智能建造:是什么、为什么、做什么、怎么做
智能建造是通过计算机技术、网络技术、机械电子技术、建造技术与管理科学的交叉融合,促使建造及施工过程实现数字化设计、机器人主导或辅助施工的工程建造方式;智能建造应特别强调机器人代替人进行现场施工,从而改善建筑业作业形态,逐渐实现施工现场少人化,直至无人化施工。
智能建造已成为建筑业发展的必然趋势和转型升级的重要抓手。但是目前在推进智能建造过程中仍存在不落地、不务实的情况。
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智能建造是什么
建造是建设工程项目的“制造”全过程,是基于全寿命期考虑的工程立项策划、设计和施工的总称。工程建造与其他工业产品制造一样,必须立足于产品的全生命期的经济技术性能和效益的最大化。
智能建造是面向工程产品全生命期,实现泛在感知条件下建造生产水平提升和现场作业赋能的高级阶段;是工程立项策划、设计和施工技术与管理的信息感知、传输、积累和系统化过程,是构建基于互联网的工程项目信息化管控平台,在既定的时空范围内通过功能互补的机器人完成各种工艺操作,实现人工智能与建造要求深度融合的一种建造方式。
推进智能建造应该着重从3个重点内容着手:一是构建工程建造信息模型(简称EIM)管控平台,EIM管控平台是针对工程项目建造的全过程、全参与方和全要素的系统化管控而开发的建造过程多源信息自动化管控系统;二是数字化协同设计,利用现代化信息技术对工程项目的工程立项、设计与施工的策划阶段,进行全专业、全过程、全系统协同策划;三是机器人施工,在EIM管控平台和建筑信息模型技术的驱动下,机器人代替人完成工程量大、重复作业多、危险环境、繁重体力消耗等情况下的施工作业。
支撑智能建造的基础工作是三维图形描述、图形引擎和平台的开发以及建筑的三维空间描述和真实感表达的系列软件开发。
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智能建造为什么
改革开放以来,我国建筑业发展迅速,取得了巨大成绩。然而,随着我国经济由高速增长转向高质量发展阶段,建筑业逐渐进入存量时代,发展面临下列挑战:一是传统管理体制和建造模式相对落后,效率不高。二是劳动密集、现场作业环境差、劳动强度高的情况没有根本改变,产业用工成本高,就业吸引力弱,劳动者老龄化严重。三是行业的信息化水平不高,智能建造推进总体滞后。主要表现为简单搬用外国技术,原创性技术不多,少有自主知识产权的文字和图形处理的基础性软件系统;少有高效实用的人工智能工具和施工现场作业机器人;缺乏切实推动工程项目智能建造有效实施的数字化管控平台,促进行业转型升级的效果不明显。
综上,目前在推动智能建造方面,除了建筑业的信息化水平有较大提升之外,我国已经拥有世界最大的建筑信息模型(BIM)技术应用的体量,在机器人的研制方面也已起步,但我们没有自主知识产权的BIM基础平台和三维图形系统及其引擎。
建造信息技术的巨量投入被碎片化,少有在解决智能建造“卡脖子”技术方面的明显突破,智能建造推进面临的挑战非常严峻,应该引起业内的高度重视。我国一直高度重视信息技术与产业发展间的融合。世界正在进入以信息产业为主导的经济发展时期。我们要把握数字化、网络化、智能化融合发展的契机,以信息化、智能化为杠杆培育新动能,带动建筑业转型升级。
2011年、2015年、2016年,住房和城乡建设部先后发布了《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》和《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》等文件,要求建筑业企业对大数据、云计算、物联网、3D打印以及智能化等技术进行应用。2020年7月,住房和城乡建设部等多个部门颁发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,进一步明确提出了智能建造与建筑工业化协同发展的智能建造产业体系。推进智能建造已经成为国家推进建筑业高质量发展的关键举措。
