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工程设计企业从 “数字求生” 到 “数智新生” 的破局之道

工程设计企业从 “数字求生” 到 “数智新生” 的破局之道 安得利水来看
2025-07-16
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导读:在人工智能技术迅猛发展的当下,尤其是 2025 年春节期间 DeepSeek 爆火后,工程设计企业的数字化转

在人工智能技术迅猛发展的当下,尤其是  2025 年春节期间 DeepSeek 爆火后,工程设计企业的数字化转型问题再次成为焦点。我国工程设计行业在改革开放 40  余年里取得了显著发展,但也积累了诸多问题。在乌卡时代迈向巴尼时代的复杂环境中,传统工程设计企业如何实现从 “数字求生” 到 “数智新生”  的转变,是一个亟待解决的关键课题。

重新认识信息化、数字化与数字化转型

数字化转型是企业在数智时代实现可持续发展的必由之路,然而其成功率仅约 20%,很大程度上是因为企业对信息化、数字化和数字化转型的理解不够清晰。

1. 信息化

信息化是借助计算机、网络、数据库等信息技术,将传统业务流程、管理和服务转化为电子化、标准化、网络化的过程。其核心在于流程优化和信息记录,追求企业运营的卓越,技术特性为稳态架构。
信息化要取得成功,一方面需要通过  IT  治理,平衡企业内外部所有信息化参与方的利益,保障各部门对信息使用的充分授权,使各方利益最大化;另一方面,企业管理成熟度的提升至关重要,管理成熟度高的企业具备清晰的战略、高效的执行力和强大的变革管理能力,能更顺利地实施信息化项目,更好地衡量投资效果,确保项目带来实际业务价值。

2. 数字化

数字化是在信息化基础上的延伸和升级,它贯穿设计、建造、运维等建筑全生命周期管理,是工程设计技术与新一代信息技术的深度融合。
数字化进一步整合云计算、大数据、人工智能、物联网等数字技术能力,利用数据流动与共享,基于知识工程理念,采用先进技术和算法构建智能决策模型,处理海量数据并分析各种因素,为企业决策者提供准确、及时的信息和建议,辅助商业决策,提高决策质量和效率。
其技术特性为敏态架构,智能决策模型具有自感知、自决策、自执行、自适应、自学习等特征,结合企业专业领域沉淀的知识,以知识工程重构工程设计企业柔性的先进生产方式,提升用户交互体验,实现个性化、精准化的用户服务,帮助企业提高工程设计质量、效率和效益,是对业务模式、产品和服务创新与重构的过程。

3. 数字化转型

数字化转型以信息化建设为基础,是业务数字化、平台化、生态化共创;是基于数字化平台建设,重塑产业链生态,拓展能力边界与生态合作的双向延伸;是精益数智化运营与可持续发展的协同共进。
它通过数据流动(共享),借助虚实融合(数字孪生)、大数据分析和人工智能等新一代数字技术,实现智能化决策和数据价值增益,创造新的数字化业务模式、数字化商业模式和新业态,是以创新驱动业务重塑和模式转型,支撑企业变革与发展战略的过程。
企业要实现成功的数字化转型,需从自身的数字化战略、文化、组织变革、交叉学科与数字化人才培养等多方面入手,秉持  “长期主义、价值共生”  的理念,推动组织结构和文化的数字化转型,培养跨学科的数字化人才队伍,提升全员数字化能力,挖掘数据潜在价值,让数据驱动决策,支持业务创新,重塑产业业态。


三者的区别在于:信息化解决  “如何做” 的问题,侧重利用技术实现业务流程的电子化、标准化和自动化,关注 “效率提升”;数字化解决 “做什么” 和 “如何做得更优秀”  等问题,更侧重利用数字技术重构业务模式的价值创造方式,关注基于数字技术与专业知识深度融合,构建企业知识工程能力的过程;数字化转型解决  “做什么才有未来” 的问题,更侧重利用数字技术重构业务模式的价值创造方式,构建企业数字竞争力的过程,关注业务 “创新与变革”。

提升管理成熟度,让管理变革成为转型之利器

企业管理成熟度反映了企业在管理能力、流程、体系和文化等方面的水平和状态,体现了企业在战略规划、运营管理、资源配置、风险控制、创新能力和组织文化等方面的综合能力。管理成熟度高的企业通常拥有更高效、稳定、灵活的管理体系,能更好地应对内外部环境变化,实现可持续发展。


