1、2022中国建筑行业数字化转型研究报告建筑行业数字化转型发展及价值来自建筑数字化科技服务商的助力建筑行业数字化转型发展趋势2.3.4.1.目录CO N T E N T S建筑行业数字化转型重点场景应用前言与核心观点 前言:本篇报告通过桌面研究及行业内多方企业专家访谈,对建筑产业链内各细分场景的数字化应用及建筑数字化科技服务产业格局,进行了研究探索,致力于为行业从业者提供参考。建筑业产业链上下游所涉及企业众多,要想推进建筑全生命周期的数字化进程,不仅需要实现生产力工具层面的技术突破,同时还需要产业内多参与方之间加强数据与业务协同。亿欧呼吁,在实践数字化转型的道路上,产业链内多参与方应以高度统一的
2、视角及认知,以最终用户的需求为核心实践目标,以良性的业务协同为基础,共同促进全行业向数字化转型的方向加速迈进。核心观点:建筑行业数字化转型的实质:在运用信息技术降本增效的基础上,进一步激活行业内的数据要素流转,颠覆组织形态及业务模式,加速构建连接整个行业的生态平台。建筑行业数字化转型的核心:构建贯穿全生命周期的建筑数据,并对数据进行分析及复用,最终实现以数据为驱动的数字化建造业务模式。实践建筑行业数字化转型的重要抓手:贯穿建筑全生命周期的BIM技术集成应用是当下实践建筑建造业务数字化转型的重要抓手,其中BIM模型是实现数据集成的关键载体。BIM技术当前应用情况不及预期:2020年中国BIM应用
3、渗透率仍不足40%,其中BIM在设计与施工环节运用程度相较成熟,BIM在运维环节的应用程度极为薄弱。3研究范围界定 建筑业:隶属于第二产业,指专门从事土木工程、房屋建设和设备安装以及工程勘察设计工作的生产部门。4投资决策阶段建筑业房屋建筑业房屋主体工程的施工活动土木工程建筑业土木工程主体的施工活动建筑装饰、装修建筑工程后期的装饰、装修、维护和清理活动,以及对居室的装修活动建筑安装业建筑物内各种设备及施工线路敷设和管道安装活动其他建筑业建筑物拆除和场地准备活动设计规划阶段建筑施工阶段运维管理阶段拆除回收阶段建筑业范围建筑全生命周期Source:国家统计局Part1.建筑行业数字化转型发展及价值建
4、筑行业数字化建筑企业经营数字化企业内部实现数字化的运营管理模式,如财务会计、人力资源等建筑建造业务数字化企业级项目管理与企业管理打通,实现企业层面的多项目协同管理业主方、总包方决策层全局数据分析,实现数据驱动项目级针对于建造项目的协同应用项目管理人员业务数据快速流转、数据实时可视岗位级针对于岗位单点应用的工具生产人员生产提效降本增效、数据采集 建筑行业数字化转型:是指利用BIM、云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等数字化技术推动建筑行业实现企业经营及建筑建造业务的数字化。从应用层级来看,可进而拆解为数字技术对于建筑业的生产模式、项目管理模式、企业决策模式等方面所带来的的变革。从应用类
5、型,可划分为数字技术助力建筑业所涉及的全过程、全要素、全参与方实现数字化的表达及数据流转。其中,本报告将重点研究建筑建造业务的数字化转型应用,站在行业视角对建筑行业的数字化转型价值、目的、应用场景及典型的科技服务商进行系统梳理。建筑行业数字化转型核心是激活行业内的数据要素流转,加速构建行业数据生态相较于建筑信息化,建筑数字化则是在运用信息技术降本增效的基础上,进一步激活行业内的数据要素流转,颠覆组织形态及业务模式,加速构建连接行业的数据生态平台。类别子类别特性应用角色应用目的投资决策阶段运维管理阶段回收利用阶段建筑施工阶段设计规划阶段管理要素(进度、成本、质量、安全)生产要素(人、机、料、法、
6、环)业主方总包方分包方设计方施工方供应方监理方67建筑行业数字化应用的发展历程数字化技术结合应用:BIM平台、建筑机器人,云大物智移等技术提效生产效率数据应用与场景融合价值纵深建筑信息化建筑数字化建筑数智化2000-20202020-20302030-2040利用信息技术实现企业内部的办公协同及流程管理在线化,流程优化为核心颠覆传统业务模式,为行业内多参与方的协同提供数字化抓手构建建筑产业互联网,实现数据与业务深度结合,以数据驱动业务智能决策传统时期1980-2000以人工为主,生产效率低下【单点服务】【平台协作】【生态联合】数据触达与处理能力纵深【数据生产】【数据共享】【数据驱动】人工为主管
