丁云烈
中國工程院院士、華中科技大學教授
2020 年2 月以來,在新冠病毒疫情防控取得顯著成效,工作重心轉向恢復生產(chǎn)和正常社會活動的形勢下,中央一個月內先后四次密集對“新基建”做出部署。預計到2025 年,5G 用戶超過10 億人,網(wǎng)絡建設投資累計將達到1.2 萬億元,帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游以及各行業(yè)應用投資3.5 萬億元。“新基建”已成為相關行業(yè)、社會各界和資本關注的熱點。
推進“新基建”并不是取代傳統(tǒng)“老基建”。以鐵路、公路、機場、港口、水利設施等為代表的傳統(tǒng)基礎設施在我國經(jīng)濟社會發(fā)展中依然發(fā)揮著重要的基礎作用,是保證國民經(jīng)濟增長的穩(wěn)定器,可以看到“新基建”中也有“老基建”的內容,如城際高速鐵路和城際軌道交通?!袄匣ā比杂休^大的需求,中國雖然已經(jīng)成為基礎設施大國,建筑資產(chǎn)已居世界第一,但人均基礎設施存量、質量與發(fā)達國家還存在明顯差距,我國東西部地區(qū)基礎設施水平也很不均衡。因此,未來仍然需要大力推進傳統(tǒng)基礎設施建設。
現(xiàn)在普遍存在一個誤區(qū),認為“新基建”與“老基建”沒有什么關系,孤立地看待“新基建”和“老基建”。這既不利于推進“新基建”,也不利于把握“老基建”的發(fā)展機遇。
實際上,“新基建”與“老基建”有著密切的聯(lián)系。“新基建”的特征是“數(shù)字基建”,“老基建”的特征是物理基建,從“物理基建”到 “物理基建+數(shù)字基建”,建立基建領域的CPS,是產(chǎn)業(yè)結構調整的必然趨勢,也是“老基建”把握現(xiàn)代信息技術的新機遇、加快推進智能建造實現(xiàn)轉型升級的內在要求?!袄匣ā睘椤靶禄ā钡陌l(fā)展提供巨大市場;“新基建”為“老基建”升級提供強大的技術支撐。兩者相互促進,共同發(fā)展。因此,建設行業(yè)應該助力“新基建”,提升“老基建”。
助力“新基建”是指,在“老基建”領域發(fā)展數(shù)字產(chǎn)業(yè),如智能建造、智能建筑、智能基礎設施、智能工程機械等,彌補“新基建”缺乏足夠的應用場景和模式問題?!靶禄ā钡木薮鬂摿υ谟谥С中屡d技術創(chuàng)造出應用場景,每個應用場景都會催生出一個新的產(chǎn)業(yè)以及新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造出的新就業(yè)崗位。例如5G 技術提供了高速互聯(lián)的基礎條件,在此基礎上可以發(fā)展出在線醫(yī)療、在線教育、電子商務等新業(yè)態(tài)。人工智能、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等也面臨類似的問題?!靶禄ā碧峁┝嘶诰W(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心的算據(jù)、算力和算法,但需要有具體的應用場景,需要有效的需求牽引才能轉化成為新的產(chǎn)業(yè)。2019 年全國建筑業(yè)總產(chǎn)值達到24.84 萬億元,“老基建”有著巨大的潛力。國務院《關于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》、住房和城鄉(xiāng)建設部《建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》,以及工信部《關于推動5G 加快發(fā)展的通知》都將豐富新技術應用場景作為重要工作任務。
提升“老基建”是指,把握數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化的新機遇,加快“老基建”的轉型升級。我國已經(jīng)在傳統(tǒng)基礎設施建設方面取得了舉世矚目的成就,在超高層建筑、高速鐵路、橋梁隧道等專業(yè)領域處于世界領先地位。但傳統(tǒng)基礎設施粗放式、碎片化的建造方式帶來建造效益、質量、安全、環(huán)保等一系列問題,迫切需要將現(xiàn)代信息技術融入建造活動的全過程,實現(xiàn)中國建造高質量發(fā)展。
助力“新基建”、提升“老基建”,需要以智能建造為切入點,通過補短板、揚長項、強優(yōu)勢和促升級,全面實現(xiàn)“老基建”的轉型升級。
20 世紀90 年代,“甩圖板”工程帶來了我國工程設計乃至整個建筑業(yè)的系統(tǒng)性變革。目前,全球該領域正在走向“棄圖紙”階段,即工程建設的依據(jù)不再僅僅是設計圖紙,而是用計算機模型定義的“數(shù)字項目”,再用“數(shù)字項目”指導建設“實體項目”,也就是所謂的“數(shù)字孿生”,從而提高建造效率和效益。
數(shù)字化建模軟件(如BIM 模型)是設計“數(shù)字項目”的重要工具?,F(xiàn)在存在兩個問題:一是我國“軟件無魂”的“卡脖子”問題嚴重,BIM 軟件的市場份額主要被國外占據(jù),我國應用軟件大多在國外軟件基礎上進行插件式開發(fā),就如同在別人的地基上蓋房子,我國智慧城市基礎設施安全面臨巨大挑戰(zhàn);二是全國實施BIM 的線路圖還不是太清晰。
