智慧工地如何應用？建築施工行業信息化發展報告給出解決之策

勞務人員是否出勤、工資發放到不到位、有沒有未經培訓上崗情況？工程算量不準確、清單子目不完整、預算不合理都會加大成本控制難度，資金管控風險如何消除？羣塔作業極易引發塔吊大臂碰撞、固定設施鬆動可能導致塔吊傾覆，險象如何預警防範？……這些施工管理中的難題長期普遍存在，如何破解一直是行業主攻的方向。

不久前發佈的《中國建築施工行業信息化發展報告（2017）智慧工地應用與發展》給出瞭解決之策：智慧工地讓現場人員工作更智能化，讓項目管理更精益化，讓項目參建各方更協作化，讓建築產業鏈更扁平化，讓行業監管與服務更高效化，讓建築業發展更現代化，將成為建築施工行業轉型升級的關鍵支撐。在2017中國建設行業年度峯會期間，參編該報告的部分專家學者接受記者採訪，暢談智慧工地的應用與發展，為推廣智慧工地應用出謀劃策。

隨着信息技術的快速發展，特別是建築行業與互聯網的加速融合，我國建築施工行業信息化建設不斷深入並趨向具體工程項目的應用。施工現場作為工程項目成功交付的重要環節，也是信息化落地的“最後一公里”，迫切需要以先進技術變革傳統粗放的建造方式，實現數字化、精細化、智慧化管理。正是在這樣的背景下，智慧工地順應行業發展趨勢破土萌芽，花開在望。

智慧工地是什麼？報告給出了明確定義：是建立在高度信息化基礎上的一種支持對人和物全面感知、施工技術全面智能、工作互通互聯、信息協同共享、決策科學分析、風險智慧預控的新型信息化手段。具體來説，就是圍繞施工現場人員、機械、物料、工法、環境等關鍵要素，綜合運用BIM、物聯網、雲計算、大數據、移動互聯網等技術以及智能化設備，對生產、商務、技術等管理過程進行改造，提高生產效率、管理效率和決策能力等，實現施工現場的數字化、精細化、智慧化管理。在清華大學土木工程系教授馬智亮眼中，智慧工地是信息技術與建造技術在施工現場深度融合的產物，使信息系統不再簡單侷限於計算、分析，而是具備了感知、學習、推理、思維、決策能力。

由住房城鄉建設部信息中心組織編寫的《中國建築施工行業信息化發展報告》於2013年首度發佈，每年根據行業信息化發展的熱點確定主題，引領了我國建築施工行業信息化的創新發展。馬智亮作為歷年報告的執行主編，參與了報告的調查、編寫、統稿等工作，對行業信息化發展有着深入的瞭解和研究。他告訴記者：“智慧工地是未來行業信息化發展的一個方向，今年主題鎖定‘智慧工地應用與發展’，目的是要發揮行業引導作用，讓大家瞭解什麼是智慧工地、如何打造智慧工地、智慧工地能帶來什麼……在行業內廣泛推廣智慧工地應用，變革落後的施工管理方式，推動行業轉型升級。”

提升工程質量、進度和效益

“智慧工地的目標是提升工程質量、進度和效益，其實並不神秘，可以從建造技術智慧化、管理智慧化兩個層面去理解。”清華大學土木工程系教授張建平進一步解釋説：“建造技術智慧化，一方面是完成人工操作難以完成的工作，如用機器人去完成危險作業；另一方面是超越人的感知提升施工建造水平，使施工過程在技術上實現一個質的飛躍，如利用智能傳感器技術自動獲取梁等構件的受力、應變情況等監測數據，以便更精準地去把控施工質量。管理智慧化，則是在信息化管理的基礎上再上一個層次，利用大數據、雲計算等新興技術收集分析歷史數據，總結歷史經驗，為管理者決策提供參考依據，提升決策水平。”

報告列舉了智慧工地的關鍵技術、應用架構和建設思路，並歸納了智慧工地所具有的特徵。可以看出，智慧工地聚焦施工現場一線生產活動，將信息技術與生產過程深度融合，有效解決施工策劃、施工控制、決策分析方面的管理問題。同時，保證數據的即時獲取和共享，提高施工現場基於數據的協同工作能力；強化數據分析與預測支持，輔助決策者進行科學決策和智慧預測；滿足施工現場變化的需求和環境，保證信息系統的有效性和可行性。