7、理效率低下流程在线化,建筑企业办公协同、管理软件出现信息化生产力工具出现:CAD、工程造价软件管 理 模 式 创 新:EPC模式,多方协同管理平台出现。构建建筑数据生态,多方协同,数据驱动管理决策实时生态数据与物联设备为核心生产力,以数据驱动生产决策管理侧生产侧 1980年,随着CAD进入中国,中国建筑行业逐步迈入建筑信息化阶段,设计、造价、招标等环节率先脱离纯人工的工作模式,转向借助信息化工具全面提升生产效率。但当前施工及建筑运维等环节的信息化渗透率仍亟需提升。未来随着行业内对于建筑数据的需求愈加精细化,BIM作为建筑行业的底层技术将结合云大物智移等新型数字化技术驱动建筑行业实现贯穿全生命周
8、期的数字化转型,并在该阶段充分积累行业数据,进一步实现数据与业务深度结合的数智化发展阶段。Source:亿欧智库8当前建筑行业整体数字化水平相较落后,各业务环节运营效率低下 建筑行业整体数字化水平相较落后:建筑业是中国国民经济重要支柱。2020年建筑业生产产值占全国生产总值的26%,为中国的支柱性产业,然而建筑行业整体数字化水平相较落后。根据亿欧智库对于实体经济企业数字化程度分布的研究,建筑业数字化程度居于倒数第二位。建筑行业亟需向转向高质量可持续发展:传统建筑业产值高、盈利能力低、运营效率低严重制约了建筑业高质量发展。过去建筑业企业的业绩增长多来自于国家宏观政策和固定资产投资的拉动,发展方式
9、呈现出依靠人力资源、生产资源不断投入的规模扩张模式,整体毛利率低、盈利能力较弱。然而近几年面对政策调控及疫情影响,建筑业产值增速逐步放缓,开发商面临日渐趋严的竞争态势,亟需调整至精益化的管理模式。实体经济企业数字化程度分布传统建筑行业运营效率低下农牧业投资决策设计规划建筑施工运维管理土地量大,政策繁多,计算费力地块信息实时更新,人工收集信息滞后评估颗粒度粗糙,容易出现偏差存在大量重复工作反复修改,产生冗杂图纸,耗时耗力非模型化的设计方案跟实际建造出入和落差大;无法判断设计规划的可行性与安全性难以全面掌握施工现场的工作进度;安全管理混乱、事故隐患多;成本管理不精细、盈亏不清楚;材料管理混乱传统设
10、施运营依靠人工运检、智控不足,无法实时明确各类设备情况缺乏大数据分析能力,难以实现节能降耗效用Source:国家统计局、亿欧智库9 传统建筑行业管理模式粗放:建筑业内各参与方各自为政,利益目标不同且普遍运用不同的信息管理系统,导致建筑全生命周期各业务阶段出现信息断层,产业内信息连通程度极低。单个业务阶段内存在大量冗杂的业务信息却难以有效提炼并传递至下一环节。因此建筑行业生产及管理模式落后,行业内负面新闻层出不穷。行业发展逻辑发生剧变,外部环境对行业发展提出挑战:当前中国宏观经济换挡进入低速期影响,与此同时,2020年中国建筑业总产值从两位数的年增长放缓至6.2%,房屋施工面积增速也放缓至3.6
11、9%。原先大兴土木的普涨时代已经过去,建筑业的发展逻辑发生剧变,提质增效的数字化改革成为行业当下的发展重点。面对剧变的行业发展逻辑,信息断层的传统业务模式亟需提质增效的数字化改革投资决策阶段设计规划阶段建筑施工阶段运维管理阶段拆除回收阶段基于用户想法与决策绘制施工设计图基于设计图进行施工基于施工过程反馈问题,修改图纸基于设计与施工过程了解楼宇内部设备信息基于建筑全流程信息,及时拆除危废房屋及时反馈设计方案、设计难点前置运维需求,提前考虑功能设计、管线预留反馈过往楼宇信息,便于新楼建造信息断层的传统业务模式,对于实时管理要素及生产要素的把控“一问三不知”管理要素进度、成本质量、安全生产要素人、机
12、、料法、环DATADATA原来大兴土木的普涨时代已经过去,面对“内忧外患”建筑业亟需运用先进的数字化技术,提升管理治理理念实现产业升级Source:国家统计局集成建筑全流程数据,实时驱动业务流转的数字化模式成为发展新目标10一切业务转化数据化将一切业务过程和信息进行数字化转化形成闭环数据资源成为生产要素,在生态体系内以及跨生态的组织、企业之间流通,驱动整体产业发展。通过数据分析及所得到的结论,驱动企业业务的发展方向和策略一切数据驱动业务化数据资源融合生态化建筑行业数字化转型的本质是“让数据来说话”,改变原先在数据断层情况下凭借人工经验的决策模式,转向由集成的全流程数据实时驱动业务流转的数字化模
