李军:数字建造技术研究与实践

2020-12-07 887

摘要:

2020年11月26日,第四届中国BIM(数字建造)经理高峰论坛在杭州圆满举办。品茗股份总裁李军作题为《数字建造技术研究与实践》的主旨演讲,详细阐述了数字化与传统信息化的差异,列举了目前建筑行业数字化应用的落地场景,提出数字化建设的五个重要关键词。

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李军从行业信息化发展的现状说起,提出应该更新数字化建设理念,利用AIoT技术,减少对人的依赖,降低使用门槛,实现应用价值闭环和提高可复制性,逐步将传统管理信息化系统的"交作业系统"变为数字化时代的“作业系统”。

李军认为,建筑行业数字化的第一块踏脚石是现阶段行业热度最高的"智慧工地",并对智慧工地在工地项目现场,在企业和部门级管理,在企业数据资产积累和打造智能化时代科技竞争力等方面将发挥的作用,做了分析介绍。


“如何做好建筑行业的数字化建设”

李军提出五大关键词

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以下为演讲全文:

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尊敬的各位专家,各位朋友,大家上午好。

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建筑业虽然是近30万亿这样一个国民经济的支柱产业,但是大家都知道整个行业,特别是施工企业的经营效益情况并不理想,我们的央企即便有着很好的资源条件和财务成本优势,仍然只有百分之一左右的净利润。我们的民企在现在的竞争形势下,生存的状况就更不容乐观了。所以大家都想着,是不是通过一些新技术的应用来降本增效,来拥抱数字化这个时代,看看能不能获取一些数字化时代的红利。

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作为一个劳动密集型的产业,我们现在又面临着一个人口红利不在、人力成本逐年攀升、老龄化也很严重的局面,甚至出现了用工荒的情况。很多年轻人不愿意到工地上去,宁可在工厂里面拿八千,也不愿意去工地上拿一万。劳动力供给不足、用工成本过高,对于我们这个行业来说,可能是最大的风险和挑战。这是经济学范畴的话题,西方国家很多已经经历了这个情况。

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拥抱以智能化、生命科学和虚拟现实为代表的第四次工业技术革命,如何将新一代信息技术与建筑行业做深度融合,实现机器换人、电脑辅助人脑,是大家都在思考的问题。如何抓住数字化的红利,首先要问:什么是数字化呢?

 

01 什么是数字化?

最近年底各种论坛、活动90%以上都在说数字化这个主题,说明确实炙手可热。大家都很关注,这是好事情。我们把“数字化”和我们平常说的“信息化”放在一起来看看,不管是从广义还是狭义的理解,可以引发一些概念性的、理念性的思考。

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建筑行业的信息化水平,很多人说非常低,不管是跟国外比,还是跟其他行业比,有一点需要说明的是,我们说的信息化水平低,可能说得更多的是管理信息化水平低。其实我们的应用软件发展水平还是可以的,设计有CAD有各种设计的软件,招投标有专门用于招投标的软件,工程预决算就更不用说了,在施工阶段也有相应的专业软件。

那管理信息化水平为什么这么低呢?首先我们看看我们建信息化系统的目的是什么。比如说我们上一套ERP系统,它核心的价值就是流程的优化和效率的提升。同样,我们在做一个信息化投资决策的时候,无外乎就看两个:一种是当成一次性投入来看,是不是合算;一种是考虑后续的可复制性,或者会不会降低后续的边际成本。

对于建筑行业的管理信息化来说,主要就是账算不过来。第一个是整个产业链的信息化水平低,产业链之间的对接难度大,没有标准。第二个是我们的产品,也就是项目都是非标的,都不一样;施工作业现场也是这种离散的方式,工厂化、工业化程度不够。第三个,就是我们没有训练有素的产业工人。所以,投入产出比很难算得明白,技术不是问题。

那么今天,我们有没有可能在数字化阶段换道超车呢?我觉得不仅是可能,而且是必须。

运用数字化的技术和建设的理念,我觉得一定程度上是可以解决信息化的两个大的问题。

第一,可以做到应用价值闭环。因为通过AIoT这些智能终端、智能设备以及AI算法等,可以减少对人员的依赖,降低了使用门槛,帮忙不添乱。

举一个最常见的例子,我们看现在的停车场基本上都实现了无人值守,它运用车牌识别、移动支付、物联传感、二维码这些常见的技术,实现了一个业务的闭环。大家不要小看这个技术,它还体现了生产力改变生产关系——这些停车场的管理人员很多都是关系户,原来不好处置,现在通过技术,没有理由再安置了。

第二,可复制性相对比较强。我们说管理的个性化是难免的,但是我们生产作业的标准化程度还是比较高的,这些AIoT类应用,在不同的项目上,几乎是通用的,最多做一下针对性的安装调试工作。

我们希望,利用数字化手段,可以逐步将传统管理信息化系统的“交作业系统”变为数字化时代的“作业系统”。

我们花了这么多的时间来聊数字化和信息化的差异。不是为了去抠这个定义,去抠字眼。而是希望达成一个共识,在数字化时代,在数据时代,我们做信息化建设的思路理念、手段方法都应该有一个大的改变,真正认识到数字化的价值。走老路,到不了新地方!

