数字化助力建筑工业化和高质量发展

　　主持人：下面进入主论坛环节。首先，有请中国建筑科学研究院研究员黄如福先生做《数字化助力建筑工业化和高质量发展》的主题演讲，掌声欢迎。

中国建筑科学研究院研究员黄如福

黄如福：

    各位领导，各位嘉宾，下午好。非常荣幸有机会来和大家进行共同的交流和探讨建筑行业的信息化、数字化方面的一些内容。建筑业要工业化，要高质量发展，我想离不开高质量的企业，尤其是龙头企业。因为一个行业，都是由一个个企业组成的，一个企业要高质量发展，必须要有高效能的组织，一个高效能的组织必须要有高效能的岗位。

    如何打造一个高效能的组织、高效能的岗位？靠工业，行不行？靠信息技术行不行？之所以要打造一个高效能的组织、高效能的岗位，才能推进建筑业的工业化，才能推进整体的高质量的发展。所以我今天主要围绕如何打造高效能的组织和高效能的岗位这个主题，来谈我自己的一些想法。如何利用数字技术，来完成和实现这个任务。

    首先让我们谈谈信息化。

    在座的每一位，应该对信息化都非常的熟悉。信息化给我们带来的好处大家也非常的清楚，原来我们在工业时代，在信息化没有出现之前，所有的信息传递完全是靠写信的方式，或者是电话的方式，那是座机电话，或者是电报的方式。后来，有了信息技术，所有的信息传递就更加快了。在信息化时代，关键是解决了一个什么问题呢？信息的快速获取、快速传递，让需要信息的人能够快速的利用信息，这是信息时代解决的关键性的问题。大家现在生活在这个信息化非常发达的时代，可能对这个好处都不太感觉得到。比如说在信息化时代，现在所有的信息对企业来说，对于每一个人来说，关键用的是什么呢？两个工具，一个是文字编辑工具，一个是设计软件工具。这两个工具对于表达我们的思想、表达我们的产品、表达我们现在的工作状态，起到了非常重要的作用。

    比如说计算机辅助设计软件，再就是我们用得比较多的BIM软件，这一类的软件，我们企业所有的日常工作，都已经离不开了。已经成为了我们非常重要的工具。要是在七几年之前、六几年之前，没有这种设计软件的时候，那个时候要表达一个产品，手工还可以做，还可以完成。那个时候对我们来说，对我们冲击最大的是结构计算。那个时候我们要是一个复杂的结构工程，靠人工根本就无法完成。我记得北京鸟巢的结构计算，是3台486连续计算了3个礼拜才完成，那时候是已经有了486，接力计算，一台计算机到发烫之后就转另外一台计算机，那时候最麻烦的是结构计算。

    一个是工具软件。另外一个就是现在的ERP软件，也就是信息系统，就是对企业管理中所用到的软件。之所以在信息获取的时候，这两类软件给我们获取来了之后，我们两类信息是给谁用的？中间的过程且不看，最后获取的信息，第一个是给人看。图纸完了之后要实施，就是给下面的施工人员看，他拿了这个设计图纸之后可以用。另外一部分获取的信息是给信息系统用，或者是给工具软件用。比如说前面获取了这个图纸信息，设计完了之后，后面的软件可以接着再进行造价、计算。也就是说我们在信息化时代，获取的是两类信息。这两类信息对我们来说都叫做“数据信息”，是可以计算和进行编辑的。信息获取之后，只能在两个方面发挥作用：一是人用，另外是信息系统用。

    一、信息化与数字化

    进入了数字化时代，获取信息的方式和途径发生了变化。不仅仅是应用系统和工具软件可以获取信息，今天获取信息的途径还增加了模拟设备和数字设备两类。国际上什么叫数字化？就是把模拟信息转化成数字信息，就叫做数字化。在数字化时代，获取信息的方式增加了。美国有一个统计，到2045年，全球有将近1千亿种数字化设备投入使用。也就是说获取信息的方式、工具，比信息化时代要多得多。

    获取了这些信息之后，使用者比信息化时代又多得多。

    前面我已经说过了，在信息化时代获取的信息只是两个方面在用，一是人，二是系统。那么在数字化时代，除了人在用以外，除了信息系统在用以外，更重要的是智能系统、智能设备、智能机械也可以用。

    工具软件、信息系统就不说了。让我说说智能系统，这是一种包括专家系统在内的人工智能的系统，专家系统是掌握在大量的专家知识的基础上，我知道发生了什么，条件是什么，可以满足什么条件，该怎么做，这是专家系统。人工智能系统呢，出现了什么样的环境，出现什么样的条件，推理下一步该做什么。这是智能系统在数字化时代，在大数据时代给我们带来的好处。

    再就是大量的机器人，能够代替劳动，这是我们在工业时代向数字化时代进步的过程中，非常重要的一点。建筑行业，人工智能的这一部分内容，应该是数字化时代重点研究、重点解决的问题。比如说工厂化施工，这就是在标准化设计的基础上，把这些构配件放到工厂里面去。到现场组装的过程，这个过程离不开数字化，离不开信息化。