13、式。数据分析数据获取数据应用投资决策阶段设计规划阶段建筑施工阶段运维管理阶段 相关政策信息 土地招投标数据 城市发展数据(人口、交通等)土地板块发展数据 预计工程造价 工程项目预算、收益率 建筑设计标准数据 用地指标 场地测量信息 出入口、楼梯、门窗、通道等设计参数 居住建筑耗热量指标 常用材料热工性能指标 施工规范信息 施工验收标准 施工图尺寸信息 施工预算指标 正立面图、剖立面图、楼梯剖面图等尺寸信息 施工材料及配比信息 设备运行情况 能耗指标 设备名称、编号、安装位置、运行状态等 设备维修历史情况 突发应急事件及处理情况 让各阶段数据集成、流通、分析、应用,驱动建筑全生命周期发展决策So
14、urce:亿欧智库60台机器正在运转3台机器等待维修机器1今日生产100件构件今日在岗员工50人今日请假人数2人员工A今日2项工作任务今日水泥用料5吨A构件当前库存10000件第二批物料预计3天内送达多层框架建筑所需:钢筋30-40 KG/m砼0.35-0.48 m/m施工场地10000平方米楼体建筑面积100000平方米出入口横宽5米原料采购花费5000万元人力成本2000万元工程成本预算2亿元施工准备阶段所需10天抹灰工程已完成20%整体工程已完成40%地基及桩基工程性能检测评分 98/100结构工程质量评分 90/100结构工程尺寸偏差及限值评分 94/100安全帽佩戴率100%今年重大
15、事故0件伤亡事件1件进度成本质量安全人机料法环量化建造过程中的生产、管理要素,以数据分析结果作为科学的决策依据 量化建造过程中的要素:将建造过程中的各类生产要素及管理要素用数据来表达。通过实现作业人员、生产设备、物料、工艺工法信息及场地信息数字化,提高生产计划的可靠性。并进一步汇集生产数据,对生产进度、成本、质量、安全等管理要素进行指标分析,实现管理决策有据可依。了解实时生产情况,依据反馈数据制定下一步生产计划、优化生产流程、推进生产效率管理决策有据可依,进度,成本尽在掌控之中。提前预判质量、安全方面的危险因素。生产要素管理要素11将多参与方汇集于统一的协同管理平台,实现在线化的实时信息交互方
16、式12 产业链内多参与者间实现信息交互:实现全产业链上企业与企业之间的协同,包括企业间的数据协同、资源协同、流程协同,从而使得整个行业资源配置得到优化。搭建统一的项目管理平台:通过集成实时的、统一的底层数据平台,帮助建筑产业多参与方实现实时的信息交互及管理决策。实时在线化的工程项目沟通模式业主设计单位专业设计总承包分包商咨询供应商物业管理传统的工程项目沟通模式业主设计单位专业设计总承包分包商咨询供应商物业管理项目协同平台 在传统的工程项目中,不同企业的信息化水平不一,且普遍使用不同的信息管理系统。企业之间的沟通方式较为传统(电话、微信),项目相关数据难以进行有效集成及二次利用。与此同时,生态伙
17、伴之间的沟通往往是独立进行的,沟通关系形成蛛网结构,沟通信息难以及时同步至关联的多个参与方。项目信息流转速度慢,自动化程度低,难以进行实时分析与决策等管理需求。将多参与方产生的项目相关信息、沟通信息、项目更改信息等汇集到一个统一的项目管理平台。通过统一的数据规范及口径,将大量冗杂的项目信息提取、清洗至分门别类的有效数据,实现工程项目全流程数据的有效共享及复用。基于一个统一的协同平台,各参与方可以实时在线添加信息、创建窗口、发起任务,实现在线化的实时信息交互及管理决策。Part2.建筑行业数字化转型重点场景应用建筑行业数字化应用分类 亿欧智库对建筑行业数字化应用进行了全景扫描,并将其分类为建筑建
18、造业务数字化及建筑企业经营数字化,其中本报告将对建筑建造业务数字化的应用场景、应用工具及典型科技服务商进行解析。建筑建造业务横跨多个业务阶段(投资决策阶段、设计规划阶段、建筑施工阶段、运维管理阶段、回收利用阶段),且所涉参与方众多。数字化应用不仅能够积累贯穿多业务阶段的产业数据,促进产业内多方的协同效应,同时还能提效单一业务节点的业务流程。建筑行业数字化建筑建造业务数字化建筑企业经营数字化单一业务节点内贯穿多业务阶段投资决策阶段设计规划阶段建筑施工阶段运维管理阶段回收利用阶段投资决策阶段设计规划阶段建筑施工阶段运维管理阶段拆除回收阶段业主方咨询单位设计单位总包方分包商建材供应商物业管理造价单位
19、监管单位建筑行业主要参与方建筑行业数字化应用分类服务于为该参与方所涉业务阶段142.1 贯穿建筑建造业务多阶段的协同应用 建筑业内多参与方之间的协同效应低下:建筑业参与方众多,产业内利益关系错综复杂且信息流通程度较低,各方之间信息断层严重,缺乏协同合作。其中业主方、设计单位及施工单位为建筑建造业务的核心参与主体,三方之间普遍存在各自为政的现象,进而导致低下的建造业务效率。工程承包的业务模式在一定程度上缓解了贯穿多业务阶段的协同问题:为了缓解多参与方之间的矛盾与利益冲突,工程总承包(EPC),项目管理承包(PMC),设计-建造(DB)等工程承包模式陆续出现。工程承包实质上是一种将业务与权责集成的