在数字化转型进程中,企业应从关注企业管理成熟度进阶为关注流程与企业成熟度。流程与企业成熟度模型(PEMM)对企业的战略、组织、流程、人员和技术等各个层面进行评估,提供全面的成熟度分析框架,帮助企业识别并解决阻碍业务发展的障碍,提高流程和企业成熟度,识别自身优势和不足,制定改进措施,持续优化管理,提升动态跟踪和监控实施效果,直接影响企业数字化转型的成败。


管理成熟度高的企业更有助于保持企业发展战略与数字化转型战略的一致性,将两者深度融合。基于企业数字化转型的需要,在对企业发展战略与业务发展战略深度解码的基础上,科学制定企业数字化转型战略,并在研判自身资源与外部环境的基础上,制定符合企业数字化战略的业务架构、技术架构、数据架构、应用架构与安全架构,确保数字化转型目标的实现。


企业提升  PEMM 成熟度,需充分发挥业务架构、技术架构、数据架构等多架构在数字化转型中的 “骨架”  作用,它们共同决定转型的方向、速度和质量。通过对企业数字化转型战略与业务发展战略的解码,构建多架构的协同设计和优化,企业才能在数字化转型中更好地发挥组织战略与组织保障能力,以变应万变,实现业务创新和商业模式创新,提升整体竞争力。


提高企业  PEMM  成熟度的最佳路径是高层战略牵引。企业通过精益数字化管理变革,将精益生产理念与数字技术深度融合,打造现代化管理范式;通过系统性优化流程、数据驱动决策、持续改进文化三大核心要素,构建标准化(通过流程自动化,固化最佳实践,减少人为偏差)与柔性(基于  AI  预测客户需求变化,动态调整供应链流程)并存的流程体系;通过流程挖掘工具可视化现有流程,量化浪费(如等待时间、冗余步骤),定位瓶颈环节,精准识别低效环节,实现降本增效,助力提升流程与企业管理成熟度的价值,增强组织敏捷性与创新能力,重塑现代化管理模式,推动全价值链协同与端到端整合,以把握转型机遇,成功转型。


需要警惕两种误区:一是过度追求技术先进性而忽视流程本质;二是将数字化视为孤立项目而非长期战略。唯有将精益思想内化为组织基因,才能真正释放数字化转型的价值。

人工智能大模型的急速演进、交叉学科创新对工程设计领域的认知颠覆与深远影响

2024 年诺贝尔物理学奖和化学奖授予了在人工智能相关领域有突出贡献的科学家,这预示着人工智能技术的发展正从关键突破期进入对社会具有更广泛影响的新阶段,彰显了人工智能在打破学科界限、通过跨学科合作推动科学发现中的变革性作用。


随着人工智能(尤其是大模型)的迅猛发展和跨学科融合,企业数字化转型将彻底重构工程设计行业的底层逻辑、方法论和价值链,这种 “突变” 不仅体现在工具效率的提升,更在于对工程设计本质的重新定义。

第一,技术演进驱动大模型的范式突破

实现了从辅助设计工具到 “第一性设计者” 的跃迁,设计师从 “功能执行者” 转变为 “创意激发者”。
创成式设计是基于人工智能技术的全新自动化设计方法,通过算法(如深度学习、生成对抗网络   GANs、扩散模型等)从输入条件(如功能需求、材料约束、美学偏好)中自主生成设计方案。它不仅模仿人类设计师的创意过程,还能突破人类认知局限,探索传统方法无法覆盖的复杂可能性,是从  “人类主导” 到 “AI 主导” 的范式转移。
创成式设计将替代传统辅助设计(如  CAD、BIM 等),以 AI 驱动设计,通过扩散模型(如 Stable  Diffusion)、图神经网络(GNN)生成拓扑结构,从海量物理约束中探索全局最优解。其平台将统一设计入口,输入设计需求后,自动生成多方案(平面图、效果图、BIM  模型),并直接输出适配 Revit 等格式文件,消除格式转换损耗,实现跨工具协同。
创成式设计被称为  “第一性设计者”,是因为其负责 “从无到有” 的创造阶段,取代了人类作为 “初始创意发起者” 的角色,成为设计活动的源头与主导者。这里的  “第一性”  包括三个方面:一是逻辑起点,直接响应原始需求,跳过人类经验限制,成为流程的起点;二是决策主体,基于算法与数据的理性判断替代主观直觉,主导方案筛选与优化;三是知识载体,集成交叉学科跨领域知识(如材料科学、工程规范),成为  “超级专家”。
创成式设计促使设计实现从  “静态产出” 到 “动态进化” 的能力跃迁,在设计师输入条件变化时,通过实时反馈自动调整设计方案;结合用户需求反馈,通过 AI  自动优化设计参数,筛选最优解迭代持续优化生成更优方案;突破人类思维局限,根据关键词生成海量设计方案,拓展人类灵感。
同时,也需正视创成式设计可控性不足,生成结果可能与需求偏离的挑战(需结合强化学习优化提示词工程),以及 AI 生成内容的知识产权归属、可能泄露企业专有知识等问题。