基于目前我国建筑业的现状分析和政策导向,建筑业推进智能建造已是大势所趋,重点体现在以下方面。
一是建筑业高质量发展要求的驱使。建筑业要走高质量发展之路,必须做到“四个转变”:从“数量取胜”转向“质量取胜”;从“粗放式经营”转向“精细化管理”;从“经济效益优先”转向“绿色发展优先”;从“要素驱动”转向“创新驱动”。实现这些转变,智能建造是重要手段。二是工程品质提升的需要。进入新时代,经济发展的立足点和落脚点是最大限度满足人民日益增长的美好生活需要,其中工程品质提升是公众的重要需求。工程品质的“品”是人们对审美的需求;“质”是工艺性、功能性以及环境性的大质量要求。推进智能建造是加速工程品质提升的重要方法。
三是改变建筑业作业形态的有力抓手。建筑业属于劳动密集产业,现场需要大量人工,如何坚持“以人为本”的发展理念,改善作业条件,减轻劳动强度,尽可能多地利用建筑机器人取代人工作业,已经成为建筑业寻求发展的共识。
四是提升工作效率,推动行业转型升级的必然。目前建筑业劳动生产率不高,主因是缺少建造全过程、全专业、全参与方和全要素协同实时管控的智能建造平台的高效管控,缺少便捷、实用和高效作业的机器人施工。
五是实现“零距离”管控工程项目的利器。推进智能建造充分发挥信息共享优势,借助于互联网和物联网等信息化手段,建造相关方可以便捷使用的工程项目建造管控平台,实现零距离、全过程、实时性的管控工程项目。
“新基建”的提出,为加速推进智能建造提供了难得机遇。“新基建”主要包括第五代移动通信技术基站、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、工业互联网等领域。“新基建”推动了新兴技术的信息基础设施,新兴技术与“旧基建”融合的基础设施和支撑科学研究、技术开发、产品研制的创新基础设施3类基础设施建设。新基建为加速推进智能建造提供了更加完善的基础设施条件,我们务必抓住机遇,努力进取,加速推进智能建造。
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智能建造做什么
通过智能建造推进,切实实现建筑业转型升级和提质增效,应重点做好如下几个方面的工作。
一是创建利于工程项目推进智能建造的体制机制。进一步明确政府、行业、企业在推进智能建造过程中的作用和职责,快速形成协同推进之大势,对于促进智能建造至关重要。
二是推进智能建造,科技研发工作必须先行。智能建造是传统建造技术与现代化技术高度融合的建造方法,其综合性和创新性极强,不能一蹴而就,必须科研工作先行,持续加大科研投入,持续进行科技攻关,方能取得实质性效果。
三是加快创建EIM管控平台。工程项目的系统化管控是实现建筑业高质量发展的基本要求,创建EIM管控平台,实现工程项目的系统化管控,对于提升建筑业管理水平具有举足轻重的作用,应列入智能建造推进工作的优先选项。
四是加速建造机器人研制。建立工程总承包企业主导,电子、机械、信息与控制等多专业参与的科技攻关体系,组织多专业进行建造机器人研制的联合攻关,加速施工作业机器人推广使用。
五是构建面向项目层、企业层、集团层的PRP-ERP-GRP管理系统。智能建造应针对工程项目建造的不同角色,构建政府、业主、设计、总承包和专业分包等相关方共享共用的工程项目智能建造的管控平台;在集团、企业和项目3个层面体现权责分工,聚焦项目策划能力、资源整合能力和过程管控能力提升,进行流程优化和固化,形成围绕工程项目不同管控主体的PRP[1]ERP-GRP系统,赋能提质增效。
六是加速专业协同化设计平台构建。构建建筑、结构、水、暖、机电、装饰等多专业协同设计的的数2022.12施工企业管理31字化平台,打破各专业设计分离的现状,从整体层面设计工程产品,达到整体工程质量最优。
七是研发“工程建造+”,将新型技术融入传统建造技术。智能建造推进更应关注针对施工过程的工艺、工序特点,环境感知要求,融合“大智云物移”等现代化信息技术,形成“质量安全+”“幕墙工程+”“钢筋工程+”等融合技术,以便实现施工的高效化、工艺的精细化和工程的品质化。