20、管理模式:由总包方承担建筑建造多业务阶段的管理责任,以全局的管理思维协同项目内多参与方,最大化共享项目数据信息,减少因数据断层导致的资源浪费,提升项目管理及生产效率,最终保障工程项目保质保量如期完成。16建筑业协同效应低下,EPC等先进的工程管理模式能够缓解部分协同问题设计院业主方施工方保证工程项目收益率快速出图纸尽快赶完工期传统模式下,业主方、设计单位与施工单位之间的协同问题成为行业内的核心痛点之一需求反复变更设计时间大大压缩反复修改图纸,拖慢项目进度因设计时间紧张,导致施工图纸细节不足,质量较低施工人员不理解图纸,无法施工出现分歧偷工减量拖慢进度核心目的核心目的核心目的EPC业务模式能够缓
21、解多参与方的协同问题,提升项目管理及生产效率决策权适当下方至业务层EPC模式下,业主方会适当放权,总承包在专业领域具备一定权限,能够运用其管理及业务经验把控项目效益,避免部分不切实际的需求。优势1:责任权属明确EPC模式下,总承包需站在总体工程建设项目的维度承担整体项目把控的责任,因此整体责任权属明确,避免了设计、施工、监理等各方互相维护个人利益而推脱整体工程责任的情况。优势2:整体调配资源,全局统筹安排EPC模式下,总承包担任起全局统筹的角色,负责人员沟通管理,分包商协同配合等事务。在此基础上,设计及施工图纸方面会避免大量不必要的修改工作,升级施工图纸质量,提升设计与施工单位之间的协同效应。
22、优势3:设计采购施工总承包方业主方EPC项目管理模式:以建筑工程项目的成功为统一目标,总承包方为核心责任主体,对设计-采购-施工等业务进行总承包,综合进行项目管理部分决策权下放综合协调管理业务集成 智慧建造协同管理平台:随着EPC等多种承包模式的出现,颠覆了传统的各自为政的工程业务模式。智慧建造协同管理平台贯彻了新工程承包模式下的先进项目管理理念,基于BIM、AIOT等技术,实现工程项目全过程一体化的管控,促进了多参与方之间的业务、流程、数据协同,成为实现项目高效管理的重要抓手。提升建筑设计-施工阶段的协同效应是实践建筑全生命周期数字化的第一步,因此亿欧智库认为围绕工程项目建设的智慧建造协同管
23、理平台在未来5年内仍是产业内的热点应用。以项目制为基础的智慧建造协同管理平台是当下产业内的热点应用智慧建造协同管理平台企业应用层市场开拓战略层项目协同层生产采集层降本增效风险管控资源整合项目统筹管理层组织架构数据模型管理规范通用标准规范层业务协同层资金管理安全管理设备管理成本管理进度管理材料管理劳务管理质量管理统一编码基于可视化决策数据,构建集团发展顶层设计指挥调度趋势预判防控风险构建数字资产采购部门财务部门工程部门技术部门合同管理手机二维码摄像头智能安全帽人脸识别红外对射RFID地磅智能采集层集团内部多部门协同,构建综合管理能力基于统一的管理标准和流程,实现多参与方业务信息共享数据采集数据流
24、转数据应用数据决策数据服务于监管方及企业领导层:通过底层业务数据,构建项目管理评估指标体系。数据服务于工程方的内部经营管理,以及多建设项目的综合管理。数据流转于项目多参与方:实现多参与方之间的数据与业务协同服务于底层数据构建,实现数据与建造设备之间的实时互联172.2 建筑建造各业务节点内的技术应用 围绕建筑建造全业务流程,亿欧智库将其拆分为五个阶段:投资决策、规划设计、施工阶段、运维管理、拆除回收。其中本章节重点围绕前四个环节的数字化应用展开分析研究,从应用场景切入,对环节痛点,技术应用,及头部服务商进行梳理研究。当前建筑建造业务数字化应用主要可以拆分为服务于数据采集、集成;服务于特定业务场
25、景以及服务于协同管理的三类应用。第一阶段,通过智能物联设备及产业大数据实现构建底层建筑数据,其次运用特定场景下收集到的业务数据实现局部提效,第三阶段则是汇集阶段内所有生产、管理要素的数据,实现单一业务阶段内的多参与方协同。布局于单一业务节点的建筑建造业务数字化技术应用建筑行业数字化应用场景政策研究城市研究土地信息筛查建筑设计知识库建筑设计规范信息智能物联建筑机器人工地无人机智能物联智能照明新风机组控制遮阳系统控制智能强排方案地块潜力研究项目收益测算决策沙盘装配式建筑设计碰撞检查、机电深化管线综合、施工图设计能耗、照度分析风向、环境分析施工模拟、进度控制物资盘点、安全监控质量管理、设备管理工程算