因此,可以通過設立軟件重大專項,支持開發(fā)自主知識產(chǎn)權BIM 建模軟件;引導組建工程建模軟件研發(fā)聯(lián)盟,建立產(chǎn)學研用創(chuàng)新中心,促進工程建模軟件用戶轉型升級;制定分階段、分地區(qū)逐步實施,最終全面覆蓋運用BIM 的線路圖;在設計方案評審、工程招投標、工程質量監(jiān)督以及工程竣工驗收歸檔等建筑業(yè)電子政務領域,制定公開格式的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)標準,實現(xiàn)工程建設項目BIM 的統(tǒng)一格式報建;做好建設項目BIM 應用與數(shù)字城市、智能城市管理運營平臺的對接;修訂工程設計取費標準,確保工程數(shù)字化設計創(chuàng)新價值分配的公平合理。
我國擁有龐大的工程建造市場優(yōu)勢,與先進的5G 技術結合,構建工程物聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)對工地上“人機料法環(huán)”等工程要素的泛在感知,建立智能工地。將工程物聯(lián)網(wǎng)納入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設范圍,實施面向建設工程的物聯(lián)網(wǎng)示范工程;在推進5G 技術應用場景中,增加針對建設工程的應用;加快制定數(shù)字工地(或智能工地)標準和技術規(guī)范;開展數(shù)字工地(或智能工地)成套技術集成攻關;加強基于視頻感知的機器學習算法以及針對隱蔽工程結構體的感知診斷技術研究;積極推動實際應用過程中的技術迭代升級,有序推進我國數(shù)字工地從“狀態(tài)感知—作業(yè)替代—全面智慧”的不斷發(fā)展。力爭數(shù)字工地(智能工地)技術研究與應用躋身世界先進行列。
數(shù)據(jù)是數(shù)字經(jīng)濟的“石油”和“黃金”,我國擁有龐大的工程建造市場,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量極為龐大,但真正存儲下來的數(shù)據(jù)僅僅是北美的7%。少數(shù)存儲下來的工程數(shù)據(jù),大多以散亂的文件形式散落在檔案柜和硬盤中,工程數(shù)據(jù)利用率不到0.4%。
傳統(tǒng)基建行業(yè)要高度重視工程大數(shù)據(jù)價值,將工程大數(shù)據(jù)納入國家大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃;通過修訂工程數(shù)據(jù)歸檔標準、依托國家“四庫一平臺”“建筑工人實名制管理平臺”,規(guī)范工程數(shù)據(jù)采集更新機制,建立工程大數(shù)據(jù)平臺;積極開展大數(shù)據(jù)支持的智能應用(交易服務、誠信管理、融資支持等);積極引導、推進數(shù)字建造平臺經(jīng)濟發(fā)展,帶動關聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和催生建造服務新業(yè)態(tài)。
工程機械自動化、數(shù)字化和智能化是工程建造方式轉變的關鍵。我國工程機械產(chǎn)業(yè)在國際競爭中已占據(jù)了一席之地。但是,無論是市場份額,還是企業(yè)效益,與發(fā)達國家相比還有顯著的差異。
工程機械企業(yè)也要把握“新基建”的機遇,從產(chǎn)品型制造拓展到服務型制造,打造工程機械數(shù)字化服務平臺,進一步推動工程機械用戶服務水平升級,包括技術、商務、金融服務等,促進工程機械應用綜合效能的持續(xù)提升;適應工程建造自動化、智能化、綠色化發(fā)展需求,積極研發(fā)工程構件自動化生產(chǎn)線、現(xiàn)場裝配化施工機械、工程質量檢測設備等;加大“非開挖技術”工程機械的研發(fā),推進綠色環(huán)保施工。積極開展產(chǎn)學研合作和企業(yè)并購,加強建筑機器人、建筑3D 打印共性關鍵技術創(chuàng)新,持續(xù)推動工程建造機械的人性化、智能化、綠色化轉型升級。
最后需要指出的是,不能誤認為傳統(tǒng)的老基建“就是落后的”。事實上,“中國制造、中國創(chuàng)造、中國建造共同發(fā)力,繼續(xù)改變著中國的面貌”。在國家新型城鎮(zhèn)化、區(qū)域發(fā)展、“一帶一路”等一系列重大戰(zhàn)略中,以及改善和提高廣大人民群眾的生活質量方面,中國建造發(fā)揮了不可替代的作用。在這次新冠病毒疫情防控中,火神山醫(yī)院和雷神山醫(yī)院的建設,讓全世界見證了中國建造的奇跡。國家要像支持中國制造那樣支持中國建造,要將“老基建”利用現(xiàn)代信息技術轉型升級,像“新基建”一樣納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)服務對象。如在《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(2018)》中增加面向傳統(tǒng)基礎設施及工程建造的內容,在產(chǎn)業(yè)分類表中增加“智能建造裝備產(chǎn)業(yè)”,在重點產(chǎn)品和服務目錄中增加工程軟件、工程物聯(lián)網(wǎng)等內容。此外,還可以設立國際上通行的有關工程建造領域信息與通信技術(ICT)統(tǒng)計指標,進一步促進新型和傳統(tǒng)基礎設施融合。