建筑企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的途徑

景 萬，李思琦

(1.中國建筑業(yè)協(xié)會，北京 100083； 2.中建協(xié)興國際工程咨詢有限公司，北京 100083)

0 引言

數(shù)據(jù)資源是繼土地、勞動力、資本、技術(shù)后的第五大生產(chǎn)要素。數(shù)字化轉(zhuǎn)型(digital transformation)是建立在數(shù)字化轉(zhuǎn)換(digitization)、數(shù)字化升級(digitalization)基礎(chǔ)上的高層次轉(zhuǎn)型[1]，以大數(shù)據(jù)為生產(chǎn)資料，以云計(jì)算、人工智能為第一生產(chǎn)力，以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈為新型生產(chǎn)關(guān)系，以軟件定義為新型生產(chǎn)方式。通過梳理、整合、重構(gòu)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)流程，將生產(chǎn)要素、管理流程、建造技術(shù)、決策機(jī)制、檢測結(jié)果等數(shù)字化，基于數(shù)字化數(shù)據(jù)形成算法，用算法優(yōu)化和提升資源配置效率，進(jìn)而加速產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型，構(gòu)建企業(yè)競爭優(yōu)勢。

“十四五”規(guī)劃強(qiáng)調(diào)數(shù)字經(jīng)濟(jì)是推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段，以促使我國經(jīng)濟(jì)全面進(jìn)入數(shù)字化轉(zhuǎn)型階段，使傳統(tǒng)生產(chǎn)關(guān)系和生產(chǎn)元素按最優(yōu)原則(社會需求、經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀、發(fā)展規(guī)劃)重新排列組合，進(jìn)而得到最大化利用，讓生產(chǎn)關(guān)系和生產(chǎn)元素能產(chǎn)生更高效的生產(chǎn)力價(jià)值，構(gòu)筑起我國經(jīng)濟(jì)未來高速發(fā)展的堅(jiān)定基石。而企業(yè)作為市場經(jīng)濟(jì)的微觀主體，其數(shù)字化建設(shè)將直接決定數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

為推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，近幾年國家先后發(fā)布一系列政策。如2017年“十三五”規(guī)劃中正式將“數(shù)字中國”上升為國家戰(zhàn)略；2021年“十四五”規(guī)劃中指出要加快數(shù)字化發(fā)展，建設(shè)數(shù)字中國，集中打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢，加快數(shù)字社會建設(shè)步伐，營造開放、健康、安全的數(shù)字生態(tài)；2022年國務(wù)院印發(fā)的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》[2]中明確了“十四五”時(shí)期推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的指導(dǎo)思想、基本原則、發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施；2022年，習(xí)近平總書記在《不斷做強(qiáng)做優(yōu)做大我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)》[3]中強(qiáng)調(diào)：發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)意義重大，有利于推動構(gòu)建新發(fā)展格局；有利于推動建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系；有利于推動構(gòu)筑國家競爭新優(yōu)勢。2020年全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模排名前十的國家如圖1所示[4]，2020年歐洲、亞洲、美洲、大洋洲、非洲數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模占GDP比重分別為40.9%，34.8%，58.6%，19.6%，19.1%[4]。

圖1 2020年全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模排名前十國家(單位：億美元)

傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)管理模式升級改造通常是將人腦、手工、機(jī)械工作向機(jī)械化+自動化+IT化轉(zhuǎn)化，需經(jīng)系統(tǒng)集成三者才能協(xié)同發(fā)揮作用，本質(zhì)上是手工向自動化轉(zhuǎn)化的過程。而數(shù)字化轉(zhuǎn)型是把自動化+信息化+數(shù)據(jù)化3個(gè)維度打通，通過將數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)一體化，業(yè)務(wù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)反過來指導(dǎo)業(yè)務(wù)，即數(shù)據(jù)+算法，可有效提升資源配置能力、決策效率及質(zhì)量。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是系統(tǒng)工程，包括思維變革、戰(zhàn)略調(diào)整、流程再造、技術(shù)創(chuàng)新、管理協(xié)同等，無論在思維方式、生產(chǎn)方式、組織方式，還是供需關(guān)系、驅(qū)動模式、盈利模式等方面的內(nèi)涵均與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)有本質(zhì)區(qū)別，二者對比如表1所示。

