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Study and Education

产业升级背景下建筑设计企业数智化转型的思考

作者

房伟

中国中元国际工程有限公司 100089

1. 建筑设计企业数智化转型的必要性

随着改革开放四十余年的高速发展,中国经济实现了持续快速增长。国内生产总值(GDP)从 1978 年的 3679 亿元增长到 2017 年的126.05 万亿元,建筑业总产值从 1978 年的不足百亿元增长到 2023 年的 31.5 万亿元,建筑业增加值占 GDP 的比重也从 3.8% 增长到 6.8%,成为国民经济的重要支柱产业。

近年国家不断推动产业升级,并落实促进经济发展新动能等战略举措,拉动产业升级,建筑行业作为国民经济的重要支柱产业积极向智能化、绿色化转型发展。同时建筑行业当前也处在“已是悬崖百丈冰”的危机中,2023 年市场较历史高点已经腰斩。危机来自于经济结构转型、人口红利逐渐消退、城乡差距缩小等诸多原因。 行业危机中建筑设计企业生存的唯一出路就是通过数智化转型优化业务流程、盘活数据资产,实现提升降本增效,从而提升企业竞争力。

2. 建筑设计企业的特点和数智化情况

建筑设计是一个高度创造性的领域。设计师们需要结合艺术、工程技术、人文地理等多方面知识,为每一个项目量身定制独特的设计方案。具有高度的专业化、复杂性、安全性要求高、环境和社会影响以及创新性等特点。

从业人员需要具备扎实的专业知识和丰富的实践经验,以应对复杂多变的挑战。其特点包括:

1) 专业性强:建筑设计是艺术和技术的结合, 设计者需要拥有对美的感知与追求、文化与艺术修养、创新独到的设计理念,同时还需要扎实的理论基础、精湛的绘图与模型制作能力、优秀的综合素质。

2) 复杂度高:建筑设计是一个庞大而复杂的系统,包括建筑、结构工程、给排水、电气、暖通等方面。设计师们需要协同工作,确保建筑的安全性、功能性和美观性。例如,结构工程师要确保建筑结构稳定,能承受各种荷载;电气工程师则负责设计合理的照明和电力系统。

3) 安全性要求高:建筑设计对安全性要求高,国家也出台了一系列标准确保建筑安全的要求。此外,设计者还需考虑结构的整体稳定性、材料的耐久性和承载能力等影响安全性的因素 。

4) 环境影响因素多:建筑设计需要充分考虑对周边能源、材料、噪音、振动、水体、土地利用等方面的影响,需要进行环境影响评价和规划

5) 创新应用范围广:随着科技的不断发展,建筑设计也在不断创新。建筑设计不断引入新的技术和理念,以促进行业发展、产业升级。例如,技术整合(BIM 与AR、VR 整合,简化施工流程,提供沉浸式体验)、创新材料(传统混凝土与3D 打印结合,提供更高的耐用性和可持续性)、数智化技术应用(通过人工智能、大数据等技术手段提升设计效率和质量)等。

建筑设计企业数智化发展周期主要分为传统时代、计算机时代、信息时代和智能时代四个阶段。

目前多数建筑设计企业因为自身属于知识密集型行业,信息化建设启动比较早已进入信息时代,向智能时代迈进。但建筑设计企业数智化转型之路上也在以下挑战:

1) 历史包袱重,转型难度大:大量设计企业都是从事业单位转制而来,成立时间久、历史包袱重,组织、流程设置等存在协同性弱、流程缺失等问题。

2) 业务纵向拓展困难:设定位导致建筑设计企业对建筑全生命周期管理弱,数智化业务纵向拓展困难。目前建筑设计企业在建筑全生命周期中核心任务是建筑设计,但交付设计方案后由施工单位承接,与业主及建筑后续运维交互比较少,纵向拓展建筑数智化运维等方面的业务

