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本文選自中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2021年第4期

作者：陳珂，丁烈云

來(lái)源：我國(guó)智能建造關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J].中國(guó)工程科學(xué),2021,23(4):64-70.

一、前 言

建筑業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，但其碎片化、粗放式發(fā)展模式帶來(lái)的產(chǎn)品性能欠佳、生產(chǎn)效益低下、資源消耗巨大、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題依舊突出，距高質(zhì)量發(fā)展要求仍有差距。與此同時(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相繼發(fā)布了建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，如英國(guó)《Construction 2025》、日本《i-Construction》等，均強(qiáng)調(diào)建筑業(yè)應(yīng)通過(guò)工業(yè)化、數(shù)字化、智能化等方式增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)建造產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新相比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚，亟需將創(chuàng)新放在建造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要位置，尤其是重點(diǎn)發(fā)展以人工智能和數(shù)字經(jīng)濟(jì)為代表的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，全面提升中國(guó)建造的創(chuàng)新能力。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞智能建造開(kāi)展了一系列研究。Rossi A 等通過(guò)在施工機(jī)械上安裝智能傳感設(shè)備，構(gòu)建智能化施工機(jī)械以實(shí)時(shí)評(píng)估其運(yùn)行狀態(tài)；Bucchiarone A 等同樣應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程要素的互聯(lián)互通，提高施工的智能化程度；Kochovski P 和 Stankovski V建立了面向智能建造的邊緣計(jì)算框架，支持項(xiàng)目信息管理和各參與方之間的溝通；Edirisinghe R梳理了關(guān)于智能工地的 114 篇論文，為發(fā)展相關(guān)智能建造技術(shù)提出建議；Ding L 等利用人工智能技術(shù)，從視頻大數(shù)據(jù)中自動(dòng)檢測(cè)建筑工人的不安全行為；Zhou H 等以港珠澳大橋?yàn)槔?，介紹了智能工地的構(gòu)建方法。當(dāng)前，關(guān)于智能建造的研究多以具體應(yīng)用點(diǎn)為主，在智能建造理論、關(guān)鍵技術(shù)等方面尚未形成整體的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，也未提出清晰的發(fā)展路徑。

本文在闡述智能建造內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，對(duì)我國(guó)建筑業(yè)設(shè)計(jì)、施工、工程咨詢(xún)等多個(gè)領(lǐng)域的代表性企業(yè)開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)研和專(zhuān)家訪談，明確我國(guó)智能建造關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和困境。問(wèn)卷調(diào)研總耗時(shí) 6 個(gè)月，針對(duì)四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)分別收回有效問(wèn)卷 367 份、109 份、38 份、121 份（見(jiàn)表 1）。之后，邀請(qǐng)具備智能建造領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的 23 位專(zhuān)家分別進(jìn)行 45~60 min 的深度訪談。在此基礎(chǔ)上，凝練適合我國(guó)國(guó)情的智能建造關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)和路徑，以期為推進(jìn)我國(guó)智能建造發(fā)展提供參考。

表 1 問(wèn)卷受訪人員工作年限情況 

二、智能建造概述

智能建造作為新一代信息技術(shù)與工程建造融合形成的工程建造創(chuàng)新模式，在實(shí)現(xiàn)工程要素資源數(shù)字化的基礎(chǔ)上，通過(guò)規(guī)范化建模、網(wǎng)絡(luò)化交互、可視化認(rèn)知、高性能計(jì)算以及智能化決策支持，實(shí)現(xiàn)數(shù)字鏈驅(qū)動(dòng)下的立項(xiàng)策劃、規(guī)劃設(shè)計(jì)、施（加）工生產(chǎn)、運(yùn)維服務(wù)一體化集成與高效協(xié)同，交付以人為本、智能化的綠色可持續(xù)工程產(chǎn)品與服務(wù)。