26、量监测与分析能耗计量、消防管理环境监测、门禁管理消防管理、设备监测应急管理业主方多部门协同多专业协同设计施工协同管理综合运维管理综合协同管理数据采集、收集针对特定业务场景投资决策阶段设计规划阶段建筑施工阶段运维管理阶段GIS物联网大数据BIMAIBIMAI5G物联网VR/ARBIM云计算物联网数字化技术应用19投资决策阶段:集中供地政策下,数字化科技服务商助力业主方提效投决业务20 随着“三道红线”政策、“集中供地”政策陆续推出,决策规划阶段成为决定整个工程建设盈利结果、项目成本控制的重中之重。投资决策精度和效率成为开发商运营及盈利的基石。与此同时,房企对城市和土地的价值判断愈发谨慎和趋同,导
27、致对优质地块的竞争愈发激烈、拿地成本进一步攀升,房企之间“内卷”严重。战略制定选择城市、区域项目信息搜集土地招拍信息初次磋商明确交易标的确权,交易意向谈判技术性研判强排、扩初方案、投资测算、市场可行性谈判交易需求、价格、交易结构磋商尽职调查法务、财税、债务纰漏等确定方案进一步谈判(价格、付款周期)效益评估净利润、项目收益以首批集中供地为例,每家地产企业需在31天内对分布在22个城市,总计928块用地进行研判,并产出最优的投资决策。31天挂牌到出让平均时间为31天22城涉及22个城市928块共计928块涉宅用地时间紧不同政策背景不同城市能级不同地块条件不同市场环境需要打破以单宗地块研判的传统决策
28、模式,转而进行多城多地价值排序。任务难度大大提升,需综合考虑不同政策背景、不同城市能级、不同市场环境、不同地块条件等,并产出最优投资决策。难度大集团-区域投资部门财务部门技术部门项目部门研策部门传统投决过程需各区域、各部门协同作业。集中供地政策缩短了房企拿地的投资决策周期,也对地产企业的内部协同效力,数据时效性、共享度提出了更高要求。多部门协同借助数字化科技服务商的力量,提效传统投拓模式近年来投资决策阶段的技术应用渗透率提升,GIS、AI等数字化技术聚焦于提供数据整合及自动化分析等工具手段,帮助业主方实现精益化、批量化和一定程度标准化的数字化投前管理。基于GIS技术,对城市、地块数据进行动态监
29、控及数据整合-政策信息-人口网格数据-城市POI、AOI数据-城市商圈、交通道路网多维数据中台投拓规划全流程排布方案自动化依据用地指标与测算结果,针对选中用地生成高利润、高周转和综合性多种强排方案结果云端协同管理提供基于云端的数字化管理工具,串联项目全业务流程,集成地产商多业务部门,实现实时信息共享,成果线上管理自动生成经济技术指标,初步研判项目利润空间,例如毛利率,IRR等测算指标自动化指标分析科学客观的评价体系细化评价体系,采用回归算法,提供更加精准,更加科学客观的可量化的投拓评价标准。Source:克而瑞、小库科技集中供地政策下,房企拿地的投资决策周期缩短,行业对房企决策能力和运营能力提
30、出更高要求其他运维管理预制加工安全管理成本控制质量管理进度控制工程算量施工方案出图会审招投标施工模拟机电深化碰撞检查设计规划阶段:BIM正向设计是必然趋势,以三维、协同的理念重塑业务模式 建筑设计是建筑工程项目的重中之重:最终设计方案不仅决定了项目最终交付能否满足最终用户的需求(建筑外观、空间规划以及使用功能),与此同时还决定了部分工程项目指标(工程造价、质量安全、施工进程、能耗)。BIM设计是未来的必然趋势:自CAD软件于1980年进入中国,帮助建筑设计行业摆脱手绘设计,大大提升了设计效率,发展至今二维设计模式的提效势能已进入瓶颈。展望未来,业主端、施工端、运维端等对于建筑数据的需求愈加精细
31、化,设计思维亟需从二维向三维转变,以三维、协同和数字化的理念重塑业务模式。BIM在设计过程中的主要应用领域Source:BIMBOX、专家访谈BIM正向设计是后端对于数据需求愈加精细化背景下的必然选择基于BIM参数化的特征,BIM技术帮助工程项目实现数据的积累,并且以数据为抓手,实现对项目全流程风险的预先防控。规划设计阶段是数据集成的初始端,通过BIM技术实现二维向三维的设计思维转变,产出载体也将从非结构化的图纸信息向结构化的三维数据转变。通过参数设置进行全方位的信息构建及存储,例如几何信息、强度、刚度、重量、荷载等,并在建筑全生命周期内实现流转。同时,可以将施工和运维需求前置,在设计时对相关