困难,实现设计价值最大化困难。

3) 技术水平不足:受到建筑设计企业规模和业务模式的限制,建筑设计企业多专注于设计主业,难以投入大量人力到数智化转型中导致部分从业人员对于数智化工具和技术的应用还不够熟练,现有系统多数依赖软硬件厂商维护。

4) 人工智能、大模型技术的挑战:人工智能、大模型技术在设计方案自动生成、地块自动排布、施工图自动生成等领域都有落地实践。人工智能、大模型和建筑设计企业如何融合共生,成为设计企业必须思考的问题。

3. 建筑设计企业数智化转型的思路

为了助力建筑设计企业向智能时代迈进,数智化转型思路可以从以下几个方面展开:

1) 上下齐心、统一认知:数智化转型不仅仅是一把手工程而是全员统一思想、付诸实施、共同参与的企业战略。数智化转型涉及到企业的各个层面和各个部门,并非仅仅依靠一把手的决策和推动。从基层员工到中层管理者再到高层领导,每个岗位都在数智化转型中发挥着独特的作用。一把手全力支持仅仅是开始,高层领导则负责制定战略方向、提供资源支持和推动文化变革;中层管理者需要将高层的战略决策转化为具体的行动计划,并协调各部门之间的合作;基层员工是数智化转型的直接执行者。

2) 数智化与主营业务融合:数智化转型成功的核心是数智化与主营业务深度融合。虽然建筑行业面临下行压力,但建筑设计企业经过几十年的发展都在各自优势领域沉淀了大量差异化竞争的能力。数智化转型不是建筑设计企业放弃设计而转型软件或者转型人工智能,而是通过数智化技术手段,提升建筑企业差异化竞争的能力,提升设计效率、降低运营成本,从而使企业拥有更强的市场竞争能力,为企业带来更丰厚的利润。

3) 自建软件团队:自建软件团队是关键成功要素,通过自建软件团队快速响应业务需求,高效完成管理软件和设计软件的运维、优化、整理工作。数智化系统建立难度不大,但能用和好用有着天壤之别。好用的唯一方法就是根据业务特点不断优化和迭代,而不断地贴身迭代和维护是只有自建软件团队能够支撑(如果希望利用外部软件公司需付出巨额资金)。

4) 拥抱领先科技:随着人工智能、大模型技术的发展,图片编辑、绘图等高重复的工作可能逐渐都会被机器替代。 建筑设计企业应立足企业自身,依托企业自身特色数据训练区别与通用模型、行业模型的企业模型, 打造企业自身差异化能力。同时加强企业在建筑设计体验、创新等领域的能力培养,加强企业核心竞争力。

5) 管理体系和流程优化:对现有的管理体系和流程进行优化和改进,推动数智化技术在业务流程中的应用。可以采用信息化管理系统,优化工作流程,提高工作效率和质量。同时,加强对员工的培训和教育,提升数智化技术应用的意识和能力。

6) 数据整合和共享:建立统一的数据平台和标准,整合设计数据、监测数据等,实现数据的统一管理和共享。可以采用先进的数据集成技术和云计算平台,确保数据的互通互用,提高数据利用效率。对于数据安全和隐私保护,要建立健全的数据安全管理体系,采用加密、权限控制等技术手段,保障敏感数据和隐私信息的安全。同时,建立数据使用和共享的规范,明确数据的合法使用范围和权限,加强对数据的监管和保护。

数智化转型已经成为建设行业的必然趋势,建筑设计设计企业也需要跟随时代的步伐,进行数智化转型。加强人才培养、完善管理体系、加大投入力度和加强合作交流是数智化转型的重要思路,只有不断探索和实践,才能推动数智化转型的进程,实现行业的可持续发展。积极推进建筑设计专业数智化转型的具体应用落地落实,可以提高勘察设计的效率、精度和安全性,推动行业的发展和创新

参考文献

[1] 池哲榕.BIM 技术在建筑施工安全管理中的应用 [J].北方建筑,2022,7(4):69- 73.

作者简介:房伟,男,1980 年 11 月 13 日,吉林省,汉,本科,研究方向:智能化、数字化