智能建造的實(shí)施能對(duì)工程生產(chǎn)體系與組織方式進(jìn)行全方位賦能，促進(jìn)工程建造過(guò)程的互聯(lián)互通、線上線下融合、資源與要素協(xié)同，并積極推動(dòng)建筑業(yè)、制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)形成合力。這是提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)由勞動(dòng)密集型生產(chǎn)方式向技術(shù)密集型生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的必經(jīng)之路，也是對(duì)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》強(qiáng)調(diào)“加快數(shù)字化發(fā)展，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型整體驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式變革” 的適時(shí)回應(yīng)。

發(fā)展智能建造將打造“中國(guó)建造”升級(jí)版。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)全球化、國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)趨于激烈的背景下，順應(yīng)國(guó)際趨勢(shì)，搶占行業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)和未來(lái)發(fā)展制高點(diǎn)，最終提升我國(guó)建筑業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

三、智能建造領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)展

智能建造體系基于以“三化”“三算”為特征的新一代信息技術(shù)，發(fā)展面向全產(chǎn)業(yè)鏈一體化的工程軟件、面向智能工地的工程物聯(lián)網(wǎng)、面向人機(jī)共融的智能化工程機(jī)械、面向智能決策的工程大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域技術(shù)，支持工程建造全過(guò)程、全要素、全參與方協(xié)同和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。因此，作為連接底層通用技術(shù)與上層業(yè)務(wù)的樞紐，領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展將對(duì)智能建造的發(fā)展起到關(guān)鍵作用。

（一）面向全產(chǎn)業(yè)鏈一體化的工程軟件

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展以及計(jì)算機(jī)使用的不斷普及，工程建造領(lǐng)域逐漸形成了以建筑信息模型（BIM）為核心、面向全產(chǎn)業(yè)鏈一體化的工程軟件體系。工程軟件包括設(shè)計(jì)建模、工程分析、項(xiàng)目管理等類(lèi)型，其作為工程技術(shù)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的程序化封裝，貫穿工程項(xiàng)目各階段。不同類(lèi)型的工程軟件相互協(xié)同，支持建設(shè)項(xiàng)目全生命周期業(yè)務(wù)的自動(dòng)化和決策的科學(xué)化。

工程軟件的主要特征包括：在服務(wù)對(duì)象方面，工程軟件服務(wù)于建筑、市政、橋隧等各類(lèi)工程項(xiàng)目；在內(nèi)容專(zhuān)業(yè)性方面，工程軟件反映了在工程建造發(fā)展過(guò)程中長(zhǎng)期積累的專(zhuān)業(yè)知識(shí)；工程軟件源于建筑業(yè)的實(shí)際需求，通過(guò)將工程實(shí)踐中獲得的專(zhuān)業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為模型和算法，繼而將模型和算法軟件化，精確、快速地支持各類(lèi)復(fù)雜的工程建造任務(wù)；工程軟件研發(fā)與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景緊密結(jié)合，需要在使用中持續(xù)改進(jìn)，不斷提升其功能和性能。

當(dāng)前，我國(guó)工程軟件存在整體實(shí)力較弱、核心技術(shù)缺失等諸多問(wèn)題，呈現(xiàn)出“管理軟件強(qiáng)，技術(shù)軟件弱；低端軟件多，高端軟件少”的局面，市場(chǎng)份額較多被國(guó)外軟件占據(jù)。在設(shè)計(jì)建模軟件方面，國(guó)產(chǎn)工程軟件依然面臨著嚴(yán)重的“缺魂少擎”問(wèn)題，71.78% 的受訪人員選擇 AutoCAD 為主要使用的 CAD 幾何制圖軟件，超過(guò) 50% 的受訪人員主要使用 Autodesk Revit、Civil 3D 等國(guó)外 BIM 建模軟件。面對(duì)以 Autodesk 系列產(chǎn)品為代表的國(guó)外工程軟件的沖擊，國(guó)產(chǎn)設(shè)計(jì)建模軟件很難在短時(shí)間內(nèi)建立起競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在工程設(shè)計(jì)分析軟件方面，接近 60% 的主流軟件來(lái)自國(guó)外，國(guó)外軟件以其強(qiáng)大的分析計(jì)算能力、復(fù)雜模型處理能力牢牢占據(jù)市場(chǎng)前端；在復(fù)雜工程問(wèn)題分析方面，國(guó)產(chǎn)軟件依然任重道遠(yuǎn)。在工程項(xiàng)目管理軟件方面，得益于對(duì)國(guó)內(nèi)規(guī)范、項(xiàng)目業(yè)務(wù)流程的高度支持，加之國(guó)內(nèi)廠商的持續(xù)研發(fā)投入，國(guó)產(chǎn)軟件已經(jīng)形成了較完整的產(chǎn)品鏈。