表1 傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型對比

1 我國建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀

建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，通過30多年的快速發(fā)展，在設(shè)計(jì)水平、建造能力、技術(shù)裝備、機(jī)械化程度、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、信息化等方面均有了長足進(jìn)步，在推動我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程中持續(xù)發(fā)揮重要作用。但長期困擾、制約建筑業(yè)可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展的一系列問題，還沒有得到很好解決，原因如下：①建筑業(yè)大而不強(qiáng)、小而不專 企業(yè)盈利能力偏低，同質(zhì)化競爭，市場環(huán)境有待完善；②價(jià)值鏈斷裂 業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、材料設(shè)備供應(yīng)商、分包單位、運(yùn)維各方協(xié)同性差，無統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)被割裂，不能形成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，基本處于斷鏈狀態(tài)；③供應(yīng)鏈脫節(jié) 雖然一部分企業(yè)建立集采平臺，能在一定程度上降低采購成本，提升材料、設(shè)備品質(zhì)和盈利能力，但與材料設(shè)備供應(yīng)商、分包單位間沒有形成良性的協(xié)同、共贏機(jī)制，需進(jìn)一步優(yōu)化供應(yīng)鏈生態(tài)環(huán)境；④建筑企業(yè)的思維模式、認(rèn)知能力、技術(shù)裝備、人員素質(zhì)、建造水平等距離支撐建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)還有一定差距。

2021年《建筑業(yè)企業(yè)信息化應(yīng)用分析(數(shù)字化轉(zhuǎn)型白皮書)》[5]中表明，有超過70%的建筑企業(yè)建立ERP、綜合項(xiàng)目管理與生產(chǎn)管理、現(xiàn)場項(xiàng)目管理與數(shù)字工地、財(cái)務(wù)資金與稅務(wù)管理、人力資源管理、行政管理與協(xié)同辦公的信息化系統(tǒng)，其中綜合項(xiàng)目管理與生產(chǎn)管理應(yīng)用較普遍，調(diào)查企業(yè)中應(yīng)用率高達(dá)88.9%，而在市場與客戶管理、供應(yīng)鏈與電子商務(wù)、商務(wù)管理、商業(yè)智能與決策支持上的信息化應(yīng)用較弱，均低于50%。

“十四五”時(shí)期是我國新發(fā)展階段的開局起步期，是實(shí)施城市更新行動、推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的機(jī)遇期，也是加快建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵期。一方面，建筑市場作為我國超大規(guī)模市場的重要組成部分，是構(gòu)建新發(fā)展格局的重要陣地，在與先進(jìn)制造業(yè)、新一代信息技術(shù)深度融合發(fā)展方面具有巨大潛力和發(fā)展空間。另一方面，我國城市發(fā)展由大規(guī)模增量建設(shè)轉(zhuǎn)為存量提質(zhì)改造和增量結(jié)構(gòu)調(diào)整并重，人民群眾對住房要求從有沒有轉(zhuǎn)向追求好不好，為建筑業(yè)提供轉(zhuǎn)型發(fā)展機(jī)遇。建筑業(yè)迫切需要樹立新發(fā)展思路，有機(jī)結(jié)合擴(kuò)大內(nèi)需與轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，同步推進(jìn)，從追求高速增長轉(zhuǎn)向追求高質(zhì)量發(fā)展，從“量”的擴(kuò)張轉(zhuǎn)向“質(zhì)”的提升，走出內(nèi)涵集約式發(fā)展新路。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》[6]提出，到2035年，建筑業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益大幅提升，將全面實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化，建筑品質(zhì)顯著提升，企業(yè)創(chuàng)新能力大幅提高，高素質(zhì)人才隊(duì)伍全面建立，產(chǎn)業(yè)整體優(yōu)勢明顯增強(qiáng)，“中國建造”核心競爭力世界領(lǐng)先，邁入智能建造世界強(qiáng)國行列，全面服務(wù)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國建設(shè)。

2 建筑企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型途徑

針對當(dāng)前建筑產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈、價(jià)值鏈、建造水平、數(shù)字交付等存在的問題，結(jié)合數(shù)字化轉(zhuǎn)型內(nèi)涵，以建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型理論為基礎(chǔ)，以信息技術(shù)為支撐，通過構(gòu)建供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)數(shù)據(jù)共享；通過數(shù)字交付，打通建筑產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈掣肘環(huán)節(jié)；通過編制、推廣、應(yīng)用數(shù)字建造經(jīng)典工藝，引導(dǎo)建筑企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

2.1 構(gòu)建建筑業(yè)供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)

供應(yīng)鏈以用戶需求為導(dǎo)向，由核心企業(yè)組織實(shí)施，通過對整個(gè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)劃、協(xié)調(diào)、操作、控制和優(yōu)化等活動與過程協(xié)同，形成原材料→部品部件→半成品→銷售→客戶的物資、商業(yè)、信息、資金流通網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)。