八是重视开发自主知识产权的计算机底层支撑系统、操作系统和办公系统。目前普遍使用的计算机三维图形及其BIM系统、底层操作系统windows以及办公系统office大多源自境外,开发自主可控的支撑智能建造的计算机软件系统,对于提升核心技术能力至关重要。
综上,智能建造是复杂的系统工程,应以提质增效为目标,不作秀,不浮躁,全面部署,扎实推进,方可取得实效。
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务实推进智能建造
智能建造在我国起步较晚,但是目前已具备良好基础,应借助我国大市场的优势,停止作秀,扎实推进,务求实效,改变目前智能建造技术和管理碎片化的开发状态。
一是加快工程项目管理体制机制的变革,加速推进工程项目总承包模式。推进智能建造需要工程项目立项策划、设计、施工的建造全过程协同进行,呼唤“工程总承包+全过程工程设计咨询服务”的工程项目管理体制机制的加速推进。
工程总承包企业应承担“工程总承包负总责”的责任,管理触角向前后延伸;以注册建筑师为主导的工程设计咨询应对建筑全生命期的运行质量、环境适宜性和功能性等承担相应责任。数字化协同设计是智能建造的基础,务必全力推进。建立“大设计”理念是智能建造推进的充分和必要条件,着力推进土建与机电设备的施工图与专项施工图设计及其深化设计、工程组织设计、工程施工组织设计、工程施工方案设计的“工程项目四个同步设计”。
二是智能建造应做好顶层设计。推进智能建造应做好顶层设计,整体规划,分步实施。一是研发具有自主知识产权的三维图形系统;二是研发BIM;三是构建基于BIM的EIM管控平台;四是研制人工智能设施,如智能监测设施、功能各异的机器人设施等。
城市建设信息管控平台(CIM)应在城市规划的基础上,集成区域内的建筑、市政、铁路、公路、桥梁、水利等各类工程的EIM管控平台信息。通过EIM管控平台信息合成、累积和过滤而形成。即智能建造是复杂的系统工程,应以行业“提质增效”为导向,整体规划,分步实施,秉承“不求一次成优,但求取得实效”的持续改进思路,为切实提高行业发展质量作出贡献。
三是基于工程建造的复杂性,应在工程建造服务、管理、场景和流程再造、创新和固化研究的基础上,会同软件开发商“化整为零”开发若干子系统。在推广应用的基础上持续改进,进而针对不同需求进行相应子系统组合,实现若干子系统的集成“积零为整”,逐渐形成适于工程项目多方协同的系统化管控平台,实现对工程项目实施的全过程、全要素和全参与方管控,最终创建具有我国原创血统的工程项目建造的信息流、物资流、资金流实时管控和运行的系统化工作平台—EIM管控平台。
四是创新开发思路,创建我国具有自主知识产权的图形系统。现行BIM三维图形输入的参数化设计方法,与我国技术人员熟悉的输入方法不相吻合,普及性差。应该凝聚优势资源,创新开发思路,在我国技术人员熟悉的平面设计方法的基础上开发系统的内设转换软件,自动生成三维空间图形,进行真实感表现,攻克“卡脖子”的三维图形系统的技术难关,研究形成我国具有自主知识产权的三维图形引擎、平台和符合中国建造需求的BIM系统。
五是加速研制和推广应用人工智能设施,如智能监测设施、功能各异的机器人设施等,特别应围绕工程建造的点多、面广、量大和劳动强度高、作业条件差的工艺工序,构建EIM管控平台与工艺技术联动联控的机器人作业环境,进行机器人研制。
智能建造是通过计算机技术、网络技术、机械电子技术、建造技术与管理科学的交叉融合,促使建造及施工过程实现数字化设计、机器人主导或辅助施工的工程建造方式,是加快建筑业转型升级,实现建筑业现代化的主导途径。智能建造以工程全生命期综合效益最大化为目标,重点关注管理流程再造,重点强调建造过程的质量安全保障和资源系统管控、数字化设计和机器人作业的协同建造方式。让我们携手并进,秉承原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新的方法,注重实效,不懈探索,辛勤耕耘,扎实推进智能建造。