（二）面向智能工地的工程物聯(lián)網(wǎng)

工程物聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工程建造領(lǐng)域的拓展，通過(guò)各類(lèi)傳感器感知工程要素狀態(tài)信息，依托統(tǒng)一定義的數(shù)據(jù)接口和中間件構(gòu)建數(shù)據(jù)通道。工程物聯(lián)網(wǎng)將改善施工現(xiàn)場(chǎng)管理模式，支持實(shí)現(xiàn)對(duì) “人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境的不安全因素”的全面監(jiān)管。

在工程物聯(lián)網(wǎng)的支持下，施工現(xiàn)場(chǎng)將具備如下特征：一是萬(wàn)物互聯(lián)，以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能物聯(lián)等多重組合為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)“人、機(jī)、料、法、環(huán)、品” 六大要素間的互聯(lián)互通；二是信息高效整合，以信息及時(shí)感知和傳輸為基礎(chǔ)，將工程要素信息集成，構(gòu)建智能工地；三是參與方全面協(xié)同，工程各參與方通過(guò)統(tǒng)一平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息共享，提升跨部門(mén)、跨項(xiàng)目、跨區(qū)域的多層級(jí)共享能力。

當(dāng)前，我國(guó)工程物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)水平和國(guó)外相比仍有較大差距。美國(guó)、日本、德國(guó)的傳感器品類(lèi)已經(jīng)超過(guò) 20 000 種，占據(jù)了全球超過(guò) 70% 的傳感器市場(chǎng)，且隨著微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）工藝的發(fā)展呈現(xiàn)出更加明顯的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。我國(guó) 90% 的中高端傳感器依賴(lài)進(jìn)口。除傳感器外，現(xiàn)場(chǎng)柔性組網(wǎng)、工程數(shù)字孿生模型迭代等技術(shù)均亟待發(fā)展。另外，我國(guó)工程物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要關(guān)注建筑工人身份管理、施工機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、高危重大分部分項(xiàng)工程過(guò)程管控、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境指標(biāo)監(jiān)測(cè)等方面，然而本研究調(diào)研結(jié)果顯示，工程物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用對(duì)超過(guò) 88% 的施工活動(dòng)僅能產(chǎn)生中等程度的價(jià)值。在有限的資源下提高工程物聯(lián)網(wǎng)的使用價(jià)值將是未來(lái)需要解決的重要問(wèn)題。

（三）面向人機(jī)共融的智能化工程機(jī)械

智能化工程機(jī)械是在傳統(tǒng)工程機(jī)械基礎(chǔ)上，融合了多信息感知、故障診斷、高精度定位導(dǎo)航等技術(shù)的新型施工機(jī)械；核心特征是自感應(yīng)、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和自決策，通過(guò)不斷自主學(xué)習(xí)與修正、預(yù)測(cè)故障來(lái)達(dá)到性能最優(yōu)化，解決傳統(tǒng)工程機(jī)械作業(yè)效率低下、能源消耗嚴(yán)重、人工操作存在安全隱患等問(wèn)題。