建筑業(yè)供應(yīng)鏈?zhǔn)且孕畔⒓夹g(shù)為支撐，以建設(shè)單位(使用單位或業(yè)主)需求為導(dǎo)向，以總承包單位(EPC或施工單位)為核心企業(yè)，按照設(shè)計(jì)意圖，組織原材料及設(shè)備供應(yīng)商、分包單位(專業(yè)分包、勞務(wù)分包)、檢測檢驗(yàn)單位、軟硬件供應(yīng)商、銀行證券等金融機(jī)構(gòu)與運(yùn)維單位組成的網(wǎng)鏈系統(tǒng)。建筑業(yè)供應(yīng)鏈流程如圖2所示。

圖2 建筑業(yè)供應(yīng)鏈流程

目前建筑企業(yè)供應(yīng)鏈已取得一定發(fā)展，主要有以下形式。

2.1.1分散采購

按項(xiàng)目法管理施工時(shí)，項(xiàng)目作為獨(dú)立核實(shí)單位，多數(shù)建筑企業(yè)物資采購由項(xiàng)目部獨(dú)立完成，主要存在以下問題：①采購、供應(yīng)、銷售、結(jié)算、支付等流程缺乏系統(tǒng)化，協(xié)同性較差，導(dǎo)致速度慢、效率低，難以做到實(shí)時(shí)查詢和追溯；②采購規(guī)模小、議價(jià)能力弱，通常難以獲得較好的價(jià)格，導(dǎo)致采購成本偏高，自身盈利能力不足；③材料質(zhì)量不佳，供應(yīng)方為追求低價(jià)中標(biāo)，以次充好，導(dǎo)致工程質(zhì)量問題時(shí)有發(fā)生；④缺少對建筑材料供應(yīng)方財(cái)務(wù)狀況、信用級別、產(chǎn)品質(zhì)量、售后服務(wù)等維度的評價(jià)數(shù)據(jù)，信息不對稱導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量和糾紛增多；⑤資金周轉(zhuǎn)效率低，由于缺乏相應(yīng)信用數(shù)據(jù)，從第三方融資到資金支付材料款較困難。

2.1.2集中采購

為整合企業(yè)內(nèi)部資源，發(fā)揮集采在數(shù)量、供應(yīng)商遴選、品質(zhì)保證、規(guī)范操作、資金周轉(zhuǎn)、信息開發(fā)、風(fēng)險(xiǎn)管理等方面的優(yōu)勢，行業(yè)內(nèi)一部分企業(yè)，特別是央企和地方國有企業(yè)均搭建了自己的供應(yīng)鏈招采平臺，如表2所示。

表2 部分建筑企業(yè)供應(yīng)鏈招采平臺

通過招采平臺，大部分企業(yè)通過“以量換價(jià)”的方式有效降低采購成本，規(guī)范采購流程，降低訴訟風(fēng)險(xiǎn)，提高資金周轉(zhuǎn)效率，收集材料價(jià)格信息，提升員工工作效率，增加經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈局部可見、描述性和預(yù)測性分析。但多數(shù)情況下，企業(yè)構(gòu)建的招采平臺在推廣之初依賴行政命令推進(jìn)，服務(wù)對象僅限于企業(yè)內(nèi)部，服務(wù)范圍有限。同時(shí)，由于構(gòu)建的供應(yīng)鏈通常以企業(yè)為中心，缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，往往出現(xiàn)信息孤島、重復(fù)建造、服務(wù)內(nèi)容單一、服務(wù)質(zhì)量良莠不齊等問題。

