摘?要：工程建設(shè)行業(yè)是我國現(xiàn)代化建設(shè)的重要組成部分，由于其獨特的行業(yè)特征，導(dǎo)致在行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展中處于落后位置。為了打破這種困境，文章從智能建造技術(shù)與工程建設(shè)行業(yè)的特征出發(fā)，探索智能建造技術(shù)對工程建設(shè)的積極影響，剖析兩者融合的重難點，提出應(yīng)從政府推動創(chuàng)新機制、產(chǎn)學(xué)研融合、智能化管理三個方面推動工程建設(shè)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的總體措施。

關(guān)鍵詞：智能建造;工程建設(shè)行業(yè);高質(zhì)量發(fā)展

中圖分類號：TU712????文獻標(biāo)識碼：A?文章編號：1005-6432（2024）04-0072-04

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2024.04.019

1?引言

改革開放后，我國工程建設(shè)行業(yè)迎來了蓬勃發(fā)展的黃金時期，大量的基礎(chǔ)建設(shè)投資形成了巨量規(guī)模的相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)，使人民的生活水平得到了顯著提高，為我國現(xiàn)代化建設(shè)做出了突出貢獻。然而，相對于社會各行業(yè)開始廣泛布局智能化、數(shù)字化生產(chǎn)的社會環(huán)境，傳統(tǒng)工程建設(shè)行業(yè)卻表現(xiàn)出疲軟態(tài)勢，孫潔等［1］指出，在我國22個行業(yè)中，工程建設(shè)行業(yè)的智能化水平位列末尾，甚至低于農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展的水平。由此可以看出，盡管我國的工程建設(shè)行業(yè)取得了舉世矚目的優(yōu)異成績，但是在智能化轉(zhuǎn)型過程中出現(xiàn)了一系列的問題阻礙發(fā)展［2］，急需分析問題癥結(jié)，以促進工程建設(shè)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

文章從智能建造和工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)出發(fā)，分析傳統(tǒng)工程建設(shè)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展過程中所面臨的挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的應(yīng)對措施，以解決工程建設(shè)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展中所面臨的問題。

2?智能建造技術(shù)

智能制造是借助計算機模擬、分析，對相關(guān)產(chǎn)業(yè)信息進行收集、存儲、分析、完善和共享，從而幫助相關(guān)制造過程快速、穩(wěn)定、安全推進的一門先進制造技術(shù)［3］。在百年未有之大變局的時代背景下，我國制造業(yè)積極將智能制造作為突破口，尋求將產(chǎn)業(yè)高速增長的現(xiàn)狀推向高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、區(qū)塊鏈等新一輪科技革命的新技術(shù)的強勢發(fā)展，思考如何將智能技術(shù)融入傳統(tǒng)工程建設(shè)行業(yè)形成智能建造從而促進全行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，是我們正在追尋的目標(biāo)。

3?工程建設(shè)行業(yè)的特征及困境

工程建設(shè)行業(yè)分類眾多，包括建筑、市政、路橋、隧道、水利水電、環(huán)境工程等眾多分支，其建設(shè)過程包括勘察、設(shè)計、承包、專項施工、運輸存儲等眾多施工程序，是一個組織形式十分復(fù)雜的行業(yè)；從經(jīng)營狀態(tài)來看，其從業(yè)門檻低，基本盤大但經(jīng)營利潤低，造成行業(yè)競爭激烈；從工作環(huán)境來看，建設(shè)單位生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，生產(chǎn)過程中風(fēng)險較高，從業(yè)人員文化素質(zhì)不高，是一個勞動密集型產(chǎn)業(yè)。復(fù)雜的行業(yè)環(huán)境造成創(chuàng)新土壤的缺失，許多工程技術(shù)與管理方案沿用數(shù)十年均未進行較大的革新，這就造成其在高質(zhì)量發(fā)展過程中出現(xiàn)許多問題。