世界各國(guó)高度重視工程機(jī)械前沿技術(shù)，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加大了對(duì)工程機(jī)械的扶持力度，促使工程機(jī)械向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展。然而，我國(guó)在工程機(jī)械智能化技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用上雖有一定突破，但在打造智能化工程機(jī)械所必要的元器件方面仍落后于國(guó)際先進(jìn)水平?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）、電子控制單元（ECU）、控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN）等技術(shù)均落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，阻礙了我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，也制約了我國(guó)工程建造的整體競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)工程機(jī)械整體呈現(xiàn)出“大而不強(qiáng)，多而不精”的局面，發(fā)展提升空間廣闊。

（四）面向智能決策的工程大數(shù)據(jù)

工程大數(shù)據(jù)是工程全壽命周期各階段、各層級(jí)所產(chǎn)生的各類(lèi)數(shù)據(jù)以及相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用的總稱(chēng)。工程大數(shù)據(jù)具有體量大、種類(lèi)多、速度快、價(jià)值密度低等特征，應(yīng)用重點(diǎn)在于將工程決策從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，從而提高生產(chǎn)力、提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、改善行業(yè)治理效率。

工程大數(shù)據(jù)的價(jià)值產(chǎn)生于分析過(guò)程。數(shù)據(jù)分析指根據(jù)不同任務(wù)，從海量數(shù)據(jù)中選擇全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，挖掘決策支持信息。分析工程大數(shù)據(jù)除了應(yīng)用傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析以外，也需要人工智能的支持。其中，深度學(xué)習(xí)作為當(dāng)前人工智能的重點(diǎn)方向之一，具有無(wú)需多余前提假設(shè)、能根據(jù)輸入數(shù)據(jù)而自?xún)?yōu)化等優(yōu)勢(shì)，解決了早期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)過(guò)擬合、人為設(shè)計(jì)特征提取和訓(xùn)練困難等問(wèn)題。深度學(xué)習(xí)利用海量數(shù)據(jù)提供的訓(xùn)練樣本，在作業(yè)人員行為檢測(cè)、危險(xiǎn)環(huán)境識(shí)別等任務(wù)中獲得廣泛使用。值得注意的是，深度學(xué)習(xí)的復(fù)雜性使得模型容易成為黑箱，因而無(wú)法評(píng)估模型的可解釋性，而機(jī)理模型的優(yōu)點(diǎn)在于其參數(shù)具有明確的物理意義。因此，構(gòu)建數(shù)據(jù)和機(jī)理混合驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)分析模型，有助于從工程大數(shù)據(jù)中提練具有實(shí)際物理意義的特征，提升計(jì)算實(shí)時(shí)性和模型適應(yīng)性。

發(fā)達(dá)國(guó)家將大數(shù)據(jù)視為重要的發(fā)展資源，針對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用結(jié)合提出了一系列戰(zhàn)略規(guī)劃，如美國(guó)《聯(lián)邦數(shù)據(jù)戰(zhàn)略和 2020 年行動(dòng)計(jì)劃》、澳大利亞《數(shù)據(jù)戰(zhàn)略 2018—2020》等。我國(guó)發(fā)布了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》等一系列戰(zhàn)略規(guī)劃，但工程大數(shù)據(jù)的發(fā)展和應(yīng)用仍處于初級(jí)階段。在流程方面，我國(guó)工程大數(shù)據(jù)應(yīng)用流程未能打通，數(shù)字采集未實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析也缺少標(biāo)準(zhǔn)化流程；在技術(shù)方面，當(dāng)前主流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理產(chǎn)品大多為國(guó)外產(chǎn)品，如 HBase、MongoDB、 Oracle NoSQL 等典型數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品以及 Storm、Spark等流計(jì)算架構(gòu)；在應(yīng)用方面，我國(guó)工程大數(shù)據(jù)僅初步應(yīng)用于勞務(wù)管理、物料采購(gòu)管理、造價(jià)成本管理、機(jī)械設(shè)備管理等方面，在應(yīng)用深度和廣度上均有不足。

