一、行业现状
自2022年底,住建部公布24个智能建造试点城市以来,各试点城市积极推进相关工作,陆续出台政策文件、编制标准规范、开展产业引育、推广智能装备应用,同时举办智能建造及建筑机器人大赛、专业培训、现场观摩等活动。从行业实践来看,智能建造技术已在工程项目中大范围全面铺开,BIM技术逐渐从设计阶段应用到生产、施工及运维阶段,少免支撑、装配式装修等易建性、无水化施工技术获得市场认可并持续推广,智慧工地建设及建筑机器人应用成为智能建造试点项目的标配,智能建造管理平台也逐步实现对项目全流程的服务覆盖。总的来说,智能建造呈现多点开花、全面铺开、能用尽用的显著特征,与此同时,新技术应用与传统管理模式正处于碰撞交融的过渡阶段。
二、痛点及破局
经过三年的试点城市探索实践,行业积累了一定经验,但也暴露出一些突出问题,亟待针对性破解。
痛点一:试点项目多,技术落地少
① 具体表现
各智能建造试点城市已陆续评选出多个试点项目,这些项目大多依据所在地区的智能建造试点项目评价指标选用对应技术。然而,在获评试点后,企业能将所选智能建造技术真正落地实施的比例偏低。
② 问题剖析
核心原因可归结为两点:一是企业端面临技术、成本、管理等多重不足;二是政府端缺乏明确的智能建造项目监督与验收标准。
从企业端来看,在智能建造技术实施过程中,常因技术方案变更、经济成本超限、技术适配不足、管理模式固化等问题,导致无法按原定方案推进。对于如何将新技术融入建造生产、充分发挥其价值,企业仍处于探索阶段。从政府端来看,部分新技术、新装备流入市场时间较短,尚未形成统一明确的标准规范;而智能建造试点项目作为这些技术集成应用的载体,更缺乏具体可依的监督与验收依据。
③ 破局之道
要解决这一问题,需企业与政府协同发力:
企业端要结合项目自身特色,开展多部门联动的智能建造技术应用前置性策划,充分论证技术与项目的适配度,兼顾技术可行、建造可行与经济可行。同时优化管理模式,公司层面可成立智能建造领导小组,统筹负责技术策划、模式重组及资源调度;项目层面增设智能建造管理岗,配备智能建造专员,专职负责技术落地推进、施工质量监督及相关资料归集工作。
政府端从全面推广智能建造技术转向聚焦细分领域专项技术试点示范,鼓励企业选择最适配的智能建造技术及产品,将一项或多项技术做实做深(如针对无人塔吊、智能施工电梯、无人挖机、造楼机等大型智能施工装备开展专项试点),以试点先行带动区域示范。同时,支持企业总结推广应用效果良好的智能技术,形成可复制的经验做法,推动技术从局部专项试点向更大范围推广。最终,结合过往实践经验,构建一套覆盖智能建造试点项目全过程的监督管理与竣工验收标准,切实督促企业落实智能建造技术应用。
痛点二:机器人应用多,效能提升少
① 具体表现
应用建筑机器人已成为申报智能建造试点项目的必要条件,这推动一大批建筑机器人进入施工现场,涵盖地面整平及抹平、地坪研磨及涂敷、条板搬运及安装、内墙打磨及喷涂等多个场景。但深入调研后发现,尽管建筑机器人应用种类多,但主要以观摩展览、小规模试点为主,缺乏大面积、系统性深度应用。部分项目仅在验收观摩阶段临时启用机器人,日常施工仍依赖传统人工;即便少数项目持续应用,也因与传统工序衔接不畅导致实际使用率偏低,未能充分发挥其提质增效、降本降耗的核心价值。
② 问题剖析
导致这一现象的原因主要有三点:
一是技术适配存短板:建筑机器人存在智能化程度不足、功能单一等问题,让企业大规模应用存在顾虑。多数建筑机器人智能化水平较低,其环境感知、自主避障、自适应调整能力弱,较难适应复杂多变的施工现场环境,作业质量与效率具有不确定性。同时,现阶段,建筑机器人功能相对单一,完成一个工序往往需要两款甚至三款设备配合,增大了企业的经济成本和管理难度。
二是商业模式不清晰:建筑机器人应用可采用购买、租赁、专项分包等模式,但在当前经济环境下,中小企业面临较大购买压力,多持观望态度;大型央国企同样存在资金压力,多开展小范围试点应用。此外,还存在劳务班组收款难、新产品应用风险高、机器人分包商介入困难等一系列问题,阻碍了市场推广。
三是人才体系未完善:施工现场缺乏懂操作、懂技术、懂管理的复合型人才。建筑机器人作业对操作员要求较高,不仅要掌握设备操作、解决常见故障,还需通晓施工工艺,具备良好协作能力,但现有工人普遍缺乏相关专业储备,难以适配岗位需求。加之人机协同作业流程尚未标准化,机器人与传统工种、工序衔接不畅,进一步制约了机器人效能发挥。