    从这里可以看到信息化和数字化最大的区别是什么？信息化是解决信息的快速采集、快速传递、快速使用的问题，是给人用的。而数字化，能够采集更多的信息，采集的量更大，它不仅仅给人用，更重要的是给智能设备和智能机器来用，代替人工，减少人工的劳动，这是非常重要的需要突破的地方。

    获取了这些信息要用到人工智能、工具软件，也就是万物互联。就是这些信息来了之后，要让这些设备机械为人类服务，这就是我们要解决的问题。要让他发挥更大的作用。

    让我们总结一下，信息化时代，信息的传递方式是接力赛，一个节点传到另外一个节点，是流水式的、流程式的工作方式。这也许和我们传统的竖型的组织架构有关系。在信息化时代的业务处理模式是流程的模式，在每一个岗位上，流程的每一个节点上，主要是两个方面的工作因素或者是劳动要素，一个是人，一个是工具软件。比如说绘图软件，比如说办公软件，ERP软件，这就是帮助我们在工作，帮助我们在解决生产的问题。每一个节点上就是有这两个生产要素，这是信息化时代的重点。

    而数字化时代的组织架构形式，无形中就发生了变化。由竖形结构变成了网状结构。他把你所在岗位与你有关联的这些工作岗位，无论是同级还是上下级，还是企业外部的，只要和你的业务相关的这些工作岗位，都把它通过数据信息，通过网络技术，通过万物互联的方式结合在一起，进行社交方式的沟通。是一种网状的工作方式。在这个节点上，它的工作不仅仅是人，还有智能系统，智能设备、机器和机械设备，这是数字化时代万物互联所带来的好处。对每一个岗位来说，他的生产要素和信息化时代是完全不一样的。

    这就是数字化和信息化两种不同的工作方式，相信大家已经很清楚了。

    信息化时代和数字化时代，究竟有哪些差别呢？我做了四个方面的总结：

    1、获取信息的方式两者完全不一样。

    在信息化时代，是通过数据、文字和图，也就是CAD画出来的图，再就是以记录、描述、描绘或者是转述的方式获取信息。一个产品要把图形画出来，把产品的功能向生产者表达清楚，就是信息的表达。

    在数字化时代，增加了模拟设备、数字设备，通过传真、实录、直播等方式获取信息。现在不管在什么地方，比如说今天在这里开会，只要直播了，全世界都可以同步感受到我们会场的气氛。这就是数字化时代和信息化时代的不一样的地方。

    2、获取信息的范围不一样。

    在信息化时代获取的是某件事物的活动或者特定产品、特别关注的局部信息，是一种“事后”的信息。比如说现场做了什么事儿，把这件事情总结出来，告诉别人我现在做了什么。这是一种事后的总结，事后的描述。

    在数字化时代，可以获取任何场景的全景信息，是“事中”的信息，是实时动态获取的信息。比如说今天开会，在信息化时代，事后写一个新闻报道，写一个会场谁出席了会议，如何如何，再附几张照片。而数字化时代就马上直播出去了，这就是获取信息的范围不一样。

    3、信息的应用范围不一样。

    在信息化时代，主要用于人和信息系统，这个观点我在一开始的时候就已经讲过了，或者是辅助或者部分代替人的工作。

    数字化时代信息是用于人和智能系统、智能设备、智能机械。改变了劳动强度，提高了生产效率和质量。这就是建筑工业化要走的道路，比如说原来我们国家为什么一些复杂的工程我们做不了？我们没有计算机辅助设计软件，现在有了计算机辅助设计软件，任何的建筑工程，任何的大型飞机都能够制造出来，幸亏我们有了这个计算机辅助设计软件和结构计算软件。因为现在的计算机发达了，速度快了，内存大了，结构计算的问题好像不那么重要了。实际上在过去，一直是没有很好解决的问题。

    4、组织工作方式不一样。

    在信息化时代，是有限的信息化流程，是单向的流动的方式，牵引特定岗位的员工进行工作，是流水式的进行配合。这种流水工作方式，产生100多年以来，到现在依然是这种方式，显然他的工作效率已经不行了。

    而数字化时代是组织内外与业务工作相关的“岗位”，可以一对一，一对多，多对多的社交的沟通方式。我们的沟通方式便捷了，快捷了，生产效率就高了。你想想我们一个节点上，如果除了人，还能够把更多的智能设备，一些机械能够拉入进来，工作效率显然就提高了。

    二、企业数字化的目的与任务

    数字化的目的是什么？我个人认为企业数字化是应用数字技术重塑企业，建立企业信息模型，创新生产手段，包括所需的资源和工具，创建新型的组织与协同工作模式，非常重要的是“协同”。这是我们在数字化时代和信息化时代、工业化时代最大的不同点，是协同。发展先进生产力，实现智慧建造与智慧管理。要走现代化、工业化的道路，我们要打造一个模式，最终要满足不断变化的业务和市场需求。这是我们做企业，做信息化，做数字化要时刻牢记的使命。