四、我國(guó)智能建造發(fā)展面臨的困境

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和積淀，我國(guó)在智能建造領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，形成一系列成果。但是，面對(duì)國(guó)內(nèi)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需求，對(duì)照全球發(fā)達(dá)國(guó)家智能建造的發(fā)展勢(shì)態(tài)，我國(guó)智能建造的發(fā)展仍然面臨諸多困境。

在市場(chǎng)環(huán)境方面：建筑業(yè)企業(yè)已形成對(duì)國(guó)外相關(guān)產(chǎn)品的使用習(xí)慣，產(chǎn)生了數(shù)據(jù)依存，相關(guān)產(chǎn)品替換難度較大；國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品用戶(hù)基數(shù)少，缺少市場(chǎng)意見(jiàn)反饋，進(jìn)一步加大了與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品在功能和性能等方面的差距。

在企業(yè)部署方面：國(guó)內(nèi)廠商戰(zhàn)略部署不清晰，未形成與上下游的深度溝通，不利于產(chǎn)品布局的縱深發(fā)展；國(guó)內(nèi)廠商起步晚，生態(tài)基礎(chǔ)薄弱，資源分散嚴(yán)重，不少?lài)?guó)產(chǎn)產(chǎn)品在細(xì)分市場(chǎng)仍處于整體價(jià)值鏈的中低端位置；國(guó)內(nèi)廠商的自主創(chuàng)新能力與意識(shí)仍然較弱，國(guó)際領(lǐng)先的創(chuàng)新成果相對(duì)較少。

在核心資源方面：智能建造標(biāo)準(zhǔn)體系有待健全，相關(guān)研發(fā)缺少基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)適應(yīng)性和服務(wù)能力有待提高；核心技術(shù)薄弱，較多依賴(lài)在國(guó)外企業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)上的二次開(kāi)發(fā)；缺乏完善的智能建造應(yīng)用生態(tài)，無(wú)法形成面向項(xiàng)目全生命周期的智能化集成應(yīng)用；缺少高端的復(fù)合型人才，尚未建立相關(guān)人才的引進(jìn)、培養(yǎng)與儲(chǔ)備方案。

五、我國(guó)智能建造發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)

為了推動(dòng)我國(guó)邁入智能建造世界強(qiáng)國(guó)行列，應(yīng)堅(jiān)持推進(jìn)自主化發(fā)展，遵循“典型引路、梯度推進(jìn)” 原則，通過(guò)補(bǔ)短板、顯特色、促升級(jí)、強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，研發(fā)智能建造關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)。

工程軟件加強(qiáng)“補(bǔ)短板”，解決軟件“無(wú)魂” 問(wèn)題。具體措施有：在明確國(guó)內(nèi)外工程軟件差距的基礎(chǔ)上，大力支持工程軟件技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品化，集中攻關(guān)“卡脖子”痛點(diǎn)，提升三維圖形引擎的自主可控水平；面向房屋建筑、基礎(chǔ)設(shè)施等工程建造項(xiàng)目的實(shí)際需求，加強(qiáng)國(guó)產(chǎn)工程軟件創(chuàng)新應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)工程軟件的國(guó)產(chǎn)替代；加快制定工程軟件標(biāo)準(zhǔn)體系，完善測(cè)評(píng)機(jī)制，形成以自主可控 BIM 軟件為核心的全產(chǎn)業(yè)鏈一體化軟件生態(tài)。

工程物聯(lián)網(wǎng)積極“顯特色”，力爭(zhēng)躋身全球領(lǐng)先。具體措施有：將工程物聯(lián)網(wǎng)納入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)范圍，面向不同的應(yīng)用場(chǎng)景，確立工程物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化技術(shù)指導(dǎo)；突破全要素感知柔性自適應(yīng)組網(wǎng)、多模態(tài)異構(gòu)數(shù)據(jù)智能融合等技術(shù)；充分利用我國(guó)工程建造市場(chǎng)的規(guī)模優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展基于工程物聯(lián)網(wǎng)的智能工地示范，強(qiáng)化工程物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值。