3.1?設(shè)計施工相分離，行業(yè)創(chuàng)新動力不足

工程項目建設(shè)一般分為八個階段，其中對工程影響最為重要的兩個階段為勘察設(shè)計階段和工程施工階段，但是我國目前工程建設(shè)行業(yè)普遍存在設(shè)計與施工分離的現(xiàn)象。對于一線設(shè)計人員而言，設(shè)計的安全性、標(biāo)準(zhǔn)性是首要考慮的因素，從而造成工程設(shè)計成為規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的一個環(huán)節(jié)，缺乏主觀能動性，設(shè)計的新穎性大打折扣，對于現(xiàn)場情況認知不足導(dǎo)致設(shè)計產(chǎn)品的環(huán)境適用性普遍不強、設(shè)計方案變更頻繁，嚴(yán)重影響工程進度。對于一線施工人員而言，工程項目現(xiàn)場普遍條件艱苦，環(huán)境復(fù)雜，缺少創(chuàng)新環(huán)境，項目管理方和施工方的主要目標(biāo)是在保證安全和質(zhì)量的前提下盡快推進生產(chǎn)進度，以期減少生產(chǎn)成本，其對創(chuàng)新性的需求不夠強烈。因此創(chuàng)新能力不足是工程建設(shè)行業(yè)普遍存在的問題，近年來政府與工程建設(shè)企業(yè)雖然也積極推崇工程建設(shè)行業(yè)創(chuàng)新，但是收效甚微，在行業(yè)內(nèi)尚未形成創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的行業(yè)共識。

3.2?技術(shù)轉(zhuǎn)化滯后，產(chǎn)學(xué)研未充分融合

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。工程建設(shè)行業(yè)是一個技術(shù)密集型的行業(yè)，優(yōu)良的建設(shè)技術(shù)和先進的管理經(jīng)驗是保持該行業(yè)持續(xù)增長的關(guān)鍵點，新技術(shù)、新理論的應(yīng)用能帶領(lǐng)行業(yè)迅速成長，保持強勁的發(fā)展勢頭。新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，需要產(chǎn)學(xué)研融合轉(zhuǎn)化，對于工程建設(shè)企業(yè)而言，其以生產(chǎn)建設(shè)為主要目的，需要先進生產(chǎn)技術(shù)提高勞動效率；對于高校人才培養(yǎng)體系與目標(biāo)而言，應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需要先進理論和技術(shù)的加持；研發(fā)性機構(gòu)通常布局先進技術(shù)的開發(fā)、優(yōu)秀管理經(jīng)驗咨詢，成熟產(chǎn)品推廣應(yīng)用，高校及工程建設(shè)企業(yè)均是其主要的目標(biāo)用戶。政府希望推動產(chǎn)學(xué)研融合提升行業(yè)創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)，然而目前工程建設(shè)行業(yè)產(chǎn)學(xué)研融合的進程卻并不理想，一方面企業(yè)產(chǎn)學(xué)研專項資金被削減挪用或被投入技術(shù)收益高的科研項目，另一方面高?；蜓邪l(fā)性技術(shù)機構(gòu)科研支出較大，產(chǎn)投比不高，部分科研產(chǎn)出應(yīng)用性欠缺，造成相關(guān)研究偏重理論實踐，缺乏實際應(yīng)用場景，這與工程建設(shè)行業(yè)重現(xiàn)場、重實際行業(yè)特征不符。因此工程建設(shè)行業(yè)的相關(guān)技術(shù)成果的應(yīng)用轉(zhuǎn)化相對滯后，產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展的道路任重而道遠。

3.3?生產(chǎn)管理矛盾，質(zhì)量安全面臨挑戰(zhàn)

工程建設(shè)行業(yè)有其獨特的管理特性，其一是生產(chǎn)資料流動性大，生產(chǎn)計劃性強且有確定的工期要求；其二是生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，協(xié)調(diào)的施工要素眾多且有確定的質(zhì)量要求；其三是工程風(fēng)險較大，風(fēng)險源不確定且有確定的安全要求。因此對于一個工程項目而言，其管理離不開質(zhì)量、安全和進度這三個問題。大部分工程建設(shè)從業(yè)者認為質(zhì)量、安全同工程進度有著天然的矛盾屬性，無法辯證統(tǒng)一地看待三者之間的關(guān)系，造成生產(chǎn)管理混亂，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量與工程安全。