接下来,我讲的第二大点就是,行业数字化目前如何落地?

 

02 行业数字化落地(智慧工地)

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我认为数字化的第一块踏脚石就是我们现在关注比较多的“智慧工地”。智慧工地现在有大量IoT、智能终端、AI技术、5G移动技术的应用,在工地现场发挥三个方面的显性作用:一,是提高效率。二,是降低劳动强度,三,是减少甚至可以规避质量安全隐患。

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比如说,利用塔吊黑匣子,也就是说我们的塔机监控系统。这套系统包含了各种传感器、端上的嵌入式软件、云端平台、后台算法等。

它可以实现什么呢?第一是实现倒车雷达报警的作用。第二可以实现导航预警的作用。第三可以实现类似特斯拉的半自动辅助驾驶效果。比如说,我们在西安交大九十六台塔机群塔作业的时候,还有北京大兴国际机场、深圳中山大学校区等,这些群塔作业的过程当中,都是几十甚至上百台同时作业。有了我们这个群塔防碰撞系统,可以提前预警,还可以自动截断。

这个群塔防碰撞在理论上实现起来不容易,实际就更不容易了,涉及到水平的定位、空间的定位,还有操作过程当中的实时定位。当上百台塔吊同时作业时,对系统实时计算的要求是非常高的,需要积累,需要持续的技术攻关。目前,这一块我们是做得最专业,有明显的领先优势。

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再比如说AI技术的应用,特别是视觉识别技术的应用,已经能够解决“人盯式的管理难度大、突发性的安全事故多、周期性的检查跨度大、劝服式的管理收效慢”这些问题。

新技术应用虽然很有想象空间,但也需要技术跟得上。比如视觉识别,一开始可能有一些误报,你能不能持续地迭代,愿不愿意投入巨大的人力、物力,实现从95%到96%的识别率的提升?还是说我就通过调用第三方的接口集成、拼凑成一个产品。这样的产品,因为没有针对工地现场工况和做法,做针对性的优化,比如说逆光,恶劣天气等等,他是很难突破最后一公里的。

在深圳住建局前段时间组织的视频AI能力测试中,慧眼AI在7家参评企业中综合得分排名第一

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前面举了塔吊和AI的应用例子,其实我们在整个智慧工地的整体解决方案的应用场景里面已经是非常多了。这里面有一些是应用比较成熟、有明确的价值,应用比较深入的、口碑也比较好;有一些实际上在共创阶段,还需要迭代;有一些现在已经能够在企业层面做很好的价值利用;还有一些主要停留在观摩形象这个层面。

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项目端有这么好的新技术应用,在企业端,作为专业线上的管理者可能会想:我怎么能够知道它用得怎么样?我如何把我的一些管理或者工作要求,通过系统贯彻到项目端去?我的管理或者工作要求能不能通过系统形成闭环?所以,我们就做了企业级的AIoT平台。

目前,(企业级的AIoT平台)已经在几十家企业应用,有的已经用得比较深入,有很好的反馈;有一些还刚刚开始用,但是这个进程给了我们很大的信心。

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所以我小结一下,智慧工地现在可以给我们带来的价值分成三个方面:一个是直接显性的,在工地现场也能够体会得到的,就是前面讲了三个价值。二是在企业部门级的,能够优化管理决策,闭环管理动作,实时响应政策监管要求,避免监管部门都发现问题了,我们还不知道,甚至被处罚。三是通过技术迭代、标杆应用,企业可以去积累数字化技术和智慧工地应用经验,形成标准,积累企业数据资产,打造企业在智能化时代的科技竞争力。

所以这三个意义是很大的。这就是我们数字化工作在建筑行业的落地。

如何看待发展中存在的问题?