工程機(jī)械大力“促升級(jí)”，提升“智能化、綠色化、人性化”水平。具體措施有：建立健全智能化工程機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)體系，增強(qiáng)市場(chǎng)適應(yīng)性；打破核心零部件技術(shù)和原材料的壁壘，提高產(chǎn)品的可靠性；摒棄單一的純銷(xiāo)售模式，重視后市場(chǎng)服務(wù)，創(chuàng)新多樣化綜合服務(wù)模式。

工程大數(shù)據(jù)及時(shí)“強(qiáng)優(yōu)勢(shì)”，為持續(xù)創(chuàng)新奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。具體措施有：完善工程大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)理論，創(chuàng)新數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存和挖掘等關(guān)鍵共性技術(shù)，滿(mǎn)足實(shí)際工程應(yīng)用需求；建立工程大數(shù)據(jù)政策法規(guī)、管理評(píng)估、企業(yè)制度等管理體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效管理與利用；建立完整的工程大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)體系，增強(qiáng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用和服務(wù)能力，帶動(dòng)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和催生建造服務(wù)新業(yè)態(tài)。

六、對(duì)策建議

智能建造工程發(fā)展是一項(xiàng)系統(tǒng)性、戰(zhàn)略性、長(zhǎng)期性的任務(wù)。發(fā)展智能建造關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)受到政策環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境、研發(fā)部署等諸多因素的影響，涉及多個(gè)行業(yè)、多個(gè)建設(shè)主體；需對(duì)工程供應(yīng)鏈不同環(huán)節(jié)、生產(chǎn)體系與組織方式、企業(yè)與產(chǎn)業(yè)間合作等進(jìn)行全方位賦能。

（一）管理機(jī)構(gòu)層面

加快建設(shè)一批建造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地，特別是人工智能技術(shù)與建造產(chǎn)業(yè)深度融合的創(chuàng)新基地，打造 “基礎(chǔ)研究—技術(shù)創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)化”鏈條的科技產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展機(jī)制。構(gòu)建國(guó)家、行業(yè)、企業(yè)完善的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地，引領(lǐng)和示范建造產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新，充分發(fā)揮科研機(jī)構(gòu)的輻射和帶動(dòng)作用，有助于建造產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)的突破和轉(zhuǎn)化應(yīng)用，能夠促進(jìn)建造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的集聚發(fā)展，為推動(dòng)中國(guó)建造轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展提供支撐引領(lǐng)作用。

拓寬建造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新支持渠道，加大資源支持規(guī)模。鼓勵(lì)各級(jí)政府加大財(cái)政扶持力度，建立穩(wěn)定支持和競(jìng)爭(zhēng)性支持相結(jié)合的資金投入機(jī)制，著力支持建造產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與成果產(chǎn)業(yè)化。建立以政府扶持為引導(dǎo)、企業(yè)投入為主體、多元社會(huì)資金參與的創(chuàng)新投入機(jī)制，提升資源配置效率，推動(dòng)孵化新技術(shù)、新產(chǎn)品。

建立智能建造標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)評(píng)估機(jī)制。重點(diǎn)圍繞各類(lèi)工程數(shù)據(jù)在項(xiàng)目全壽命周期的應(yīng)用，研制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)框架，依托現(xiàn)有的國(guó)家和社會(huì)檢測(cè)認(rèn)證資源，對(duì)智能建造關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用水平進(jìn)行客觀評(píng)估。階段性開(kāi)展國(guó)內(nèi)外發(fā)展比對(duì)分析，對(duì)不足之處進(jìn)行科學(xué)指引和及時(shí)調(diào)整。