3.3.1?工程質(zhì)量挑戰(zhàn)

陳開放等［4］對某工程建設(shè)企業(yè)質(zhì)量檢查結(jié)果進行了分析，將質(zhì)量管理問題分為質(zhì)量管理體系、質(zhì)量保證資料和工程質(zhì)量問題三個方面，分別占比17.46%、39.80%、42.74%，如圖1所示，可見現(xiàn)階段工程質(zhì)量問題的重災(zāi)區(qū)發(fā)生在質(zhì)量保證資料和工程質(zhì)量問題這兩個方面。

質(zhì)量管理體系的問題主要集中在項目管理方政策或策劃文件更新不及時，制度落實不到位，導(dǎo)致項目管理方與實際施工方對項目質(zhì)量目標(biāo)認知分歧較大。質(zhì)量保證資料問題主要集中在施工過程資料缺失，進場材料與設(shè)備驗收資料不全，相關(guān)報告填寫不規(guī)范等。工程實體質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為質(zhì)量通病問題，廣泛存在于混凝土澆筑、模板支架體系、鋼結(jié)構(gòu)焊接及結(jié)構(gòu)涂裝方面，影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全的工程質(zhì)量問題較少。

3.3.2?工程安全挑戰(zhàn)

安全生產(chǎn)法中提到“安全第一、預(yù)防為主”的方針，從方針中可以看出我國極其強調(diào)安全在生產(chǎn)生活中的作用。對于工程建設(shè)行業(yè)而言，危大工程眾多，工程建設(shè)條件艱苦，防護措施不足，受雨雪、大風(fēng)等外部因素影響較為嚴(yán)重，一旦發(fā)生工程事故容易出現(xiàn)群死群傷。如2021年珠海市某在建隧道發(fā)生重大透水事故，造成14人死亡；2022年畢節(jié)市某醫(yī)院綜合樓工地發(fā)生一起重大滑坡事故，造成14人死亡。一樁樁慘痛的安全事故案例要求企業(yè)重視工程安全管理，最大限度保障生產(chǎn)人員的生命健康。

但是工程項目的事故并非全部為不可預(yù)見的群體性特大事故，造成人員傷亡的小事故才是更應(yīng)關(guān)注的要點，趙麗坤等［5］統(tǒng)計了2018年以前我國市政工程安全事故數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)表現(xiàn)為事故主要類型為高處墜落、機械傷害、坍塌事故、觸電事故、火災(zāi)事故及物體打擊事故等，由圖2事故類型分布圖可知高處墜落事故是工程事故主要傷害類型，而這種事故是可以通過一系列的安全管理措施進行規(guī)避的。

4?智能建造融合工程建設(shè)過程

4.1?計算機技術(shù)賦能智能建造

傳統(tǒng)分析理論的底層邏輯以經(jīng)驗為主導(dǎo)，理論結(jié)構(gòu)設(shè)計需要經(jīng)驗，理論模型計算也需要經(jīng)驗，因此工程理論的基礎(chǔ)與工程經(jīng)驗密不可分。工程經(jīng)驗的優(yōu)勢在于通過工程的一般概況即可對工程的計劃、組織、實施和風(fēng)險進行針對性的評估，這是工程建設(shè)行業(yè)的特殊背景所形成的一種特殊現(xiàn)象。但是隨著工程建設(shè)行業(yè)中復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)物開始不斷涌現(xiàn)，工程師們面對巨大、復(fù)雜的工程構(gòu)筑物逐漸意識到人工算力的不足，開始嘗試計算機技術(shù)與工程理論的融合。專業(yè)工程師們研發(fā)出眾多工程分析軟件助力智能建造技術(shù)，其中以BIM技術(shù)和ansys軟件為代表的工程應(yīng)用軟件得到了廣泛應(yīng)用。