“智慧工地建設不可能一蹴而就，而是一個漸進的過程。”廣聯達研究院院長劉剛結合對數字建築的研究表達了自己的見解，“智慧工地應具備數字化、在線化、智能化三大特徵。數字化是基礎，要求施工現場全過程、全要素數字化，建立起一個虛擬空間，並與實體之間形成映射關係，使大數據積累成為可能；在線化是核心，實現虛擬與實體的互聯互通，即時採集現場數據，為人工智能奠定基礎；智能化是目標，有了數字化的基礎，實現了在線化，即可做到全面感知、全面分析、科學決策，進而精準執行。”

應用有待進一步深入和普及

為全面、客觀地反映智慧工地的應用現狀，報告編寫組聚集了上百位專家學者，採用線上、線下聯合調查的方式，對全國建築施工企業智慧工地應用情況進行了廣泛調查。調查結果顯示，大多數建築施工企業出於自身需求開展智慧工地應用，並將其上升至企業戰略發展層面，以此提升核心競爭力成為企業推廣應用的主要驅動力。

作為建築施工行業的龍頭企業，中國建築工程總公司在信息化建設方面投入大、成果多，不少項目試水智慧工地應用積累了一定經驗。該公司技術中心副主任李雲貴介紹説：“如今雖有不少企業正在嘗試智慧工地應用，並在一些業務上有了一定成效，但從行業整體來看，仍處於信息自動採集的感知階段，如藉助物聯網傳感器感知設備運行情況、施工人員安全行為等，距離真正的智慧工地、高水平的智慧工地還有一定差距。”

調查發現，當前智慧工地應用更多集中於重點項目，複雜程度高、參與方多、難度大的項目應用率較高。大多數企業圍繞施工現場關鍵要素在施工策劃階段、進度管理、人員管理、機械設備管理、物料管理、成本管理、質量管理、安全管理、綠色施工管理、項目協同管理等方面進行應用，直接影響施工效果的關鍵環節應用較多。但是，智慧工地的集成應用、延展性應用相對較少，智慧工地應用有待進一步深入和普及。

大處着眼，小處着手，持續創新

作為智慧工地的應用主體，企業實施過程中應注意哪些問題？中國建築工程總公司信息化管理部楊富春認為：“首先要把握好信息技術的發展趨勢、發展現狀和應用深度，結合企業發展戰略和業務需要，做好頂層設計規劃。智慧工地儘管是一系列信息技術的集成應用，但也不能一味追求新技術的整合。企業一定要在頂層設計的總體指導下，與自身業務實際相結合，分析哪些技術可以為企業所用，積極有序地開展智慧工地的實踐和應用。只有從提升生產效率、業務管理水平、企業效益出發的集成應用，才是真正有效的智慧工地。”

結合對智慧工地應用實踐的調查分析，馬智亮為企業提出了“大處着眼，小處着手”的建議。他分析説：“當下，信息技術的快速發展，正在給各行各業帶來鉅變。以銀行業為例，如今的儲蓄所、櫃員數量大幅減少，取而代之的是自動櫃員機越來越多，國外甚至出現了機器人服務，企業競爭拼的就是如何利用科技手段降低成本、提升效率。建築施工行業未來面臨同樣的趨勢，企業必須認清形勢，只有時刻具有危機意識、變革意識，重視科技發展，跟上時代步伐，才能在激烈的市場競爭中搶佔先機。”

“今年的報告中列舉了許多智慧工地應用的實踐案例，有些就是一個個小的系統，或許只是一個APP，但用了就見效。就拿施工現場物料管理系統來説，投資並不多，但消除管理中的跑冒滴漏現象立竿見影。”馬智亮認為，“智慧工地應用，不必過分追求高大上、大而全，企業不妨從一些小處着手，從小的系統做起，根據需要組合應用，只要能帶來效益就行。”

置身瞬息萬變的信息時代，智慧工地應用離不開人才和創新。馬智亮強調：“企業不僅需要懂施工的專業人才，也需要引進、培養信息化方面的人才。有了多元化的人才，才能讓企業更好地選擇智慧工地的建設路徑。”在楊富春看來：“企業更要持續關注創新，在集成利用好現有技術的基礎上進行創新和發展，使智慧工地的發展不斷迭代、不斷進步。只有把握好這些原則，企業才能自上而下從頂層設計、宏觀上去推動智慧工地的應用和發展。”

國務院日前印發的《新一代人工智能發展規劃》提出，到2020年，我國人工智能產業成為新的重要經濟增長點，人工智能技術應用成為改善民生的新途徑；到2025年，人工智能成為我國產業升級和經濟轉型的主要動力。事實上，智慧工地也是人工智能技術在工程建設領域應用的具體體現，借國家大力推動人工智能加快發展之勢，智慧工地必將迎來美好的未來。正如張建平所言：“信息化的發展，只有想不到，沒有做不到。在當前這個無所不在的信息時代、智慧時代，智慧工地其實並不遙遠！”