2.1.3建筑業(yè)供應(yīng)鏈整合

目前，多數(shù)建筑企業(yè)的供應(yīng)鏈平臺可實(shí)現(xiàn)招投標(biāo)流程電子化，即通過平臺完成物資采購、設(shè)備租賃、服務(wù)分包的招標(biāo)、履約、結(jié)算、支付等流程，主要形式為一個(gè)需求方對應(yīng)一個(gè)供給方。在互聯(lián)網(wǎng)共享經(jīng)濟(jì)時(shí)代，價(jià)值創(chuàng)造不再是單個(gè)企業(yè)主導(dǎo)的單維度靜態(tài)過程，而是多維度、動態(tài)化的共創(chuàng)過程[7]。因此需進(jìn)一步整合現(xiàn)有供應(yīng)鏈平臺功能，為產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)提供公開、透明、高效的交流渠道，各參與主體通過信息共享與需求共享共創(chuàng)價(jià)值，以獲得供應(yīng)鏈的持續(xù)性競爭優(yōu)勢。整合方式主要從以下方面考慮：①打造B2B建材商城 通過鏈接海量優(yōu)質(zhì)建材、設(shè)備供應(yīng)商和終端工程項(xiàng)目客戶，從多端應(yīng)用、數(shù)字化供應(yīng)商管理、場景化采購、智能化采購等方面幫助上、下游企業(yè)提升采購效率、降低成本。②企業(yè)團(tuán)購 由平臺或核心采購企業(yè)了解、統(tǒng)計(jì)及整合采購需求，進(jìn)行集中采購，通過跨地區(qū)、跨企業(yè)的聯(lián)合采購，達(dá)到以量換價(jià)、以量換質(zhì)的目的，中小企業(yè)可增加企業(yè)談判話語權(quán)，降低采購成本。③供應(yīng)商合作 在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈平臺中，供應(yīng)商在應(yīng)對需求方響應(yīng)速度及個(gè)性化需求時(shí)，難以在短期內(nèi)做出調(diào)整，其生產(chǎn)能力、庫存和成本面臨極大壓力。供應(yīng)商可通過信息共享與需求共享進(jìn)行合作，降低生產(chǎn)成本，提升供應(yīng)鏈彈性和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。④打造精益化供應(yīng)鏈 建立由核心企業(yè)(總承包企業(yè))為主導(dǎo)并統(tǒng)領(lǐng)的精益化供應(yīng)鏈，供應(yīng)鏈企業(yè)間互為戰(zhàn)略聯(lián)盟，建立長期穩(wěn)定、相互依賴、互惠互利的合作關(guān)系，開展深入合作、優(yōu)勢互補(bǔ)。建筑企業(yè)可借鑒豐田供應(yīng)鏈管理經(jīng)驗(yàn)，豐田不是一味地壓榨供應(yīng)商利潤空間，而是在整個(gè)生產(chǎn)流程中，和供應(yīng)鏈上的企業(yè)開展技術(shù)、管理、質(zhì)量等方面的協(xié)作，共同尋找成本削減機(jī)會，從協(xié)作中獲利。⑤供應(yīng)鏈金融 是顛覆傳統(tǒng)融資模式的創(chuàng)新型金融產(chǎn)品[8]。從理論層面上看，供應(yīng)鏈金融可利用供應(yīng)鏈平臺企業(yè)交易背景與交易數(shù)據(jù)，降低企業(yè)融資過程中的信息不對稱程度，驅(qū)動商業(yè)銀行授信用信方式變革。從實(shí)踐層面，通過在招標(biāo)履約過程中提供的投標(biāo)保函、履約保函、保理融資等金融產(chǎn)品，及在結(jié)算支付過程中提供的應(yīng)收賬款融資、預(yù)付賬款融資、存貨融資和戰(zhàn)略關(guān)系融資等，可有效緩解供應(yīng)鏈上、下游企業(yè)的融資約束。

2.1.4建筑業(yè)供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)

建筑業(yè)供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)以客戶和行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為中心，總承包企業(yè)作為供應(yīng)鏈核心企業(yè)，按照業(yè)主需求和設(shè)計(jì)意圖，以信息技術(shù)為支撐，以綠色建造、科技創(chuàng)新為抓手，以新型建造方式和先進(jìn)的施工技術(shù)為手段，組織投資方、金融機(jī)構(gòu)、勘察設(shè)計(jì)單位、材料設(shè)備供應(yīng)商、總承包、分包、勞務(wù)、物業(yè)、業(yè)主和軟硬件提供商等相關(guān)方，共同構(gòu)建建筑業(yè)供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)，相關(guān)方實(shí)現(xiàn)信息共享、知識共享、利益共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的雙贏戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，企業(yè)盈利模式由傳統(tǒng)規(guī)模經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉秶?jīng)濟(jì)。英國著名供應(yīng)鏈管理專家克里斯多夫指出：21世紀(jì)的競爭不再是企業(yè)間的競爭，而是供應(yīng)鏈間的競爭；供應(yīng)鏈中各成員利益是由供應(yīng)鏈上各節(jié)點(diǎn)企業(yè)自身與其他成員共同作用的結(jié)果，供應(yīng)鏈管理使松散的獨(dú)立企業(yè)運(yùn)作轉(zhuǎn)移到供應(yīng)鏈的整體協(xié)調(diào)運(yùn)作上，從而提高合作效率。