但是當(dāng)前工程建設(shè)行業(yè)對于相關(guān)信息技術(shù)的應(yīng)用與推廣面臨諸多問題。一是軟件數(shù)量龐雜，且各成體系，以BIM技術(shù)為例，全生命周期信息化建設(shè)可分為工程設(shè)計、造價、招投標(biāo)、施工管控和后期運維等方面，涉及軟件包括PKPM、廣聯(lián)達、魯班、新點等，這些軟件的標(biāo)準(zhǔn)、細度和要求各不同，使得各階段模型無法共享，制約著BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用［6］。二是成本高且效益不明顯，成熟的軟件技術(shù)應(yīng)用要投入大量人員培訓(xùn)，大量財力購買專業(yè)軟件，對于重大或特殊工程建設(shè)項目而言，這種支出是可以接受的，但是對于一般性工程而言，其經(jīng)濟效益不高，“信息技術(shù)+工程建設(shè)”往往成為一句口號。

4.2?信息化管理互聯(lián)協(xié)同辦公

工程建設(shè)行業(yè)的生產(chǎn)過程涉及極多的程序步驟，包括工程設(shè)計、項目采購、現(xiàn)場施工及后期運行維護等；工程管理包括進度、成本、質(zhì)量、安全、資料等方面。多種辦公場景交叉導(dǎo)致現(xiàn)場管理混亂、資料繁雜、大量工作重復(fù)進行，必然浪費許多人力、物力和財力。而依托信息化技術(shù)的工程管理是一種智能化的管理平臺，如圖3所示，能夠使得工程建設(shè)項目花費的時間更少，成本更低，工程質(zhì)量更高。

黨的十九大明確指出，要推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實體經(jīng)濟深度融合，隨后，信息化水平建設(shè)便成為評判各行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展程度的重要條件［7］。然而工程建設(shè)行業(yè)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱行業(yè)，其信息化建設(shè)起步晚、底子薄，且在發(fā)展過程中面臨諸多困難。一是缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和頂層建設(shè)，建設(shè)定位的偏差較大，美化性強而實用性弱；二是缺乏信息化建設(shè)領(lǐng)域的復(fù)合型人才，管理人員思想觀念固化，重碎片、輕平臺，缺乏大局思維，導(dǎo)致智慧工地亂投亂建，未能發(fā)揮效果。

4.3?智能機械助力安全生產(chǎn)

智能建造技術(shù)一般可以分為兩個方面，一是以生產(chǎn)組織為核心的智能化管理，已經(jīng)在前文做出介紹，二是以工業(yè)技術(shù)發(fā)展為主導(dǎo)的智能化生產(chǎn)工具的應(yīng)用［8］，即智能機械在工程建設(shè)行業(yè)的使用。近年來我國工程建設(shè)行業(yè)的裝備性能不斷提高，智能機械助力安全生產(chǎn)的經(jīng)典應(yīng)用場景也有很多，如橋梁建設(shè)領(lǐng)域的大型架橋機的廣泛應(yīng)用、地鐵建設(shè)領(lǐng)域的國產(chǎn)大型盾構(gòu)機的崛起、礦山領(lǐng)域中無人掘進設(shè)備的投入生產(chǎn)、工程測量領(lǐng)域?qū)o人機及衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用，這些智能化機械的應(yīng)用提高了工程建設(shè)的工作效率，降低了施工過程的人員風(fēng)險，為工程建設(shè)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展進程不斷注入新鮮活力。

智能機械在工程建設(shè)過程中也存在一些局限性，由于智能工廠機械的造價及使用成本昂貴，在重難點工程領(lǐng)域尚有用武之地，但是一般工程因成本限制對智能化機械的應(yīng)用并不積極。應(yīng)用場景的局限性造成智能機械難以通過銷量分擔(dān)研發(fā)成本，造成其應(yīng)用價格居高不下，在工程建設(shè)行業(yè)并沒有得到廣泛應(yīng)用。

5?推動工程建設(shè)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的措施

從智能建造融合工程建設(shè)行業(yè)過程中所遇到的困難可知，限制行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的因素是多樣化的。其行業(yè)創(chuàng)新特征、技術(shù)轉(zhuǎn)化效率及生產(chǎn)管理狀態(tài)均存在短板，因此筆者認為應(yīng)從政府主導(dǎo)創(chuàng)新、技術(shù)轉(zhuǎn)化和工程項目管理三個方面綜合推進，如圖4所示。