第二,AI 智能体(AI Agent)将取代 SaaS 应用

因为 SaaS 应用是在某种业务逻辑基础上的数据输入、处理和输出,这正是人工智能所擅长的。
在工程设计领域,人工智能大模型的多模态生成能力能够同步处理文本、图像、代码、语音,直接输出完整设计方案(如建筑方案总平面图)。通过闭环反馈机制,人工智能通过实时数据(如仿真结果、用户反馈)迭代优化设计,替代传统  SaaS 工具的分步操作。人们将更专注于解决设计业务逻辑等认知层面问题,而人工智能则会打通这些业务逻辑,形成可提供的设计产品。
多模态理解能力使大模型可理解文本、图像、代码等多模态输入,并生成符合语义的跨领域内容(如根据草图生成三维施工图模型)。知识图谱与推理能力通过预训练积累的行业知识(如设计规范、材料特性等),为设计提供合规性验证与建议(如自动检测结构安全性)。


要充分发挥人工智能的潜力,首先要关注数据治理,可靠且准确的数据是创建准确初始模型的基础,大多数企业业务数据准确性低于  70%,若要初始模型准确性达到 80%,数据准确性必须超过  90%;其次是考虑如何扩大应用规模,关键在于算法上的革命而非算力投入,企业需化简去繁,找到算法优化的路径,才有可能扩大应用规模。

结语

1. 多视角审视未来

  • 从技术视角看,人工智能、创成式设计对传统工具的替代并非 “取代人类”,而是通过 “智能增强” 重构设计价值链。
  • 从业务视角看,一方面,协作模式重构,AI 作为 “共同创造者”,大模型(如  ChatGPT、DeepSeek)参与方案创意设计,提出反直觉方案;另一方面,跨学科团队将成为常态化组织形式,工程师需与数据科学家、材料科学家、艺术家、社会学家协作,解决如碳中和建筑中的材料  — 能源 — 社会学科交叉问题。
  • 从企业未来发展视角看,只有把握从战略、组织、文化、业务到技术的数字化变革与创新趋势,从 “经验驱动” 到 “数据驱动”,从 “工具采购” 转向 “设计能力生态建设”,企业才能在新一轮数字化竞争中占据主动权。

2. 行业竞争格局重塑

  • 中小企业逆袭:运营成本低使其有活下去的可能,人工智能技术的普及和普惠的 AI 设计工具的出现,将降低高端设计能力门槛,使具有创意的小型设计团队也能承接复杂设计项目。
  • 传统百强转型压力:百强设计企业要成功转型,一要解决传统管理束缚,解决降本增效和经营问题;二要解决决策链长,人才能力重构、知识更新难的问题;三要解决未来发展中生态卡位的问题。需选择成为  AI 工具层(如开发垂直领域模型)、平台层(如设计协作云)或应用层(如智能建造服务商),实现从 “设计服务者” 到 “智能建造平台运营者”  的身份转换。

3. 未来展望

这场变革的本质,是工程设计从 “人类认知局限下的有限创作” 跃迁至 “宇宙规律驱动下的无限探索”。
一是 AI 原创设计,从分子级材料到超大型基建,均由 AI 生成可制造方案,人类负责价值校准与伦理审查,真正实现从辅助设计到全过程智能建造的跃迁。
二是跨维协作网络,碳基人类工程师、硅基 AI 智能体、机器人、自然环境数据实时交互,形成自学习、自进化设计生态。
唯有拥抱颠覆、重建认知框架,以 “数智新生” 方能成为智能时代的设计先驱。预计到 “十五五” 时期末,工程设计将演变为连接物理世界与数字智能的 “超级接口”。以 “数智新生” 创企业未来,终将成为企业发展的必然选择。


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上海安得利节能科技集团股份有限公司——总部位于国际金融中心上海,于2020年初在上海股交中心科创板成功挂牌,股票代码:300372。公司深耕水设备行业30年,积累了丰富的行业经验和资源,聚合了一批优秀的行业人才队伍。
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