綜合上述分析，構(gòu)建建筑業(yè)供應(yīng)鏈發(fā)展歷程如下：①分散采購 項(xiàng)目部自行分散采購，資源分散，供需信息不對稱；采購價(jià)格、貨物質(zhì)量、供貨時(shí)間、服務(wù)質(zhì)量、工作效率、庫存、資金周轉(zhuǎn)等方面沒能形成良性協(xié)同機(jī)制。②集中采購 以企業(yè)為中心，構(gòu)建企業(yè)或聯(lián)盟集采平臺，提高員工工作效率；數(shù)字化技術(shù)局部優(yōu)化供應(yīng)鏈；增加業(yè)務(wù)收入、改善客戶體驗(yàn)；無商業(yè)模式發(fā)生改變；描述性和預(yù)測性分析；供應(yīng)鏈局部可見；IT和IoT仍然分離。③供應(yīng)鏈整合 數(shù)字化平臺模式創(chuàng)新；初/中級數(shù)字化供應(yīng)鏈計(jì)劃；供應(yīng)鏈參與者間的信息共享，采用新型數(shù)字化虎山公園改造SCK，運(yùn)營模式和人才需要變革；具有一定的預(yù)測分析能力；積累了較多數(shù)字資源；B2B商城平臺的團(tuán)購活動；部分人供應(yīng)接融，IT和OT開始融合。④供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng) 以客戶和生態(tài)為中心，采用物聯(lián)網(wǎng)、AI、區(qū)塊鏈、控制塔和數(shù)字孿生等技術(shù)，圍繞核心技術(shù)開展供應(yīng)鏈協(xié)同；構(gòu)建數(shù)字化供應(yīng)鏈平臺生態(tài)系統(tǒng)，智能化供應(yīng)和運(yùn)營。⑤同步供應(yīng)鏈計(jì)劃 融入循環(huán)數(shù)字經(jīng)濟(jì)，數(shù)據(jù)收集、整理、挖掘、開發(fā)數(shù)據(jù)資源(造價(jià)信息)。融入供應(yīng)鏈金融，動態(tài)履約、連接客戶；可持續(xù)激活供應(yīng)鏈組織能力。構(gòu)建循環(huán)供應(yīng)鏈，具有高級分析能力，可完全由數(shù)據(jù)進(jìn)行驅(qū)動；能達(dá)到智能決策供應(yīng)鏈；IT和OT完全融合。

2.2 建筑工程數(shù)字化交付

建筑工程數(shù)字化交付通常指通過數(shù)字化集成平臺，將工程項(xiàng)目建造過程中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等階段性數(shù)據(jù)，以標(biāo)準(zhǔn)格式提交給使用單位和城市檔案管理部門，可實(shí)現(xiàn)在不同參與主體、不同實(shí)施階段、不同應(yīng)用需求間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，包括建造過程數(shù)據(jù)和信息模型一體化。

2.2.1建筑工程數(shù)字化交付現(xiàn)狀

我國建筑業(yè)信息化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型雖取得一定進(jìn)展，但大多數(shù)企業(yè)信息化僅限于某一階段，如采購系統(tǒng)、人員管理、技術(shù)交底、施工過程模擬、安全管理(或智慧工地)、資料管理等，基本屬于碎片化、離散型的信息化管理模式，始終未能真正實(shí)現(xiàn)建筑工程全生命周期的數(shù)字化交付，主要原因如下。

1)建筑信息模型通用性差 由于建筑工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各階段模型架構(gòu)、精細(xì)度、幾何表達(dá)精度和信息深度等內(nèi)容存在差異，不同階段的參與主體均基于自身工作需求，采用各自的數(shù)據(jù)格式和編碼標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建滿足自我需求的建筑信息模型，導(dǎo)致建筑信息模型無法通用，造成大量重復(fù)勞動和無效產(chǎn)出。

2)建筑信息數(shù)據(jù)無法互聯(lián)互通 由于沒有采用統(tǒng)一的建模標(biāo)準(zhǔn)，不同階段參與主體交付定義、內(nèi)容、深度及交付物等存在較大差異，搭載的數(shù)據(jù)無法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，形成信息孤島。

3)軟件供應(yīng)商各自為政，數(shù)據(jù)接口及格式不統(tǒng)一 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)自主開發(fā)研制的軟件平臺不下百種，無論是企業(yè)自行研發(fā)還是商業(yè)開發(fā)，均采用自己的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和接口，數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，為實(shí)現(xiàn)建筑工程信息化，企業(yè)需多平臺運(yùn)行，不同平臺間的數(shù)據(jù)不能有效形成互通、交換和共享，增加企業(yè)運(yùn)行和管理成本。

