。为有效推进智能建造的实施,我们不得不思考:智能建造是什么?如何实现智能建造?

什么是智能建造?如何实现智能建造?

什么是智能建造

智能建造”得益于数字化和智能化技术的发展,由“数字建造”衍化而来。一般来讲,智能建造是以BIM、物联网、人工智能、云计算、大数据等技术为基础,可以实时自适应于变化需求的高度集成与协同的建造系统。智能建造不是一个面向单一生产环节的技术,而是一个高度集成多个环节的建造系统,即融合了设计、生产、物流和施工等关键环节。

什么是智能建造?如何实现智能建造?

基于智能建造的定义,智能建造系统由智能设计、智能生产、智能物流和智能施工组成。智能设计就是要实现设计方式与流程的智能化,既可以有效评估设计的功能性以及设计对智能生产和智能施工的支撑性,又可以对设计变更、供应变化、工厂或工地环境变化做出快速响应。

智能生产和智能施工,不是将传统的生产和施工环节简单地自动化、智能化,而是实现面向自动化和智能化的生产方式与工艺流程,并适应于设计变更、供应变化、现场环境变化等。

什么是智能建造?如何实现智能建造?

而智能物流则是根据生产和施工的需要,实现原材料或构配件的智能采购和配送,同样可对设计、生产和施工中的变化做出快速响应。通过这些环节的有机融合,有利于实现建造过程的弹性。

如何实现智能建造?

由于建造产品的唯一性、建造过程的不可重复性、建造环节的碎片性以及现场环境的复杂动态性,智能建造在实施过程中仍面临诸多困境。如何推动智能建造的实施?

01

构建跨行业多方协作机制

智能建造面向的不是一个而是多个环节,这就需要各环节的执行主体共同协作来构建智能建造解决方案。同时,信息技术作为智能建造的支撑手段,相关主体也应参与整个方案的构建。因此,在顶层设计上,应构建集成设计、生产、物流、施工、信息技术等多行业、多专业的联合攻关团队与协作机制。

什么是智能建造?如何实现智能建造?

02

加强基础技术与平台研发

BIM、物联网、人工智能、云计算、大数据等技术的快速发展及其在建筑业的推广应用,为智能建造实施奠定了良好基础。然而,相关技术的集成度和平台的支撑度还远远无法满足智能建造系统的需要。因此,需要加强产学研用,研发适用的智能建造基础技术与平台,支撑智能设计、智能生产、智能物流和智能施工的有效实施。

什么是智能建造?如何实现智能建造?

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发展集成式智能建造装备

智能生产和施工装备或机器人是智能建造理念落地的基础。智能装备或机器人涉及单专业机器人或平台式机器人,前者一般以代替某种作业为目标,后者则以完成一项综合任务为目标。考虑到智能建造是一个集成多环节的建造系统,在智能建造装备或机器人研发时应充分考虑机器人之间的集成性、交互性和协作性。因此,提倡发展集成多个单专业机器人的集群式建造机器人或平台式建造机器人,并加强相关装备的工程示范应用与推广。

什么是智能建造?如何实现智能建造?

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协同建造工业化与智能化

建造工业化为建造智能化提供了便利条件。特别是预制构件(如混凝土构件、钢构件)的大量推广应用,突显了制造业的特点和优势,使得各个建造环节更易于融合,可有力推动智能建造的发展。而数字化、智能化技术在建筑业的深度应用,又为预制构件的设计、生产、运输、装配等环节的有效融合提供了可能性。因此,协同推进建造工业化与智能化,将加快智能建造的发展进程,更有利于建筑业的转型升级。

什么是智能建造?如何实现智能建造?

综上,智能建造作为建筑业的发展方向和新的引擎,将有利于推进建筑业的改造升级和高质量发展。相信随着智能建造的持续推进,建筑业一定能够成功转型,实现弹性建造、高效建造、高质量建造、安全建造和绿色建造的目标。

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