智库声音▎刘文卿:工业互联网赋能建筑业高质量发展
中国工业互联网研究院副院长刘文卿
近年来,党中央、国务院高度重视工业互联网发展。习近平总书记在2020年6月30日中央全面深化改革委员会第十四次会议上的讲话提出:“加快工业互联网创新发展,加快制造业生产方式和企业形态根本性变革,夯实融合发展的基础支撑,健全法律法规,提升制造业数字化、网络化、智能化发展水平。”2021年4月30日,十九届中共中央政治局会议提出:要引领产业优化升级,强化国家战略科技力量,积极发展工业互联网,加快产业数字化。
数据的产生、传送、存储、计算、分析和应用都需要一个智慧载体,即形成工业互联网。工业互联网具有基础性、聚合性、融合性特征,是重要的新型基础设施,是IT、CT、OT、DT的聚合创新,是数字技术与行业特有的知识、经验、工艺的深度融合应用。工业自动化走向智能化,主要依托工业大数据,包括订单、物料、物流、销售、服务等“研产供销服用”数据,是开展智能化的重要前提。
我国工业互联网发展见成效
一是政策体系持续健全。
顶层设计层面,2017年《国务院关于深化“互联网 先进制造业”发展工业互联网的指导意见》正式发布。国家“十四五”规划纲要提出“积极稳妥发展工业互联网”;政府工作报告连续七年对工业互联网作出部署;工信部接续实施两个工业互联网创新发展三年行动计划。31个省(直辖市、自治区)均出台工业互联网发展政策或行动计划。目前,相关部门正在推动制定《关于推动工业互联网高质量发展的指导意见》。
二是技术产业创新突破。
一方面是产业规模快速增长,2023年产业增加值4.69万亿元,占GDP比重3.72%。另一方面是功能体系不断完善,国家工业互联网大数据中心体系加快建设,建成国家中心,在工业大省推进区域分中心建设。基本建成国家、省、企业三级协同的工业互联网安全技术监测服务体系。
2019—2023年工业互联网核心与渗透产业增加值规模走势图
三是数字赋能成效显著。
我国已建成国家工业互联网大数据中心,工业互联网应用范围实现工业大类全覆盖,建成数字化车间和智能工厂近万家。
全国“5G 工业互联网”项目数超8000个,形成协同研发设计、远程设备操控、无人智能巡检等20个典型场景。
截至2023年6月,工业企业关键工序数控化率和数字化研发设计工具普及率分别达到60.1%和78.3%。“512”工程(工业和信息化部办公厅2019年发布的“5G 工业互联网”512工程推进方案)在十余个重点行业建设4700多个项目。
工业互联网赋能建筑业高质量发展
借助工业互联网让“数据驱动”贯穿于建筑业全过程,对建筑产业链上全要素信息进行采集汇聚和分析,实现优化建筑行业全要素配置,可以有效促进全产业链协同发展,提高全行业工业化、数字化、绿色化水平。
一是实现工业化方面成果显著。
通过推动新型建筑工业化,建立以标准部品为基础的专业化、规模化、标准化、模块化、信息化的生产体系,加快推动新一代信息技术与建筑工业化技术协同发展,可最大程度提升建造质量,提高建造效率,降低建造成本。
案例:中建海龙科技装配式建筑4.0工厂
在中建海龙科技珠海基地装配式建筑4.0工厂,在全周期BIM设计的数据支撑下,将建筑拆分为不同的“单元”,完成模块的结构、装修、水电、设备管线、卫浴设施等所有施工工序的拆分工作,施工现场仅需将这些单元精准可靠连接,即可完成整个项目的建设。生产过程则在工业网络环境下,利用智能机器设备和传输导轨进行高度标准化的流水作业,完成从钢筋、混凝土材、钢材到成形的房屋模块的生产。
中建海龙装配式建筑4.0工厂
通过精细的优化设计和高效的模块化建造流程,将传统的建筑工地转变为工厂内的精密制造环境,完成度与集成度较高,具有建得快、造得好、功能全等优势,大大提高了施工效率。
相比常见的装配式建筑,模块化集成建筑将混凝土结构、水电管线、卫浴五金、装修等绝大部分工序放在工厂生产、一体化集成,使得传统建筑行业中零散、不可控的劳务工人转变成稳定、专业的产业工人,大幅提高了生产环节的智能化水平,提升了生产效率。
二是持续深化数字化改革。
依托新一代数字技术,运用大数据、云计算、BIM技术、3D打印等新一代信息技术,推动建筑设计、建造、运维全过程、全要素向数字化、在线化、智能化的转变,智库声音▎刘文卿:工业互联网赋能建筑业高质量发展同时带动工程项目全生命周期业务模式、管理模式、生产方式的优化、重构与升级,推动全行业质量变革、效率变革、动力变革。
案例:三一集团“筑享云”建筑产业互联网平台
依托工业互联网技术,打造了项目“全周期、全角色、全要素”的在线协同平台,可以为智能建造提供数字化整体解决方案。平台包含项目管理、深化设计管理、构件生产管理、现场施工管理、BIM数字孪生交付5个核心模块,支持用户进行平台策划、定制化设计、数字工厂自动化生产、数字工地智能化施工、一件一码孪生交付及数据化运营,有利于实现建筑产业链的互联互通。
三一筑工“筑享云”平台
三是全面推进绿色化发展。
推广应用绿色建材、绿色施工技术、绿色建筑产品等。从建筑材料的生产、建筑施工的全过程推动建筑物节能减排,保障建筑全生命周期各环节均按节能减排标准,形成绿色建筑生态系统,用绿色生产方式生产绿色建筑产品。同时,大力推动设计施工一体化的EPC总承包,提升行业节能减排效率。
案例:中建科技研发实施的“光储直柔”建筑
全球首个运行的“光储直柔”建筑—深汕特别合作区中建绿色产业园办公楼,展现了“光储直柔”建筑节能低碳运转,使建筑成为一座“绿色发电厂”。建筑依托工业互联网平台,对楼宇分布式能源及用能情况进行智能化调度与管理,将建筑本体实现从能源的消费者向生产者、存储者与调节者的华丽转变。在中建绿色产业园办公楼,400多㎡的屋顶铺设了大量太阳能光伏发电装置,其生产的能源存储在锂电池储能设备中,并通过柔性用电管理系统向大楼8个办公区、2500㎡建筑面积内的空调、照明、汽车充电桩和直流电器供电。办公区内,经过改造的直流电热水器、冰箱、咖啡机、手机充电器一应俱全,与普通设备相比耗电量更低,且因采用48V以下电压,用电安全也得到充分保障。
中建绿色产业园办公楼
原文见《建筑》2024年第7期
作者:中国工业互联网研究院副院长刘文卿
编辑:王玉洁