建立規(guī)范有序的市場(chǎng)環(huán)境，構(gòu)建公平競(jìng)爭(zhēng)的商業(yè)市場(chǎng)體系，完善相關(guān)法律法規(guī)，加大知識(shí)產(chǎn)權(quán)的宣傳和保護(hù)力度；發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)在行業(yè)自律和規(guī)范市場(chǎng)秩序中的積極作用，協(xié)助加強(qiáng)反壟斷、反傾銷(xiāo)工作，制止不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的宣傳和保護(hù)力度。

（二）企業(yè)層面

緊扣市場(chǎng)需求，深化市場(chǎng)調(diào)研并積極布局，圍繞 BIM 與數(shù)字設(shè)計(jì)、智能工地、無(wú)人施工系統(tǒng)、工程大數(shù)據(jù)平臺(tái)等具體方向，堅(jiān)持以應(yīng)用為主導(dǎo)開(kāi)展技術(shù)研發(fā)，著力解決行業(yè)痛點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題。完善市場(chǎng)反饋機(jī)制，不斷升級(jí)產(chǎn)品功能、性能與基礎(chǔ)服務(wù)，打造符合市場(chǎng)需求、面向行業(yè)未來(lái)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品與服務(wù)，逐步積累并壯大客戶(hù)群體。

加大研發(fā)投入，建立差異化發(fā)展模式。強(qiáng)化研發(fā)設(shè)備、人員等生產(chǎn)要素管理，確保資源集中歸檔，提高產(chǎn)品質(zhì)量。中小型廠商宜專(zhuān)注于細(xì)分領(lǐng)域的專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)，做專(zhuān)做深，切忌追求大而全；大型廠商可提出為各細(xì)分行業(yè)提供智能建造的整體解決方案，完善企業(yè)之間互聯(lián)協(xié)同的綜合解決方案，實(shí)現(xiàn)與中小型廠商的錯(cuò)位發(fā)展、共同成長(zhǎng)。

技術(shù)應(yīng)用單位應(yīng)與技術(shù)研發(fā)單位（如硬件廠商、工業(yè)自動(dòng)化廠商等）開(kāi)展產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同合作，建立智能建造合作生態(tài)。發(fā)揮骨干研發(fā)單位的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用單位的需求牽引效應(yīng)，以實(shí)際應(yīng)用驅(qū)動(dòng)技術(shù)落地。通過(guò)深度合作，形成資源互補(bǔ)、價(jià)值共創(chuàng)局面，搭建面向工程全壽命周期的整體解決方案及協(xié)作流程，提升體系化發(fā)展能力。

（三）高校及科研機(jī)構(gòu)層面

充分發(fā)揮辦學(xué)特長(zhǎng)，結(jié)合院校優(yōu)勢(shì)學(xué)科，探索符合智能建造創(chuàng)新發(fā)展的校企協(xié)同育人模式。通過(guò)高?？蒲谢?、院企培養(yǎng)計(jì)劃、新興學(xué)科培養(yǎng)等舉措，重點(diǎn)加強(qiáng)智能建造專(zhuān)業(yè)等新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)，實(shí)施建筑土木工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)改革，培養(yǎng)精通工程管理、工程技術(shù)、信息技術(shù)的復(fù)合型人才。

發(fā)揮高校、科研院所在基礎(chǔ)研究方面的優(yōu)勢(shì)，支持科技人才開(kāi)展獨(dú)立性、原創(chuàng)性研究。注重科研成果的創(chuàng)新性、系列性、系統(tǒng)性和完整性，堅(jiān)持科研工作源于工程、服務(wù)工程、指導(dǎo)工程、引領(lǐng)工程；聚焦工程軟件、工程物聯(lián)網(wǎng)、工程機(jī)械、工程大數(shù)據(jù)等底層技術(shù)問(wèn)題，逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。

注：本文內(nèi)容呈現(xiàn)略有調(diào)整。

□來(lái)源 | 中國(guó)工程院院刊