32、问题进行充分考虑,提供前端对后端的控制能力。数据积累协同协同设计:基于BIM技术,设计五大专业可以打破低效的协作模式,转而向统一、实时的三维协同设计模式转型。通过建立统一的设计语言及设计标准(图层、颜色、线型等),进而在统一的BIM云平台上进行汇总整合,实时在线的设计成果共享将促进设计各专业之间的协同。设计-施工协同:典型应用领域如机电深化(施工过程中依据现场情况对原施工图进行实时补充与完善)、施工模拟(运用BIM技术预先对施工过程进行模拟,并对原施工方案优化,减少返工情况)。二维与三维信息联动:基于唯一的BIM模型数据源,频繁修改的工程信息将由BIM模型自动更新至二维图纸,节约工作时间并提升
33、设计质量。经济指标的动态计算:BIM能将容积率、绿化率、房间面积、停车位数、墙窗比等经济指标进行提取,同时随着BIM模型的推敲、修改,经济指标也会随着动态更改。提效21建筑施工阶段:以组件+平台的数字化应用,满足新时代下的施工管理诉求工程项目中不仅涉及人、财、物的调配与使用,还涉及众多参与方协作(业主、资方、总包、监理、设计、施工、材料供应商、设备供应商、专项分包商、劳务分包商等),个中关系交叉复杂,容易造成往来结算、责任划分不清的问题组织协调难主要管理维度涉及人员、设备、进度、成本、工程质量、场地环境、物料、过程控制等。每个子类中还可以进一步拆分至多个管理维度。管理维度多一般工程项目建设周期
34、时间较紧,业务流程中存在大量重复劳动及可避免的人为失误工期时间紧造型复杂、空间结构多的重难点项目对于图纸的精度要求高,当前交付的二维施工图纸在建造精度上面无法满足高难度项目的需求。凭经验凭感觉的人为控制显然难以适用。难点项目精度控制要求高 建筑工程项目涉及专业工种多、工作环境复杂,工期长,且整体工业化标准化程度较低,因此施工项目管理难度极大。业务提效、精细化管理、协同管控 成为了当下施工项目管理的主要诉求核心痛点BIM+智慧工地云平台以BIM和物联网为技术基础,将施工现场的碎片化应用集成至一个统一的云平台,并累积施工业务中产生的业务数据,形成数据中心。通过建立统一主数据、统一入口、统一技术标准
35、和数据接口,实现组件模块之间的协同与数据共享。同时基于平台内的数据中心,服务于多参与方的科学决策,为工地的精细化、智能化管理提供数据支撑。BIM+智慧工地云平台人员实名管理系统AI钢筋盘点管理系统塔机安全监控管理系统智能安全帽管理系统VR安全教育系统危险源在线监控系统总承包分包商业主监理造价技术管理生产管理商务管理质量管理安全管理劳务管理物料管理集成多组件应用连接多参与方服务多管理维度节点性数据共通共享,实时管控运用BIM技术实时上传节点性三维模型,建造进度、变更设计等关键数据一目了然。同时平台存储大量项目数据,可实时追溯,并进行动态控制和调整。整体调配资源,全局统筹安排精细现场管理的同时减轻
36、工作压力,使项目数字化、在线化,实现可统筹管理的项目指挥中心,使现场施工难点得到针对性管理数据积累,驱动决策在管理数字化的过程中,积累企业数据,并实现数据在线,实时可查。两者相辅相成,数字化管理积累数据,数据积累后又可以对数据进行分析并基于数据提升管理。应用价值数字化解决方案22Source:品茗股份招股书、广联达建筑施工阶段:BIM智慧工地解决方案赋能工地作业及施工管理BIM是实践工地数字化管理的重要抓手,结合物联网、AI等技术,在建设工程及设施全生命周期内,对其物理和功能特性进行数字化表达与集成。Source:住建部、广联达、浙江智慧工地建设标准、BIMBOX智慧工地:实现对建筑工地的人员
37、、机械、材料、场地环境和施工过程的数字化管理。技术管理生产管理质安管理商务管理劳务管理物料管理机械管理BIM应用施工模型深化设计可视化技术较低施工模拟BIM集成应用智能硬件设备视频监控塔机监测视频会议智能广播环境监测自动喷淋控制大体积砼测温标养室监测四足机器人三维扫描机器人虚拟质量样板全息沙盘安全施工绿色施工生产调度质量管理工业化智慧展厅应用系统技术管理生产管理商务管理质量管理安全管理劳务管理物料管理BIM+智慧工地解决方案:以“BIM+”为技术基础,赋能工地作业实现互联协同、辅助决策、智能生产和科学管理制定管理体系、制度明确管理路径建设信息基础设施实现软硬件之间的协同实现全数据的集成数字化的