5.1?政府主導(dǎo)建立創(chuàng)新體系

工程建設(shè)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展離不開政府部門的大力支持。首先應(yīng)以政府為主導(dǎo)，結(jié)合工程建設(shè)業(yè)的行業(yè)特征和發(fā)展趨勢，完善法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系，為智能化建造技術(shù)的研發(fā)、推廣、應(yīng)用創(chuàng)造良好的制度環(huán)境。其次根據(jù)行業(yè)特點構(gòu)建創(chuàng)新評價機制和評價體系，將工程建設(shè)過程中安全、質(zhì)量、工期、環(huán)境、成本等關(guān)鍵要素納入高質(zhì)量發(fā)展評價要素中，促進行業(yè)健康有序發(fā)展。政府還應(yīng)建立創(chuàng)新為主導(dǎo)的新財政政策，在推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的過程中，運用宏觀調(diào)控手段促進產(chǎn)學(xué)研融合的綠色循環(huán)運轉(zhuǎn)，激發(fā)工程建設(shè)行業(yè)參與企業(yè)的創(chuàng)新內(nèi)驅(qū)力。

5.2?產(chǎn)學(xué)研融合加速技術(shù)轉(zhuǎn)化

工程建設(shè)企業(yè)應(yīng)加大力度進行技術(shù)平臺建設(shè)。工程建設(shè)企業(yè)是整個工程建設(shè)行業(yè)的實際產(chǎn)出者，是先進科學(xué)技術(shù)的實踐場地，推動企業(yè)技術(shù)平臺建設(shè)對整個行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。高校機構(gòu)應(yīng)努力培養(yǎng)智能建造專業(yè)技術(shù)人才。高校機構(gòu)是整個工程建設(shè)行業(yè)高端人才的輸入者，人才是各種前沿理論、先進技術(shù)及優(yōu)秀經(jīng)驗的踐行者，是推動工程建設(shè)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主力軍。研發(fā)單位是工程建設(shè)行業(yè)的探索者，擁有先進的生產(chǎn)技術(shù)和研發(fā)經(jīng)驗，將這些技術(shù)和經(jīng)驗進行推廣符合自身的利益訴求，因此應(yīng)做好對應(yīng)的產(chǎn)品培訓(xùn)與服務(wù)，同時積極投入后續(xù)產(chǎn)品的研發(fā)，為工程建設(shè)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展添磚加瓦。

5.3?數(shù)字化信息化智能化管理

統(tǒng)籌安全、質(zhì)量、進度三方面關(guān)系。安全也是一種生產(chǎn)力，安全投入必定會獲得對稱的安全產(chǎn)出，這是基本的經(jīng)濟學(xué)規(guī)律，明確三者的辯證統(tǒng)一性是工程管理必不可少的基礎(chǔ)。引入數(shù)字信息化的質(zhì)量、進度管理，對工程安全進行常態(tài)化智能化的管控。加深對BIM技術(shù)的認知和應(yīng)用，培養(yǎng)專業(yè)的工程信息管理人才；工程項目從立項初始進行一體化信息管理平臺的建設(shè)，加大數(shù)字化資料管理，形成信息化協(xié)同辦公；重視安全管理過程，時刻保持安全第一的工程管理理念，適當(dāng)引進智能化監(jiān)測系統(tǒng)為項目的安全管理保駕護航。

6?結(jié)語

智能建造技術(shù)為工程建設(shè)行業(yè)帶來新的活力，推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展進程。文章從智能建造和工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)出發(fā)，提出應(yīng)由政府主導(dǎo)建立創(chuàng)新體系；促進建設(shè)企業(yè)、高校、科研機構(gòu)的先進技術(shù)融合；加強數(shù)字化、信息化、智能化的工程項目管理，從三個角度出發(fā)解決工程建設(shè)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展進程中所面臨的問題。

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［作者簡介］張丁?。?995—），男，漢族，河南周口人，昆明理工大學(xué)交通運輸碩士，研究方向：道路工程建設(shè)、橋梁建造技術(shù)與工程項目管理。