END
来源 | 施工企业管理
原文链接:智能建造:是什么、为什么、做什么、怎么做
基于“智能建造技术”的智慧楼宇系统究竟是什么
原标题:基于“智能建造技术”的智慧楼宇系统究竟是什么智能建造:是以建筑信息模型(BIM)、物联网、大数据等先进技术为手段,以满足工程项目的功能性需求和不同使用者的个性需求为目的,构建项目建造和运行的智慧环境,通过技术创新和管理创新对工程项目全生命周期的所有过程实施有效改进和管理的一种管理模式
互联网时代,数字化催生着各个行业的变革与创新,建筑行业也不例外。智能建造是解决建筑行业低效率、高污染、高能耗、传统化的有效途径之一,已在很多工程中被提出并实践,因此有必要对智能建造的特征进行归纳。智能建造涵盖建设工程的设计、生产和施工3个阶段,借助物联网、大数据、BIM(建筑信息模型)等先进的信息技术,实现全产业链数据集成,为全生命周期管理提供支持。智能是高级动物所特有的能力,一般包含感知、识别、传递、分析、决策、控制、行动等。如果系统具备以上方面的能力,系统就具有智能。
互联网通信
在这个基础上,我们在讨论智慧楼宇是什么。2019年8月在上海举行的“2019世界人工智能大会”中的“AI赋能-智慧建筑”论坛上,上海市楼宇科技研究会的《智慧楼宇评价指标体系》首次把智能建造、绿色建筑、云计算等科技和楼宇综合管理融合集成在一起,形成了“智慧楼宇(SMARTBUILDING)”的概念,即将建筑、通信、计算机和控制等各方面的先进科技相互融合,合理集成为最优化的整体,具有工程投资合理、设备高度自动化、信息管理科学、服务高效优质、使用灵活方便和环境安全舒适等特点,是能够适应信息化社会发展需求的现代化新型建筑。
信息化时代的智慧楼宇
智慧楼宇的发展离不开智能建造、物联网、大数据技术的发展,在智能建造技术的加持下,智慧楼宇的作用主要呈现了以下几个特点:智能化、信息化、可视化、人性化、简易化、节能化、高度集成化。
智能化:将作为管控对象的物,不论是楼道里的一盏灯还是某个电梯里的一个摄像头,都能够使其更加智能化。信息化:完全呈现物联网的整体架构,充分发挥物联网开放性的基本特点,并且最上层以云计算技术实现整体的管理和控制,提供全方位的信息交换功能,帮助楼宇内单位与外部保持信息交流畅通。可视化:即将各类网络传感器,包括楼控系统中的所有传感器、行业认知的摄像头、红外辐射传感器、各类门禁传感器、智能水电气表、消防探头等全部以网络化结构形式组成建筑“智慧化”大控制系统的传感网络,而后将其不可见状态通过数据可视化的形式清晰明了地呈现给用户,让用户对楼宇内状态有更加直观的感受。人性化:即保证人的主观能动性,重视人与环境的协调,使用户能随时、随地、随心地控制楼宇内的生活和工作环境。简易化:工程建设更加简易。功能更加强大和细致,让生活更加舒适,人与自然更加和谐。节能化:由于建筑等级的提高,楼宇中各种新设备的数量有所增加,实现互联互通之后,能源互联网使能源消耗、碳排放指标和生活需求都能够被打通变成数据,通过收集、整理、挖掘这些运行数据,结合云计算、云存储等新技术,应用大数据分析,根据不同能源用途和用能区域进行分时段计量和分项计量,分别计算电、水、油、气等能源的使用,并且对能耗进行预测,能了解不同的能源使用情况和用户对能源的需求,及时对能源进行有效分配,也可以找出同类型建筑的能源消耗,实现对能源的高效管理。这对于设立各种类型的建筑节能标准具有指导意义,通过物联网技术,可以有效地提高建筑的智能化和节能效果。高度集成化:物联网是互联网计算模式的发展。通过物联网形态化,智能建筑中如照明、暖通、安防、通信网络系统等子系统,已经可被集成到同一平台上进行统一管理监控,实现相互间的数据分享。综上所述,智慧楼宇是以智能建造为基础,以BIM(建筑信息模型)、物联网、大数据为载体统一整合,实现人、设备、建筑之间的互联互通,同时能够实时更新,实时展示,结合数据分析、性能分析以及模型分析等手段,为建筑提供一个综合性的可视化运维平台。返回搜狐,查看更多
责任编辑:万宾智能结构诊断器是什么?有什么作用?