38、工程管理模式数智化的综合管理实现一体化的工地管理闭环集成的数字化表达方式+AI5G物联网VR/ARBIM+数据生成数据集成数据应用39.50%45.48%61.34%62.18%63.87%64.71%73.95%75.63%构件预制加工设备与材料管理质量与安全管理竣工模型构建施工场地规划虚拟进度与实际进度施工方案模拟施工深化设计BIM在施工过程中的主要应用领域23针对异常情况建立闭环的流程管控机制:【正常-报错-通知-处理-记录-维修-信息同步-审核-恢复正常】全生命周期数据集成闭环的管理机制运维管理阶段:BIM运维管理平台集成全生命周期数据,实现精细化运维管理传统建筑运维模式8.40%10
39、.92%15.97%16.81%19.33%21.01%21.01%23.53%26.05%能源管理应急管理空间管理资产管理运维管理系统维护运维管理系统搭建设施设备管理运维模型构建运维管理方案策划BIM在运维过程中的主要应用领域相较于IBMS楼宇自控管理系统:BIM的运维管理系统集成设计+施工+运维的建筑全周期数据;IBMS系统主要是对运维过程中产生的数据进行采集分析。建筑自控管理系统包含多个子系统及硬件设备,建筑内部软硬件数量众多,且各子系统相对独立,没有集中整合,造成运维效率低下。建筑管控系统相对离散传统建筑运维模式缺少有效的流程管控机制,多采用事后处理的运维模式。难以提前防控潜在危险,也
40、难以快速应对突发状况。基本处于事前无准备,事中无跟踪,事后无追溯的情况。建筑智控不足,依靠人工运检数据孤立、分散传统工程交付存在大量冗杂的工程施工文字资料、竣工图纸、配套竣工资料、工程影像资料等信息,然而这些信息没有整合成可再次查询利用的有效数据,导致运维阶段的数据断层。BIM运维管理系统集成建筑全生命周期数据信息,为智能化的运维管理提供完备的数据支撑集成弱电系统的设备及传感器数据;对设备、环境、事故实时感知。集成各子系统及传感设备标准化的构件编码可视对讲机:xxxxx-01电话插座:xxxxxxxx科学的评估体系系统自动适应动态数据环境建立评估体系,人工智能辅助评估设备的即时状态,三维可视的
41、数据展示基于BIM系统,提供三维立体的建筑信息展示。数字化建筑运维模式Source:公开资料整理、智能建筑信息网、云建信、BIMBOX电表资产编号:XXXX安装位置:XXXXX实时耗电量:XXXXX能源管理照明资产编号:XXXX运行状态:正常开关操作:正常设备管理应急管理1.突发水管爆裂2.突发电梯困人事件3.特急大风应急处理待处理处理中已处理24 中国建筑业规模大、建筑数量多,但是中国建筑智能化率远低于发达国家,当前大量的公用建筑及民用建筑中尚未配备相关智能化系统,2020年中国商业建筑智能化率在新建楼宇占比低于50%,相较低于美国(70%)及日本(60%)。而在已应用智能化系统的建筑中,能
42、实现有效持续运行的比例也仅为 45%。2.3 建筑数字化应用的核心抓手及发展现状BIM模型作为集成建筑数据的关键载体,是实践建筑数字化的核心技术底座 纵观建筑全生命周期,BIM是实践建筑数字化的核心技术底座及重要抓手。BIM的价值并非仅局限于三维的可视化呈现,其核心价值是作为集成全生命周期建筑数据、项目业务流程数据的关键载体。通过将冗杂的工程信息、统筹调度、采购等项目数据进行分类存储、加工利用、快速流转,最终实现为建筑建造项目各阶段及各参与方的业务决策提供有力的数据支撑。决策规划阶段建筑设计阶段建筑施工阶段运维管理阶段项目选址标的招投标投资收益测算方案设计初步设计扩初设计施工图设计施工准备施工
43、阶段安装阶段验收阶段竣工模型交付运维管理方案策划运维管理系统搭建运维模型构建运维数据自动化集成运维系统维护 导入排布方案 导入城市、地块三维空间模型 导入项目收益数据 导入项目场地环境等测量信息 导入建筑物物理环境的信息 导入建筑物设计方案及方案更迭信息 导入碰撞监测、管线综合,空间排布等监测信息 导入设计图纸及施工图纸修改日志为建筑设计方案提供依据为施工方案、物料采购等计划提供依据 导入施工方案、施工顺序、施工计划、施工工艺工法等信息 导入施工资源采购、调度信息 导入施工日志信息 导入建筑运维过程中的设备、能耗、应急事件等信息为建筑运维管理、维护维修、二次施工等提供依据业务数据业务数据业务流
44、程业务流程BIM26从单点到集成应用,政策持续助推BIM深度应用,然而BIM应用发展仍不及预期3.40%42.10%42.40%51.90%54.80%90.40%其他问题跟踪追溯项目流程管理多人协同工作项目成果交付模型轻量化查看BIM云平台的实践应用价值2.70%5.40%27.40%31.90%32.90%33.60%39.00%45.60%53.20%其他能不用就尽量不用BIM能用的都尽量用BIM根据项目体量根据项目经费决定根据报奖要求根据政策要求根据项目复杂程度根据客户要求企业使用BIM的决定因素政策持续助推,然而BIM在中国的应用发展仍不及预期总体规模以上项目新增报建项目2026个8
