建筑产业互联网平台实施路径及推进策略的研究.pdf
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1、信息化技术成组技术与生产现代化 年第 卷第期收稿日期:作者简介:贺提胜(),男,河南潢川人,硕士,高级工程师,研究方向为工程项目管理、建筑产业互联网等.文章编号:()建筑产业互联网平台实施路径及推进策略的研究贺提胜,荆亚倩,郭传林(机械工业第六设计研究院有限公司 绿色建筑信息模型化国家地方联合工程实验室,河南 郑州 ;国机工业互联网研究院(河南)有限公司 工业创新中心,河南 郑州 )摘要:通过研究我国建筑产业互联网平台的发展现状,剖析其发展中的问题,构建了建筑产业互联网平台“三横三纵”的体系架构.从行业层、企业层和项目层探讨平台各参与方利用自身力量推动建筑产业互联网平台发展的可行方式,为政府建
2、设建筑业监管平台的重点工作提供参考.为助力建筑产业互联网的高质量发展,给出了建设建筑产业互联网平台的原则、实施路径和推进策略.关键词:建筑产业;互联网平台;实施路径;推进策略中图分类号:T P 文献标识码:Ad o i:/j i s s n 近年来,随着我国建筑企业生产和经营规模的扩大,建筑业保持了平稳增长,作为国民经济支柱产业的地位越来越稳固.年,全国建筑企业实现建 筑 总 产 值 亿 元,较 上 年 同 期 增 加 了.但我国的建筑数字化市场规模较小,数字化研发的投入占比不高,整体数字化水平远低于国际均值.随着新一轮技术革命和产业变革的兴起,“工业互联网”“互联网”“产业互联网”等新理念的
3、不断涌现,在未来的建筑业创新转型中,“互联网建筑”将是不可或缺的一部分.国家住房和城乡建设部印发的“十四五”住房和城乡建设科技发展规划 提出,要研究建筑产业互联网平台的构建理论和方法,促进建筑业转型升级.国家住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会、国家科学技术部、国家工业和信息化部等 个部门联合印发的 关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见(建市 号)中也提到,到 年,我国智能建造与建筑工业化协同发展的政策体系和产业体系基本建立,建筑工业化、数字化、智能化水平显著提高,建筑产业互联网平台初步建立.从国家有关政策可以看出,数字化浪潮下的建筑业已经进入转型升级期,建筑产业互联网平台作为建筑
4、工业化、数字化发展的重要抓手,在“中国建造”规划布局中具有重要的牵引和带动作用,同时也是新型智慧城市、新型城镇化建设任务的重点,将成为未来产业升级的必然趋势.虽然国内建筑业互联网相对其他行业来说起步较晚,但目前已有一些学者对建筑产业互联网平台进行了研究.四川省住房和城乡建设厅发布的 四川省建筑产业互联网建设指南(版),是全国首个对建筑产业互联网平台的定义、架构等进行详细论述的指导性文件.王勇等参考工业互联网发展的典型场景,提出了建筑产业互联网平台的体系架构,并对其在新设计、新建造、新运维等方面的全新变化进行了深入剖析.汪莉莉认为,建筑产业互联网平台是面向各行各业建设者,以创造新的生态、新的社区
5、和新的机构为目标的.刘翀则认为,建筑产业互联网平台应该与建筑业的产品密切联系,以产品体系为核心,形成一个平台型社群.在信息化技术G r o u pT e c h n o l o g y&P r o d u c t i o nM o d e r n i z a t i o nV o l ,N o ,此基础上,陆飞澎等从项目的寿命周期角度,对建筑产业互联网平台的生态体系进行剖析,阐述了平台整体 架 构 中 边 缘 层、作 为 一 种 服 务 的 基 础 设 施(I n f r a s t r u c t u r ea saS e r v i c e,I a a S)层、作为一种服务的平台(P l
6、a t f o r ma saS e r v i c e,P a s S)层、作为一种服务的软件(S o f t w a r ea saS e r v i c e,S a a S)层的逻辑结构,并详细介绍了建筑产业互联网平台技术架构中的各种关键技术.彭波等在采访业内专家并进行实地考察的基础上,分析目前我国建筑产业互联网发展中的问题,并给出了相应的对策,旨在更好地推进建筑产业的数字化转型和升级.这些研究将有助于推动我国建筑业现代化的进程,提高行业的数字化水平和竞争力.作为连接建筑业上下游产业链的重要平台,建筑产业互联网平台的建设在当前的数字化转型中尤为重要.然而,目前关于建筑产业互联网平台的研究
7、还停留在理论探索阶段,缺乏对建筑产业互联网平台体系架构、业务模式、实施路径以及推进策略的深入研究.因此,在建筑产业互联网平台的建设和推广过程中,需要进一步加强理论研究和实践探索,以确保建筑产业互联网平台建设的有效性和可持续性,并加强与其他相关产业的协同合作.本文将构建建筑产业互联网平台的总体架构,探讨其发展路径,为我国建筑业的数字化升级与价值链生态优化提供参考.建筑产业互联网平台的总体业务和功能 业务视图建筑产业互联网平台的业务视图(图)包括产业层、商业层、应用层和能力层.其中产业层主要定位于建筑产业整体数字化转型的内容;商业层、应用层和能力层则定位于建筑产业各参与企业数字化转型的内容.在产业
8、层面,通过建筑产业互联网平台实现人、机、物全要素,设计、生产、运输、施工、运维等全产业链和全价值链的全面互联,以数据为核心,不断孕育新的服务模式与新兴业态,从而创造新的增长动能,提升建筑产业的生产率,推动整个建筑业的转型升级与高质量发展.在商业层面,通过建筑产业互联网平台实现建筑企业信息流、物质流、能量流、资金流的全面感知与深度协同,从提升价值、创新模式、降低成本和保护环境等方面构建企业在数字化转型中的竞争优势.图建筑产业互联网平台的业务视图在应用层面,重点聚焦于下列三方面:一是生产管控一体化;二是产业链价值链一体化;三是资产全生命周期一体化.在能力层面,提升包括智能决策、协同指挥、数据共享、