当然,现在智慧工地的发展也存在一些“发展中”的问题,比如说有的还停留在观摩、评优、创杯这些形象层面,产品质量也参差不齐。怎么看这个现象?我们觉得,发展中的问题还是用发展的眼光来看,通过发展来解决。

我们把智慧工地接下来的发展总结成三个阶段,第一个阶段是市场教育阶段、导入阶段,已经过了,就不说了。现在处在一个市场培育阶段,从市场的角度来讲,是多方力量共同在推进——政府倡导、企业支持,产品、服务提供商在共创,在努力。下一个阶段是发展阶段,发展阶段的标志就是应用。企业和政府都会制定出一些标准,更规范的开放接口,产品的竞争力成为至关重要的因素。到了第三个阶段,就是所谓的成熟应用阶段,核心当然是应用价值和技术创新的能力。应用场景会越来越丰富,整个应用的局面就会被打开,大家的想象力和创造性就会释放。这个时候,对我们供应商来讲,市场经过竞争会形成格局,可能第一阵营也就那么几家。

在这个培育阶段,我们的施工企业该做点什么呢?就是刚才讲到的,支持拥抱。可以建自己的标准,也应该去积极地通过一些工程项目去树立标杆。在这个过程中,容易出现很多问题,也会出现各种声音,比如说“我要不要建一个大的平台”,“要不要跟原来的ERP整合起来”等,所以就会有一系列“如何建设”的问题。

如何建设?实际上这个事情没有标准答案,每个企业的这个情况都不一样,跟我们传统信息化建设也是一个道理,有方法论但没有定论。所以我这里也不说标准的路径,但是我会抛出几个问题。

 

03 数字化如何建设?

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第一个 规划VS进化。我们是要统筹规划一个大而全的系统,还是通过进化的思路,精益迭代,小步快跑,培育出一种数字化能力。

统筹规划当然是必要的,但是我们数字化的技术自身还在不断迭代。我们今天看到的很多技术在五年以前是不可想象的,同样,五年以后的技术,我们在今天可能也不可想象。所以我们的规划只能看看大方向、大原则,定一个大目标,细化的里程碑节点和具体的实现方式,我觉得都应该用精益迭代的方式,通过进化来实现。

比如说我们塔吊的这个事情,我们可能今天主要用它做安全风险的防范,那有没有可能下一步通过大数据分析,结合作业面和运力的计算,做运力的优化呢?去迭代出、进化出、生长出一些新的价值点,这样对进度、成本的价值就更大了。对我们来说,这个不是技术问题,是需要跟客户共创的。

现在的工地上都装了各种摄像头,未来有没有可能通过视觉识别的算法,实时估算土石方的量呢?包括通过一些主要的进度标识来提前对一些重大的进度风险做预警,以及探索事前质量管理,这些都是有可能的。

在这种理念下,我们在制定信息化规划的时候,理念就会有变化,方法也会变化。

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第二个 闭环场景还是全面开花。是一开始就要在企业端全面发力,全局性地体现价值,全要素、全流程?还是在部门条线上能够形成场景的闭环呢?比如说安全管理。安全管理部门是可以一条线下去的,责任也明确,协调难度可控。我们通过把某一系列点解决透,真正形成可复制的能力,就把智慧安全这个场景干好,是不是也是一条有意义的探索之路?

打个不恰当的比方,很多公司信息化水平一般,但园区停车库的停车道闸管理系统很好,无人值守做得很到位,这个也挺好啊。没有必要一定要跟考勤、车辆管理结合起来嘛。

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第三个 赋能还是管控。也就是说,是推动项目上把事做好,还是希望把项目管住?偏“作业系统”还是偏“管理系统”?把事做好,项目、企业这两级都是喜闻乐见的;把项目管住这个事情,明面上大家是一致的,但实际上怎么算管住?可能又回到“你看到的是我希望你看到的”,容易发展成跟人性较劲。

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第四个 触点能力VS硬件集成。在现在这个阶段,我们认为首先要解决触点数字化能力,终端触点不要简单地理解为硬件,它是集数据采集、传输、运算、存储为一体的系统工程。如果认为搭一个平台,就是找一些硬件提供商接入进来,建生态,却没有严格的质量控制手段做保障,很容易出问题。一个子系统的数据不可靠,可能会带来整个平台数据的污染。我一直认为,数字化时代,要敢于在触点能力上啃硬骨头,要敢于打造硬核能力。

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第五个 质量VS价格。如果我们意识到数字化探索的重要性,我认为这个点是很好回答的。选择不过硬的产品,机会成本太高了,我们有可能因此丧失积累数字化经验、把握数字化红利的机遇。

 

最后一句话来结束我今天的这个报告:预测未来的最好方式,就是把它创造出来!