2.2.2建筑工程數(shù)字化交付的實(shí)現(xiàn)路徑

目前建筑工程數(shù)字化交付困境最本質(zhì)的原因是缺乏統(tǒng)一、系統(tǒng)、完整的建筑工程數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 51235—2017《建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》[9]、GB/T 51301—2018《建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)》[10]等僅對某一階段的交付內(nèi)容做出規(guī)定，而對貫穿整個(gè)建筑工程全生命周期，實(shí)現(xiàn)交付物的系統(tǒng)流轉(zhuǎn)等規(guī)定較欠缺。

建筑工程數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)涵蓋設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營各階段，除規(guī)定建模規(guī)則、編碼規(guī)則、數(shù)據(jù)格式、傳遞規(guī)則等通用性標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)在各階段的交付內(nèi)容中對模型、工作內(nèi)容、交付物精度和深度、數(shù)據(jù)格式、流轉(zhuǎn)應(yīng)用等提出明確要求，以指導(dǎo)不同階段的數(shù)字化交付，形成相對統(tǒng)一的數(shù)字信息模型及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而推動建筑工程全生命周期數(shù)字化交付的實(shí)現(xiàn)。

在形成統(tǒng)一交付標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，還可搭建數(shù)字化交付平臺。數(shù)字化交付平臺的建立有助于減少各方試錯(cuò)成本，減少重復(fù)建設(shè)和數(shù)據(jù)兼容互通問題。同時(shí)，通過數(shù)據(jù)積累及數(shù)字化數(shù)據(jù)整合，可形成豐富又結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)平臺，乃至建筑行業(yè)的大數(shù)據(jù)庫，以此利用和分析大數(shù)據(jù)，創(chuàng)造出更高的數(shù)據(jù)價(jià)值。

近期，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《“十四五”工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》[11]，提出要推動工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升發(fā)展效能，推進(jìn)BIM全過程應(yīng)用。加快提升BIM設(shè)計(jì)軟件性能，重點(diǎn)突破三維圖形平臺、建模軟件、數(shù)據(jù)管理平臺，開發(fā)基于BIM，5G、云計(jì)算等技術(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)。加快推進(jìn)BIM正向協(xié)同設(shè)計(jì)，倡導(dǎo)多專業(yè)協(xié)同、全過程統(tǒng)籌集成設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，提高設(shè)計(jì)效率。鼓勵(lì)企業(yè)優(yōu)化BIM設(shè)計(jì)組織方式，統(tǒng)一工作界面、模型細(xì)度和樣板文件，不斷豐富、完善BIM構(gòu)件庫資源，逐步推廣基于BIM技術(shù)的工程項(xiàng)目數(shù)字化資產(chǎn)管理和智慧化運(yùn)維服務(wù)。為做好數(shù)字化交付提供綱領(lǐng)性、指導(dǎo)性意見，并以此制定如下數(shù)字交付路徑：①規(guī)劃、設(shè)計(jì)階段 各相關(guān)方應(yīng)貫徹“一模到底”的理念，統(tǒng)一建模流程、編碼體系、模型架構(gòu)、精細(xì)度、幾何表達(dá)精度、信息深度、必要的屬性及其計(jì)量單位等；各參與方應(yīng)基于協(xié)調(diào)一致信息模型協(xié)同工作；應(yīng)用方可基于設(shè)計(jì)信息創(chuàng)建應(yīng)用模型；本著夠用的原則，根據(jù)不同階段需求構(gòu)建不同精細(xì)度、信息深度的模型；施工圖和深化設(shè)計(jì)階段交付前應(yīng)進(jìn)行沖突檢測，并編制沖突檢測報(bào)告。②施工模擬基于施工圖設(shè)計(jì)模型，增加或細(xì)化模型元素；結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)圖；外圍護(hù)及其他建筑構(gòu)件系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)；機(jī)電深化設(shè)計(jì)；碰撞檢查，工作量清單、施工圖、施工組織設(shè)計(jì)文檔、施工組織模擬分析報(bào)告，工序、資源、平面布置等協(xié)調(diào)、優(yōu)化、關(guān)聯(lián)；進(jìn)度計(jì)劃和資源配置優(yōu)化報(bào)告；施工工藝模擬；施工模擬分析報(bào)告及優(yōu)化指導(dǎo)文件。③施工階段 組織落實(shí)優(yōu)化施工設(shè)計(jì)、施工方案，并補(bǔ)充完善相關(guān)元素信息(材料尺寸、時(shí)間、工序人員等)和提升模型細(xì)度(LOD350,LOD400)；預(yù)制加工，進(jìn)度管理(編制、控制)；預(yù)算和成本管理，計(jì)劃、驗(yàn)收、問題處理、問題分析等質(zhì)量管理；技術(shù)措施、實(shí)施方案、過程監(jiān)控、動態(tài)管理、隱患分析和事故處理等安全管理；驗(yàn)收信息、資料信息與模型關(guān)聯(lián)等竣工驗(yàn)收。④交付階段 竣工驗(yàn)收模型應(yīng)基于施工模型形成；模型修正、整合和關(guān)聯(lián)；工程變更、建造過程、驗(yàn)收和資料、單位、人員等信息；提交模型前需進(jìn)行模型合規(guī)性檢查。