9、协同设计、智能控制、服务延伸等在内的建筑产业互联网平台的所有核心能力.业务模式建筑产业互联网平台的建设,要将建筑信息模型(B u i l d i n gI n f o r m a t i o n M o d e l i n g,B I M)与 云 计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等信息技术相融合,将人员信息、流程、数据、技术和业务系统相融合,完成建筑的建造设计环节、建造实施环节和建造管理环节全过程数字化的平台搭建.建筑产业互联网平台要有利于通过数字化技术手段,提高建筑生产效率和质量,降低建筑生产成本和风险,促进建筑产业的数字化转型和升级.此外,该平台还要信息化技术成组技术与生产现代化
10、 年第 卷第期能通过数据分析和挖掘,为建筑企业提供有力的决策支持和服务,实现整个建筑业的智能化与可持续发展.建筑产业互联网平台的业务模式如图所示.因建筑全过程中不同环节具有不同的业务特点,所以建筑产业互联网平台应具有可根据不同业务特点进行内容更新的业务模式.图建筑产业互联网平台的业务模式 建造设计环节在实际工程开始前,由工程参与方针对工程进行计划、执行、检查、处理(简称P D C A)循环仿真和协同设计,并进行虚拟生产、虚拟施工、虚拟运营等全过程的数字化打样.利用建筑产业互联网平台,企业不但可以完成项目的标准化设计、科学谋划和精细化管理,还可以提升工作效率,对项目涉及的所有数据进行整理,形成条
11、理清晰的数据集,不断完善数据库,以便更好地利用数据,实现对项目的全面监控和管理,提高项目实施的质量和效率.基于建筑产业互联网平台,可进行数据分析和挖掘,为企业提供更为精准的决策服务,通过提升企业智能化水平实现企业的可持续发展.建造实施环节为了解决工程建设产业链的信息割裂与脱节问题,可通过建筑产业互联网平台构建B I M智能构件体系,逐步实现施工构件的标准化和数字化,有效提高企 业 的 工 程 总 承 包(E n g i n e e r i n gP r o c u r e m e n tC o n s t r u c t i o n,E P C)水平.在构件标准化和数字化的基础上,利用B I
12、M、云计算等技术,将建筑部件转化为数字化的智能构件,并通过智能构件实现工程全过程的数字化,将会大大推进统一工程语言工作,提高建造效率.建造管理环节基于建筑产业互联网平台,通过数字工地与实体工地的数字孪生,可实现“人、机、料”等多个环节的实时感知、分析、决策与智能化操作,进而实现“工厂现场”的一体化.对“人、机、料、法、环”等关键因素进行全方位感知与实时关联,通过匹配云端的虚拟工地,能构筑起一个“虚实合一”的智慧工地.通过该平台,利用新一代网络技术,如第五代移动通信网络(简称 G)、软件定义网络(S o f t w a r eD e f i n e dN e t w o r k,S D N)等,
13、收集与工地相关的机械设备信息、人员信息和环境信息,并以低时延、大带宽、高可靠性的方式将信息传输到云端,可实现对工程现场的精细化管控.功能架构建筑产业互联网平台的功能架构(图)可总结为“三横三纵”结构.其中,自下而上,可分为基础设施层、能力平台层、应用服务层的“三横”平台架构层;从左到右为标准规范、安全保障、运行维护的“三纵”基础保障体系.信息化技术G r o u pT e c h n o l o g y&P r o d u c t i o nM o d e r n i z a t i o nV o l ,N o ,图建筑产业互联网平台的功能架构在建筑产业互联网平台的功能架构中,基础设施层将提供
14、感知、计算、存储、网络服务等资源,作为数字支撑底座;能力平台层是建筑产业互联网平台部署的重点,向下通过基础设施层接入所有建筑产业数据,向上支撑应用服务层的开发部署与运行优化,汇聚异构数据、多源数据、行业知识、专用技术和业务系统的关键资源要素,提供数据使能、图形使能、业务使能等专业服务,以及人工智能、大数据、机器人、城市信息模型(C i t yI n f o r m a t i o n M o d e l i n g,C I M)等新技术融合赋能服务,为上层的应用服务层提供共性技术支持和应用开发服务等;应用服务层用于构建行业应用和跨行业应用,实现工程审图、项目管理、合同管理、设计协同、设备运维、
15、生产协同、物流协同等行业服务,通过交易服务、咨询服务、租赁服务、保险服务、融资服务、资源服务等促进跨行业数据的开放流动与深度融合,实现建筑的全生命周期管理,对支撑工业应用的软件创新升级与推广普及具有重要意义.建筑产业互联网平台的实施路径及推进策略 建设原则 统筹规划,政府引导要在树立建筑产业数字化转型新理念的基础上,加强顶层设计.政府应创新组织管理模式,推行“装配式建筑E P C全过程工程咨询B I M建筑产业互联网平台专业化队伍绿色建筑”建造模式,建立建筑业互联网公共服务平台和监管平台,建立并完善建筑产业互联网平台发展的资金投入机制,有效地发挥财政资金的导向功能,激发全社会的投资热情.需求导
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- 建筑 产业 互联网 平台 实施 路径 推进 策略 研究
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