随着科技的不断发展,结构健康监测技术也日益成熟。智能结构诊断器作为结构健康监测领域的一种新型设备,受到了广泛关注。本文将为大家详细介绍万宾智能结构诊断器的功能、作用、以及应用范围等。
万宾智能结构诊断器是什么?
智能结构诊断器是一款用于建筑物或构筑物结构监测的智能监测仪器,采用多维度结构健康无损SHM识别技术,集成了多种自主核心算法和边缘计算能力的设备。它能够监测位移、沉降、倾斜、加速度、振幅、频率、地震烈度、动态平衡、人体舒适度和结构温湿度等10多项指标,创新性设计实现了一体化小型化易安装部署,3分钟上电即上云、极大缩短施工时间和减轻维护量、降低95%使用成本。
智能结构诊断器核心功能
|创新性集成10多项结构体征健康监测指标
实时监测位移、沉降、倾斜、加速度、振幅、频率、地震烈度、动态平衡、人体舒适度和结构温湿度等指标。
|超级边缘终端,提高弹性并减少网络负载
集成多维感知、自主算法、边缘计算、存储、储能、加密和5G/4G通信于一体,原始数据不必传回云端。
|随需应变的开放平台,实时数据解算服务
开放平台实时毫米级卫星定位、解算挠度、索力、伸缩缝、船撞报警、电子罗盘等数据服务。
|无损SHM结构健康诊断识别技术
SHM技术利用多自由度微振动诊断算法、无损采集技术和多层次分析发现结构早期损伤与隐患。
|超小尺寸的1.5毫米级全球卫星定位终端
难以置信的超小尺寸设计,支持北斗、GLONASS、GPS、Galileo等1.5毫米级全球卫星定位服务能力。
|即装即用,部署和运维成本均下降95%
一体化小型机易安装部署,极大缩短施工时间和减轻维护量,降低95%使用成本。
|云边端协同架构,超强AIoT弹性延展能力
云边端协同架构让每个单元相互独立亦可组合拼图,勾勒“一机一物一城”的数字孪生城市全景。
智能结构诊断器有什么作用
1、监测结构状态:智能结构诊断器可以实时监测结构的状态,包括位移、沉降、倾斜、加速度、振幅、频率等10多项指标,通过这些指标的监测,可以了解结构的健康状况和安全状态。
2、识别结构风险:智能结构诊断器可以通过对结构健康状况的监测,及时发现结构存在的风险和隐患,预警结构的安全问题,避免事故的发生。
3、提供结构健康报告:智能结构诊断器可以生成结构健康报告,通过数据分析和管理,帮助管理人员更好地了解结构健康状况,并作出相应的决策。
4、远程监控:智能结构诊断器可以通过网络连接到云端,实现远程监控和数据传输,方便管理人员随时随地了解结构状态和健康状况。
智能结构诊断器应用范围:
1、桥梁健康监测:智能结构诊断器可以应用于桥梁健康监测,实时监测桥梁的位移、沉降、倾斜、加速度等指标,及时发现桥梁存在的隐患和风险,保障桥梁的安全和稳定。
2、建筑物健康监测:智能结构诊断器可以应用于建筑物的结构监测,通过对建筑物进行结构健康监测,可以及时发现危房存在的隐患和风险,并为建筑物加固提供科学依据。
3、隧道健康监测:智能结构诊断器可以应用于隧道健康监测,监测隧道各项结构指标,及时发现隧道存在的隐患和风险,保障隧道的安全和稳定。
4、管廊健康监测:智能结构诊断器可以监测管廊的结构的沉降、倾斜、震动和裂缝,管廊地表结构沉降、位移和倾斜,及时发现管廊的结构问题。
以上就是关于智能结构诊断器的相关介绍,通过上文可以知道智能结构诊断器在结构健康监测领域具有广泛的应用前景,可以为各种建筑和构筑物的安全保障提供强有力的支持。