2.3 數(shù)字建造

建筑業(yè)供應(yīng)鏈整合、生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建、數(shù)字化交付為建筑業(yè)從原材料采購、加工、建造流程、進(jìn)度、質(zhì)量安全、預(yù)算和成本、竣工驗(yàn)收等信息化、數(shù)字化提供理念和思路，但若將材料設(shè)備、優(yōu)秀設(shè)計(jì)、模擬建造成果轉(zhuǎn)為建筑工程實(shí)體，保證實(shí)體質(zhì)量和安全，實(shí)現(xiàn)綠色、科技、創(chuàng)新、高質(zhì)量精益建造，需根據(jù)建造流程，按照分部工程整體功能要求、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、深化設(shè)計(jì)、工藝做法和施工模擬等進(jìn)行實(shí)施。

通常施工單位以專業(yè)為單位組織施工，按照主體結(jié)構(gòu)、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)裝修、機(jī)電設(shè)備安裝等編制施工方案，專業(yè)間缺乏系統(tǒng)性和協(xié)同性。為有效解決專業(yè)間不協(xié)調(diào)、不交圈的問題，需按照施工部位進(jìn)行全專業(yè)策劃。

1)合理劃分施工部位 將建筑工程劃分為地基基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)(鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)、裝配式等)、屋面系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)(幕墻、外門窗等)、地上和地下室內(nèi)裝飾裝修(房間內(nèi)、衛(wèi)生間、公共區(qū)、管道井、配電房、機(jī)房、車庫、醫(yī)院手術(shù)室、ICU病房等)。

2)對劃分部位進(jìn)行整體描述(以磚屋面為例)：①屋面磚品種、規(guī)格、顏色、質(zhì)量，須符合設(shè)計(jì)要求和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。磚面層與基層須牢固結(jié)合，無空鼓。表面分格縫潔凈、平整、堅(jiān)實(shí)，圖案清晰、光亮光滑、色澤一致，接縫均勻、順直，板塊無裂紋、掉角和掉瓷。②屋面磚鋪貼時(shí)，宜采用1∶3的干硬性水泥砂漿，砂漿結(jié)合層應(yīng)平整，屋面磚間宜預(yù)留8～10mm的縫隙，并用1∶2水泥砂漿勾縫。③屋面磚施工時(shí)，宜設(shè)置分格縫，分格縫縱、橫間距≤6m，分格縫寬度宜為20mm，屋面磚與女兒墻間應(yīng)預(yù)留25mm的縫隙，縫內(nèi)宜填充聚苯乙烯泡沫塑料，并用密封材料嵌填密實(shí)。④水落口和面層排水坡度符合設(shè)計(jì)要求，不倒泛水，不積水，水落口與面層結(jié)合處嚴(yán)密牢固。⑤屋面磚施工排版宜以女兒墻、排水溝、風(fēng)井、機(jī)房、設(shè)備基礎(chǔ)為節(jié)點(diǎn)，保證沖縫鑲貼；排水坡度及平面尺寸符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范，且邊角整齊、線條順直。⑥施工時(shí)，屋面磚環(huán)境溫度宜≥5℃。⑦為保證排水溝排水順暢，排水溝縱向坡度≥1%，且應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；水落口周邊500mm范圍內(nèi)，排水坡度應(yīng)≥5%。為保證大面效果，瓷磚分格縫與女兒墻分格縫應(yīng)保持沖縫鑲貼。⑧排煙道、排風(fēng)井周邊應(yīng)設(shè)置分格縫，緊挨排煙道及風(fēng)井位置，設(shè)備基礎(chǔ)周邊預(yù)留分格縫，貼磚時(shí)需考慮設(shè)備基礎(chǔ)位置，調(diào)整設(shè)備基礎(chǔ)尺寸，保證整磚沖縫鑲貼，屋面設(shè)備基礎(chǔ)高度統(tǒng)一，做法與其他基礎(chǔ)保持一致。⑨出屋面管道根部可采用瓷磚做護(hù)角，基礎(chǔ)根部應(yīng)居中布置，出氣孔與串邊中線沖縫安裝。出屋面管道根部要按排版要求施工，保證瓷磚居中、整齊、美觀。⑩屋面設(shè)置的分格縫需用瀝青馬蹄脂密封材料嵌填，嵌縫應(yīng)寬窄一致、線條順直、不污染屋面磚。