③ 破局之道
针对以上问题,可从三个维度推进破解:
一是技术迭代:建立研发端与应用端的反馈机制,对已投入使用的产品进行全流程追踪,收集一线人员反馈意见,持续对产品进行迭代升级,提升设备适应性与功能性。同时,通过多功能模块化设计,使得同一台机器人可以在建筑施工过程中执行多种任务,提高设备的利用率,从而降低机器人投资和维护成本。
二是模式转型:转变卖产品到卖服务的模式,机器人厂商与劳务分包、专业分包等合作,提供“产品+技术+工人”一体化服务。工程总包应明确智能建造分包专项进行招标,进场不再是单一建筑机器人产品,而是具备一体化服务能力的智能建造团队。地方政府设立智能建造专项补贴,对规模化应用机器人的项目给予设备租赁或服务费用补贴,减轻企业成本压力。
三是人才培育:建立专业化机器人操作员培训基地,实行操作员持证上岗制度,并培育人机协同专业施工队,发展“建筑机器人+产业工人”的协同作业模式。同时,制定人机协同作业标准流程,明确机器人操作员与传统工种的配合职责,提升协同作业效率。
痛点三:单环节应用多,全链条协同少
① 具体表现
智能建造技术多分散应用于设计、生产、施工、运维等单一环节或局部场景,如设计阶段单独使用BIM建模、生产阶段深化数据较难一键转为生产指令、施工阶段孤立部署智慧工地监控、运维阶段零散运用设备监测系统,各环节技术标准不统一、数据格式不兼容,形成信息孤岛。跨参与方(设计单位、构件厂商、施工企业、运维机构)之间缺乏有效协同机制,技术应用衔接不畅,如设计模型未导入施工设备系统指导作业,施工数据难以反向反馈至设计环节优化方案,全生命周期的技术协同效应未能充分释放。
② 问题剖析
核心原因是“标准缺失、数据割裂、机制不畅”:
标准体系不完善:行业缺乏统一的智能建造数据交互标准、技术应用规范,不同厂商的软件系统、硬件设备各自为战,数据格式不统一、接口不兼容,导致跨环节、跨主体的数据流转受阻。
数据治理能力不足:企业全生命周期数据管理较弱,缺少统一的数据中台,设计、生产、施工等阶段的数据分散存储于不同系统,难以实现数据的整合、共享与复用。
协同机制不健全:项目各参与方未充分建立协同共赢的合作模式,前期策划阶段未明确各方技术协同责任,过程中缺乏高效的沟通协调渠道,导致技术应用衔接断层,全链条协同效率低下。
③ 破局之道
需从“标准统一、数据贯通、机制保障”三方面发力,构建全链条协同体系:
统一标准规范:由政府牵头、行业协会主导,联合骨干企业制定智能建造全生命周期数据交互标准、技术应用指南,明确数据格式、接口规范、协同流程,实现不同技术、不同系统、不同参与方之间的互联互通。
搭建协同平台:构建智能建造协同管理平台,整合设计、生产、施工、运维等各环节数据资源,建立统一的数据中台,支持数据实时共享、在线协同,实现设计模型一键流转、施工过程动态反馈、运维数据实时调用,打破信息孤岛。
建立协同机制:推行全过程工程咨询+智能建造模式,在项目前期策划阶段明确各参与方的协同责任与分工;引入协同奖惩机制,将全链条协同效果纳入项目评价指标,激励各方主动参与协同;鼓励成立跨企业联合工作组,针对重点项目开展协同试点,总结可复制的协同经验并推广。
三、未来趋势
结合行业实践与探索,智能建造未来将呈现三大核心发展方向:
趋势一:从“全面铺开、能用尽用”转向“实战实效、可看可用”
彻底告别为了智能而智能的形式化应用,摒弃华而不实的技术堆砌,未来智能建造技术选型将紧扣项目提质、增效、降本等核心需求,政企协同探索适配的发展路径,推动智能技术从纸上方案转化为实地效能。
趋势二:从“数量堆砌、盆景应用”转向“深度赋能、风景应用”
机器人将彻底跳出观摩式试点、盆景式展示的局限,迈向规模化作业、全链条协同的新阶段,其应用场景持续拓展、商务模式日趋成熟,最终构建起“技术-服务-人才”一体化的建筑机器人产业生态。
趋势三:从“局部点状、信息孤岛”走向“全链协同、生态共荣”
打破设计、生产、施工、运维、供应链各环节的割裂状态,构建数字驱动、跨方联动的产业新生态。一方面依托统一的数据交互标准与协同平台,实现BIM模型、构件信息、施工数据、运维数据的全生命周期流转;另一方面,推动产业链上下游深度融合,打造智能建造产业链、生态链,实现资源共享、利益共赢。
三年试点,我们验证了智能建造能做;未来,行业要回答值得做。少点盆景式表演,多点风景式深耕,这既是行业的自我革命,更是市场选择的必然。