    这里我就不展开讲了，围绕数字化的目的，我们要解决几个问题：

    1、数据治理。

    2、网络互连，也就是万物互联。

    3、协同工作。

    4、数据资产化。

    5、智能决策。

    这是我们在数字化时代，我认为应该解决的5个核心问题，需要重点研究、重点解决的问题。如果这5个问题，不从数据治理开始，数字化基础就不会牢固。时间问题就不展开了。

    三、智慧建造与智慧管理

    对于智慧建造部分，在座的领导和专家都非常熟悉。现在智慧建造有一个非常好的平台，就是BIM平台。这个平台是一种设计方式，这个平台为我们进行数字化的城市规划、区域规划、产品规划，起到了非常好的工具性的作用。通过这个BIM模型，通过标准化设计，可以将这些标准的部件送入工厂，也就是预制清单。然后自动的制作模具，按照设计的要求，自动的进行配方。要多少标号的混凝土，自动的配方，自动的加工。生产完成之后，自动进行养护。养护完成之后再出厂，出厂之后再进行现场的规范化的、装配式的施工。施工完了之后就到了运维系统，这个过程中牵涉到采购的问题。

    时间关系我只简单的总结一下：数字化是智慧建造的基础，智慧建造的关键就是要让BIM技术贯穿应用于工程建造的全过程。这个全过程包括数字化规划、标准化设计、规范化施工，工厂化生产，数字化采购、智慧化工地、装配式施工、一体化装修，智能化运维，以及数字化管理。这就是我们的智能建造应该贯穿，从产品的规划一直到整个运维的全过程，都应该包括。

    这全过程需要所有的产业链上的企业共同努力，智能建造的基本特征是标准化、规范化、机械化、工厂化、组织管理科学化。设计标准化、数字化在建筑工业化中的作用极为突出，是智能建造的基础与核心，也是构配件生产工业化的关键，将直接影响到机械化施工的效率，管理水平的提升以及施工规模的拓展。也就是说设计得好的产品，你的标准化率可能就高。装配率就高，这和设计有很大的关系。

    刚才我们看的是智能建造这一部分，那么智慧管理呢？一个企业，把这两部分做好，对建筑企业就是非常重要的。智慧管理方面我们过去做了很多工作，但是现在最缺乏的是XIM，这个管理信息模型究竟是什么？现在做得还不是很好。也就是说在智慧建造方面有一个产品模型，但是管理中有没有一个管理模型呢？过去一直做ERP，我的观点ERP现在已经落伍了。必须改变过去做ERP的思想，来对待现在的数字技术。因为我不太理解，为什么住建部还提出以“资源计划为平台”，这是我不理解的地方。我们一定要有很好的像建筑产品一样的信息模型，来对企业的管理起到非常重要的支撑作用。有了这个信息模型，我们关键要解决五个方面的问题：

    1、感知企业的动态。感知市场的动态。

    2、实时的分析。有了这些数据，有了这个信息模型，有了大数据，必须要实时的分析，才能知道我现在的企业运行的状态是怎么样的，哪些事情做了，哪些事情没做。

    3、智能决策。

    4、预测预警。

    5、智能预控。

    这就是人工智能应该在企业管理、在智慧建造方面发挥作用。智慧管理是指应用智慧对企业的智慧资源进行系统性管理，实现企业可持续发展的过程。这是智慧建造，我个人认为应该给他这样的评价和定义。

    那么智慧资源是什么？包括企业的数据资产，人力资源，技术资源，标准规范以及相关的标准指标，组织制度和惯例资源，产业链，供应链，以及信息系统，一切的智能设备都属于智慧资源。这是我们对智慧建造和智慧管理的一些理解，在数字化时代应该突破和重点解决的问题。

    四、企业数据信息的价值

    数据的价值，我认为在数据分析决策方面，能够给一个企业或者一个行业带来的价值是20%，或者不到20%。更大的价值是在智慧建造和智慧管理，智慧建造对我们这个传统的建筑企业来说，他发挥的作用不到40%。因为毕竟很难用基建来代替传统的手工劳工。在智慧管理上，它的价值应该大于40%，这是我这么多年研究的指标。可以给大家参考，也就是说我们在做信息数字化的时候，你的重点应该放在什么地方。

    最后是我的结论性的意见：企业的信息化，如果完全从固定的业务流程去实施，只能是跟踪企业，随着企业管理模式、制度、流程的变化而不断的修改我们的系统。这种方式必须改变。

    数字化相对信息化，从技术的角度是升级，从实施方案看，可能是颠覆性的。

    我在很多场所一直表示这个意见，是我个人的意见，有不对的地方请各位领导专家批评，我的演讲到此结束，谢谢大家。

    主持人：感谢黄如福研究员的分享！

    下面有请清华大学土木工程系教授、博士生导师马智亮先生做《建筑行业信息技术应用现状及发展趋势》主题演讲。