本報記者 王海霞

　　以數字科技賦能城市高質(zhì)量發(fā)展，已經(jīng)成為當前建筑業(yè)的重要課題。在2024年中國城市高質(zhì)量發(fā)展研討會(huì )上，本報記者專(zhuān)訪(fǎng)三一筑工科技股份有限公司(下稱(chēng)三一筑工)董事、總工程師馬云飛，立足數字化與工業(yè)化發(fā)展的最新成果，探討智能制造在建筑業(yè)轉型發(fā)展中的作用，探尋新技術(shù)助力建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新路徑。
 

　　建筑工業(yè)化水平仍待提升

　　何為智能建造?智能建造就是以智能技術(shù)為核心的現代信息技術(shù)與以工業(yè)化為主導的先進(jìn)建造技術(shù)深度融合的新型建造模式，如何系統性地解決傳統建筑向智能建造轉變?是當前建筑工業(yè)化轉型升級的重點(diǎn)。

　　馬云飛認為，傳統建造方式有兩大痛點(diǎn)，一是設計、施工、采購等環(huán)節是分割的，這就需要用現代信息技術(shù)整合行業(yè);二是目前傳統混凝土結構現澆建造方式大量依靠現場(chǎng)人工手工作業(yè)，施工中存在散亂臟差及用工多、質(zhì)量不可控、不夠綠色環(huán)保等諸多問(wèn)題。

　　為此，三一集團提出了“從建筑到產(chǎn)品、從施工到制造、從離線(xiàn)到在線(xiàn)”三大理念，以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)+AI的平臺技術(shù)作為基礎底座，打通了建筑行業(yè)5大階段，用智能制造賦能智能建造，并助力建筑工業(yè)化進(jìn)程加速。

　　具體來(lái)看，“從建筑到產(chǎn)品”即建筑工業(yè)化須從設計端開(kāi)始，三一集團的SPCS(裝備、技術(shù)、云平臺)產(chǎn)品技術(shù)便是從DFMA理念開(kāi)展一體化集成化產(chǎn)品設計，并考慮生產(chǎn)工藝、施工技術(shù)等因素，設計適合工業(yè)化生產(chǎn)的建筑產(chǎn)品。“從施工到制造”是將施工建造環(huán)節變成制造與建造結合的方式，也就是將建筑部品部件在工廠(chǎng)通過(guò)數字化、信息化、機械化、自動(dòng)化的方式制造完成，發(fā)揮智能裝備的優(yōu)勢，實(shí)現智能建造。“從離線(xiàn)到在線(xiàn)”，是將傳統的、離線(xiàn)的建筑建造過(guò)程，通過(guò)云平臺管理，真正實(shí)現在線(xiàn)協(xié)同與數字孿生。

　　建筑工業(yè)化讓造房子如造汽車(chē)

　　住建部提出的“像造汽車(chē)一樣造房子”，就是要實(shí)現建筑工業(yè)化。作為全球“建機三強”企業(yè)之一，三一集團在生產(chǎn)重卡、生產(chǎn)汽車(chē)方面具有傳統優(yōu)勢，還在推動(dòng)建筑行業(yè)的數字化轉型方面取得了豐碩科技成果。

　　為了實(shí)現智能建造，三一筑工從裝備、技術(shù)、云平臺三方面切入，研發(fā)了SPCS智能建造解決方案。在技術(shù)方面，主要聚焦傳統施工中復雜的混凝土主體結構，用三個(gè)關(guān)鍵詞概括為空腔、搭接、后澆。通過(guò)這套體系可實(shí)現空腔構件在工廠(chǎng)的數字化、機械化、自動(dòng)化的生產(chǎn)，實(shí)現構件生產(chǎn)的工業(yè)化;再在現場(chǎng)進(jìn)行鋼筋搭接鏈接、快速拼裝，實(shí)現現場(chǎng)工業(yè)化。此外，空腔內適度后澆，可以最大化發(fā)揮混凝土結構材料特點(diǎn)。

　　這套技術(shù)體系的搭建可以讓造房子如造汽車(chē)一樣。馬云飛介紹，該技術(shù)體系比傳統裝配式建造技術(shù)節約5—10%成本，建造速度可以實(shí)現4天一層，結構更安全，建筑防水性能更好，真正做到了結構安全成本優(yōu)、綠色智慧好快省。比如，在“住房城鄉建設部智能建造工程技術(shù)創(chuàng )新中心首批可復制可推廣示范項目”湖南師大附屬星沙實(shí)驗學(xué)校項目中，使用SPCS智能建造解決方案后，項目工期比傳統裝配式技術(shù)方案節約60天，成本降低約10%，項目質(zhì)量大幅度提升。

　　三一集團還研發(fā)了PC、鋼筋、AAC、建筑固廢回收裝備等一系列建筑工業(yè)化智能裝備。其中，在PC裝備方面，可實(shí)現鋼筋、模板、混凝土等傳統混凝土構件加工作業(yè)70%以上由機械自動(dòng)化方式完成，這種工業(yè)化建造方式可以減少用工40%、節約用水35%、節約木材60%、減少能源消耗30%，是對工業(yè)化與綠色化融合的新型建筑工業(yè)化發(fā)展目標的生動(dòng)詮釋。

　　數字與AI融合技術(shù)提質(zhì)建筑工業(yè)化

　　在數字孿生+AI融合發(fā)展的新階段，解決傳統建造方式的痛點(diǎn)，推動(dòng)建造全生命周期的數字化管理創(chuàng )新，要以工業(yè)化建造技術(shù)為基礎向更寬維度的數字化轉型。

　　馬云飛認為，通過(guò)開(kāi)發(fā)管理平臺及設計軟件、管理軟件，實(shí)現建造全生命周期過(guò)程中實(shí)現數字化管理，在整個(gè)建造過(guò)程實(shí)現全周期、全角色、全要素在線(xiàn)協(xié)同、數字孿生，是建筑未來(lái)發(fā)展方向。

　　“引入數字孿生，就是在建造實(shí)體建筑時(shí)，同步提交一套與建筑同步成長(cháng)的建筑信息模型，而且模型必須是一件一碼、信息協(xié)同。”馬云飛認為，這其實(shí)是對建筑工業(yè)化水平提出了更高的要求，從構件的設計階段開(kāi)始，就必須引入智能設計軟件生產(chǎn)一件一碼的建筑模型。在生產(chǎn)階段，由工廠(chǎng)的智能裝備解析模型數據，并以數據驅動(dòng)進(jìn)行預制構件的機械化、自動(dòng)化的加工，在此過(guò)程中，數字孿生意味著(zhù)通過(guò)建筑物構件的不同顏色實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示建筑建造狀態(tài)，做到施工進(jìn)度一眼可見(jiàn)。

　　三一集團還開(kāi)發(fā)了建筑行業(yè)專(zhuān)用的筑享云平臺，實(shí)現了參建各方在線(xiàn)協(xié)同、信息共享、數據驅動(dòng)、實(shí)時(shí)反饋、動(dòng)態(tài)協(xié)調，從而大幅度提升現場(chǎng)管理水平，讓施工變更率降低2/3，減少現場(chǎng)管理人員10%，提高管理效率10%以上，實(shí)現了智能建造在施工管理中的創(chuàng )新實(shí)踐。