早在上个世纪二十年代,人们就开始了建筑工业化的思考和探索。以日本为例,在上世纪70年代开始掀起了住宅工业化的热潮。
一是在“建筑产品”的结构(即装配建筑方面)。通过大企业联合组建集团企业,设立了工业化住宅的质量管理标准,制定了各种标准规范,发展楼梯单元、储藏单元、厨房单元、浴室单元、室内装修部品构件以及通风体系、主体结构体系;
二是在建造的生产流程(精益建造方面)。借鉴丰田汽车的“精益制造”理念,让每一道工序都有标准化的模块,工序式的模块施工中,一个施工段或一层的工作量没有按照流程完成,不允许进入下一个施工段或下一层施工;每一道工序没有按照“零投诉”标准作业,不允许进入下一道工序,从而有效地控制了建筑施工质量。一步步实现其建筑工业化,摆脱了传统的建造模式。
值得注意的是我国虽然在上个世纪80年代也曾经进行过一段时间建筑工业化尝试,但由于长期技术的限制和标准体系建设的缺失,再加上我国建筑业一直都是劳动密集型产业,且一直享受廉价劳动力的红利,转型的动机不强。
因此,建筑工业化的推动力不强,直到最近几年随着我国经济发展的增长放缓、劳动力成本的提升、绿色环保要求的倒逼效应,再加上人们对美好生活和个性化建筑的需求,再加上数字科技的冲击,我国的建筑工业化才重新提上了日程。但时过境迁,我们不可能完全按照日本、德国的“循序渐进”的过程,而需要结合当前数字经济的借鉴特征,进行新的发展路径创新,就显得无比的重要。
一、数字科技加速建筑业向先进制造业方向转变
“制造业是流动的产品和固定的人来生产,而建筑业则是固定的产品和流动的人员来生产”,建筑业与制造业相比较来看,不同之处在于建筑业具有典型的项目型特征,同时还有建设周期长,资金投入大,项目地点分散、多专业、多关系方、流动性强等特点。这种“分散的市场、分散的生产、分散的管理”的产业特点,大大增加了运营和管理的难度,也致使建筑业很难像制造业一样实现“流水线大规模生产”,无论在“工业化道路”还是“数字化变革”上都与制造业较大差距。对比制造业,建筑业的机械化水平都还存在较大差距,却又在发展过程中,面临着电气化、信息化、智能化的多重“冲击”,故呈现“多期叠加”的表现特征。一方面表现在既有落后的“半手工、半工业的”的建造模式和管理模式,也有基于“BIM+云大物移智”等信息技术催生的企业信息化、数字施工和智慧工地等类似先进制造业的新兴产业形态。
但是随着“BIM+云大物移智”等相关数字科技发展,数字化正在反促进加快建筑业向“工业化”演变,呈现和工业4.0等高级形态的趋同性。主要包括:
一是产品全生命周期的项目管理理念向建筑业渗透。类似先进制造领域的,通过系统生命周期管理(SysLm)和产品全生命周期管理(PLM)在建筑业逐步开始步入实践,这主要表现在BIM技术的成熟,能够集成建筑生产系统和建筑产品全生命周期管理,而且实现三维可视化模拟与表达;
二是一些先进制造领域成熟的解决方案和范式在向建筑业渗透。如:“数字孪生、协同设计、个性定制也开始受到大家重视,并开始在应用实践;
三是协同制造的形态向建筑业渗透。建筑业生产组织模式也开始出现从“串型结构”向基于BIM等平台系统的,从分析、决策、规划设计、审批、构件生产、智慧建造、智慧应用集成、智慧运维等全生命周期的协同的“环形结构”。随着科技的发展,建筑数字化将向日益成熟的状态发展。尤其是人工智能、机器人、3D打印技术、虚拟现实等的技术的进一步发展,建筑业越来越来呈现出和先进制造趋同性,我们不得不惊叹,这不是就是制造业想要的工业4.0吗?
二、个性化定制建筑变成可能
数字经济时代,如果问一下人们需要什么样的产品?整体概括起来无非包括以三点:
一是极具个性的定制产品。在数字时代,个性诉求将替代共性需求,更多的用户需要符合自身独特个性的产品,同时又能体验到整个产品的设计、生产过程。产品的“供应者”企业的竞争战略应更侧重于与消费者的连接和互动,通过搭建个性化定制化平台、增加用户的参与感,改变品牌企业供应链的组织和运营方式,转而要求实现更灵活、更可靠的柔性生产和交付能力。例如,青岛红领集团开创了服装大规模定制生产的先河。通过运用互联网技术,建成了顾客直接面对制造商的个性化定制平台,在快速收集顾客分散、个性化需求数据的同时,消除了传统中间流通环节导致的信息不对称和种种代理成本,极大降低了交易成本。从而实现了零库存、低投资、高回报率效果,而且增强了客户黏性。
二是极致的场景化体验。未来的产品将更加强调,构建体验化的数字场景,无论是用户从产品在设计阶段的参与感,还是在购买中的体验过程,还是在实际使用中的分场景适配,用户更注重的体验上流畅与丰富。以上的消费趋势,对于建筑这种“特殊的产品”确实是一个难题,如何积极的改变过去的思维,从新的角度看待问题,并定义建筑就成为了一种关键能力。
随着人们对美好生活的追求,传统建筑业已经远远不能满足人们的需求:
建筑的终极用户缺少参与,不能充分按照自己的美化愿望设计自己的生活场景,常常被迫选择市场的已有的“千屋一面”的产品。也渴望开发商能根据自己的建筑需求“量体裁衣”,深度的表达自己的诉求,并在实际中展现。
购房时的“无奈”以及二次结构拆改和装修带来的安全隐患;设计变更频繁且和工程经常返工,难于保障工期和质量,难于规避隐形消费陷阱;同时又无法预见各类隐蔽工程的线路、走向与位置,更难于预判家中设备故障、管线老化等问题,无法提前通知物业及时提供维修服务。
建筑业高消耗、高能耗的问题日益突出。据统计,目前建筑活动造成的污染约占全部污染的三分之一(40%左右),建筑垃圾每年高达数亿吨,建筑业碳排放占全国总排放 50%。建筑运营过程中造成了大量的能源和资源消耗,约占社会能耗的三分之一(40%左右),同时既有建筑中 95%以上又是高耗能建筑。可以说建筑是能耗和碳排放的大户。建筑生产过程对我们的绿色环境形成巨大的破坏。
由于建筑工程中的层层分包,项目过程不透明,难于监管,导致建筑质量出现问题,如:墙体渗水、墙面空鼓、层高缩水等现象普遍存在,这已经成为业内心照不宣的“通病”。甚至很多大宗建筑配套设备、部品难于运行通畅,七分安装,三分维保,如果不注重后期的运营和保护,也会埋下建筑安全的隐患。
随着BIM+云大物移智等科技的发展,人们未来--不但可以通过数字建筑平台的,按照自己的个性化诉求,参与协同设计,并深度体验未来的建筑理想、并通过数字虚拟生产、数字虚拟施工提前了解到建筑的生产过程,通过虚拟运维提前了解到建筑的各种运维状况,最后再通过工业化的建造方式在物理世界中建造出实体建筑。最终实现个性定制的建筑产品。
未来已来,只有相信才可以提前看见。
来源:晓军视点
图片:来源于网络
作者:李晓军
设计:祁明亮
监制:姚玉荣
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