45、39BIM技术应用项目数777个737BIM应用率38.4%87.8%11.10%98.90%99.70%设计、施工、运营设计、施工设计上海市规模以上项目BIM技术应用阶段上海市BIM技术应用情况Source:北京市住房和城乡建设委员会、BIMBOX、专家访谈 应用率较发达国家存在较大差距:从应用率来看,上海市作为中国BIM应用领先城市之一,2020年整体BIM应用率不足40%,相较于发达国家存在较大应用提升空间。同比2020年英国BIM技术应用率已达到73%。应用范围局限于规模以上项目:中国BIM技术主要应用于规模以上工程项目(投资额1亿元及以上或单体建筑面积2万平方米及以上),中小型工程项
46、目的BIM应用率较低,当前中国的BIM技术应用价值仍在探索过程中,转型核心是管理思维的全面提升以及业务数据的积累和挖掘。对于中小企业来说难度大、应用动力不足,BIM技术的大规模应用仍需长时间发展。贯穿全生命周期的应用项目较少:当前中国BIM技术应用主要集中在设计与施工阶段,贯穿全周期的项目(设计+施工+运维)仅占11.1%。应用广度 翻模为主,正向出图而不是正向设计:在实际操作中,由于正向设计技术不成熟,国内大多数设计院采用的是设计验证模式,设计团队与 BIM 团队分开,通过翻模的方式对已形成的二维施工图进行三维建模。翻模的方式是当下推广BIM正向设计的过渡阶段,BIM的最佳应用仍然是贯穿全团
47、队、全专业、全阶段的数字化应用。应用决定因素:当前的BIM应用的决定因素主要依据客户方的硬性需求,市场整体对于BIM的应用价值认可度还有待提高。同时亿欧智库认为业主方将成为驱动建筑业数字化转型的核心牵头者。应用价值:当前对于BIM技术应用价值的认知仍主要停留在可视化层面,对于业务数据的挖掘及决策驱动方面的价值认知不足。行业内仍在等待重塑管理模式,建立数据思维的头部企业的最佳实践。应用深度 过去20年,住建部不断推出BIM相关政策,政策目标从促进研究到市场推广,BIM技术的应用价值也逐步得到深化,从先进水平应用工具软件,逐步发展至行业创新应用及创新商业模式的重点技术应用。根据2016-2020
48、年建筑业信息化发展纲要,建筑数字化的政策落脚点是实现建筑的全生命周期管理,而BIM 与云计算、人工智能等技术的结合则是实践建筑数字化的重要抓手。272.80%7.10%16.20%22.00%31.50%33.20%34.00%37.40%38.50%44.30%44.70%48.30%60.90%其他项目太小没有时间同事不愿意改变成本太高缺少市场需求单位领导不重视缺乏知识培训软件不成熟缺乏相关标准缺乏相关人才无法持续盈利管理模式问题BIM发展的核心挑战BIM应用仍面临着意识理念、市场机制、人才、政策层面的多维度发展阻力28 行业内缺乏价值共识:企业管理层对于BIM集成建筑数据的价值链路并未形
49、成统一共识,部门企业高层对BIM的认知仍局限于三维展示,这也间接影响到企业内部技术及业务人员对数字化的认知与规划。数字化转型是长期系统性工程:数字化转型是一项涉及数据、技术、流程、组织等要素的系统性工程。不能只关注短期利益,而应注重长期效益,一切以实际业务为导向。管理意识 管理人才:建筑行业数字化进程相较落后,行业内缺乏同时具备深度业务理解与数字化实践经验的复合型管理人才。业务人才:建筑行业对于高质量、复合型、多元化的数字化人才吸引力有限。从业人员对于新技术、新模式的接受度相较其他行业落后。人才缺乏 BIM应用仍在摸索过程中,市场对于BIM项目的价值认知不统一,激励制度不清晰。在当前的行业环境
50、下,BIM项目难度大且成熟人才较少,市场对于三维模型的价值认知存在一定滞后性,建筑企业利益空间有限,整体应用积极性不足。市场机制 BIM模型尚未成为项目法定交付物。当前国内工程领域内相关交付、审图、归档等政策及标准都是围绕二维施工图体系制定的。目前行业内尚未建立BIM正向设计的标准体系,相关法律法规仍需完善政策标准Source:BIMBOX,专家访谈Part3.来自建筑数字化科技服务商的助力推进建筑行业数字化进程,需要行业内多参与方的共同助力30建筑行业数字化转型需要行业内每一个节点上的公司共同去推进。不仅需要源源不断的创新科技型企业实现关键节点内生产技术的突破,提效生产过程,同时还需要具备数