3)規(guī)范要求 即與之相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。以建筑屋面工程為例，主要涉及GB 50210—2018《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、GB 50327—2001《住宅裝飾裝修工程施工規(guī)范》、JGJ 126—2015《外墻飾面磚工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》、GB 50222—2017《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、JGJ 102—2016《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》、JGJ 113—2015《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》、JGJ 133—2013《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》、GB 50209—2010《建筑地面工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、GB 50243—2016《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、GB 50303—2015《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、GB 50207—2012《屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、GB 50169—2016《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》等。

4)深化設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng) 通過深化設(shè)計(jì)圖，在原數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)模型基礎(chǔ)上加載相關(guān)材料、設(shè)備、工藝等信息，在模擬建造過程中解決專業(yè)間的碰撞、協(xié)同等問題，優(yōu)化方案。

5)工藝流程 按照深化設(shè)計(jì)及工藝流程組織開展全專業(yè)協(xié)同作業(yè)，專業(yè)間的施工流程、工作內(nèi)容、成品保護(hù)、工序間的交接，應(yīng)有明確的告知單和交接制度。以屋面磚為例，施工流程為：基層清理→抄測標(biāo)高、設(shè)置控制線→貼灰餅、沖筋→選磚→找規(guī)矩、排磚→鋪結(jié)合層砂漿→屋面磚鑲貼→勾縫→養(yǎng)護(hù)→嵌縫。

6)BIM模型 根據(jù)部位構(gòu)建全專業(yè)BIM模型，在原軟件自有族庫基礎(chǔ)上，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、材料設(shè)備實(shí)際尺寸和工藝做法，逐步構(gòu)建、補(bǔ)充構(gòu)件級、零件級族庫。將這些族庫按照先進(jìn)的工藝和做法，進(jìn)行排列組合，形成可復(fù)制、可推廣、可操作的數(shù)字模型，以指導(dǎo)施工。模型范圍可以是單獨(dú)構(gòu)件，也可以是若干構(gòu)件的組合。相比單獨(dú)構(gòu)件，構(gòu)件組合可充分體現(xiàn)各專業(yè)間的銜接，避免專業(yè)不交圈、不協(xié)調(diào)的問題。以屋面風(fēng)機(jī)安裝節(jié)點(diǎn)數(shù)字案例為例，數(shù)字模型如圖3所示，通過BIM模型，可直觀獲取模型構(gòu)造、做法、尺寸等信息。

圖3 屋面風(fēng)機(jī)安裝節(jié)點(diǎn)案例數(shù)字模型

通過不斷積累、總結(jié)、補(bǔ)充、完善，逐步建立可組合、可拆分的功能型模型體系，可將數(shù)字建造技術(shù)逐漸向體系化、縱深化推進(jìn)，促進(jìn)建筑業(yè)向新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式發(fā)展。

3 結(jié)語

基于全球數(shù)字化發(fā)展趨勢及我國數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略，本文探討了建筑企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，包含我國建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀及數(shù)字化轉(zhuǎn)型途徑，主要得到以下結(jié)論。

1)通過大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、BIM、區(qū)塊鏈和軟件定義等多種數(shù)字化技術(shù)的集成應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑業(yè)與數(shù)字化的有機(jī)融合。

2)除融合先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)外，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型還應(yīng)進(jìn)行建筑企業(yè)的多方面改革，可通過構(gòu)建建筑業(yè)供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)、采用數(shù)字化交付、實(shí)行數(shù)字建造等途徑進(jìn)行。

3)建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需進(jìn)行系統(tǒng)策劃，應(yīng)與供應(yīng)鏈上下游企業(yè)、工程建設(shè)相關(guān)方、企業(yè)內(nèi)部等單位構(gòu)建數(shù)據(jù)共享、利益共贏的協(xié)同推進(jìn)機(jī)制，才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化。