當前，全球經(jīng)濟復蘇進程艱難，我國經(jīng)濟進入了新常態(tài)，速度開始換檔回落，國民經(jīng)濟正在發(fā)生深刻變化，從傳統(tǒng)粗放式的高速增長階段 ，進入高效率、低成本、可持續(xù)的中高速增長階段，舊有發(fā)展方式難以為繼，經(jīng)濟轉型升級成為歷史的呼喚，新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)加快孕育 ，新需求新動力醞釀突破。大力倡導建設創(chuàng)新型國家，以科技創(chuàng)新助推企業(yè)轉型升級，提升企業(yè)發(fā)展質(zhì)量。就建筑業(yè)而言，隨著新型城鎮(zhèn)化深入推進，行業(yè)發(fā)展的要求與相對落后的管理和生產(chǎn)水平之間的矛盾日益突出，傳統(tǒng)建造模式已不再符合可持續(xù)發(fā)展的要求，迫切需要利用以信息技術為代表的現(xiàn)代科技手段，實現(xiàn)中國建筑業(yè)轉型升級與持續(xù)健康發(fā)展 。
建筑行業(yè)進一步加快轉變發(fā)展方式，強調(diào)走綠色、智能、精益和集約的可持續(xù)發(fā)展之路。2017年2月，辦公廳印發(fā)了《關于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》(以下簡稱《意見 》)，在肯定建筑業(yè)取得的巨大成就、指出存在的突出問題的基礎上，提出今后促進改革發(fā)展的總體思路 。
《意見 》中明確提出推進建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，其核心是借助工業(yè)化思維 ，推廣智能和裝配式建筑，推動建造方式創(chuàng)新，提高建筑產(chǎn)品品質(zhì)。2017年4月，住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)《建筑業(yè)發(fā)展 “十 三五”規(guī)劃》，旨在貫徹落實 《意見 》、闡明 “十三五”時期建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略意圖，明確發(fā)展目標和主要任務，推進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
該規(guī)劃在產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整目標中，提出要加強業(yè)態(tài)創(chuàng)新 ，支持新生業(yè)態(tài)的發(fā)展，推動以 “互聯(lián)網(wǎng)+”為特征的新型建筑承包服務方式和企業(yè)不斷產(chǎn)生。把推進以bim為核心的信息化技術的開發(fā)應用列為行業(yè)技術進步三大目標之一 ，加快推進bim技術在規(guī)劃 、勘察設計 、施工和運營維護全過程的集成應用 。對施工現(xiàn)場來說 ，通過云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、bim等先進信息技術與建造技術的深度融合，打造“智慧工地”，將改變傳統(tǒng)建造方式、促進建筑企業(yè)轉型升級，助力建筑業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。
01、智慧工地特征分析
1956年 “人工智能”被首次提出 ，其后經(jīng)歷了兩次發(fā)展高潮。如今的第三次發(fā)展浪潮，基于大數(shù)據(jù) 、云計算 、物聯(lián)網(wǎng)、智能化 、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術，以深度神經(jīng)網(wǎng)絡為基礎 ，人工智能的智慧已達到一 流專家水平。
2015年，國家正式印發(fā) 《中國制造 2025》，其核心是通過智能制造技術進一步優(yōu)化流程 ，推動我國從 “制造大國”向“制造強國”轉變，人工智能已融人到各個領域，這是大勢所趨。
過去的30年，建筑業(yè)基本實現(xiàn)了從手工到數(shù)字化的轉變，為智慧工地的提出和發(fā)展奠定了堅實基礎。智慧工地是人工智能在建筑施工領域應用的具體體現(xiàn)，是建立在高度信息化基礎上的一種支持對人和物全面感知、施工技術全面智能、工作互通互聯(lián)、信息協(xié)同共享、決策科學分析、風險智慧預控的新型施工手段 。它的基本特征可以從技術和管理兩個層面來描述 ：
從技術層面上講，智慧工地就是聚焦工程施工現(xiàn)場，緊緊圍繞人、機、料、法、環(huán)等關鍵要素 ，以崗位級實操作業(yè)為核心 ，綜合運用 bim、物聯(lián)網(wǎng) 、云計算 、大數(shù)據(jù) 、移動通訊 、智能設備和機器人等軟硬件信息技術的集成應用 ，實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置和應用 ；
從管理層面上講，智慧工地就是通過應用高度集成的信息管理系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)的感知和大數(shù)據(jù)的深度學習系統(tǒng)等支撐工具，“了解”工地的過去，“清楚”工地的現(xiàn)狀，“預 知”工地的未來 ，與施工生產(chǎn)過程相融合 ，對工程質(zhì)量 、安全等生產(chǎn)過程以及商務、技術、進度等管理過程加以改造 ，提高工地現(xiàn)場的生產(chǎn)、管理效率和決策能力，對已發(fā)生和可能發(fā)生的各類問題 ，給出科學的應對方案 。
智慧工地通過對先進信息技術的集成應用，并與工業(yè)化建造方式及機械化、自動化 、智能化裝備相結合，成為建筑業(yè)信息化與工業(yè)化深度融合的有效載體 ，實現(xiàn)工地的數(shù)字化 、精細化、智慧化生產(chǎn)和管理 ，提升工程項目建設的技術和管理水平，對推進和實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化具有十分重要的意義，將成為建筑施工領域改革的重要內(nèi)容之一 。
02、智慧工地的發(fā)展階段
按人工智能技術發(fā)展軌跡的階段劃分
從人工智能技術的發(fā)展軌跡可知，智慧工地的發(fā)展可定義為感知、替代、智慧3個階段。
(1)感知階段 。就是借助人工智能技術，起到擴大人 的視野、擴展感知能力以及增強人的某部分技能的作用。例如，借助物聯(lián)網(wǎng)傳感器來感知設備的運行狀況，感知施工人員的安全行為等，借助智能技術來增強施工人員的作用技能等，目前的智慧工地主要處于這個階段。
(2)替代階段。就是借助人工智能技術，來部分替代人，幫助完成以前無法完成或風險很大的工作?，F(xiàn)在正在處于研究和探索中的現(xiàn)場作業(yè)智能機器人，使得某些施工場景將實現(xiàn)全智能化的生產(chǎn)和操作 ；這種替代是給定應用場景，并假設實現(xiàn)條件和路徑來實現(xiàn)的智能化，并且替代邊界條件是嚴格框定在一定范圍內(nèi)的。
(3)智慧階段。是隨著人工智能技術不斷發(fā)展，借助其“類人”思考能力，大部分替代人在建筑生產(chǎn)過程和管理過程的參與，由一部 “建造大腦” 來指揮和管理智能機具、設備來完成建筑的整個建造過程，這部 “建造大腦”具有強大的知識庫管理和強大的自學能力，即 “自我進化能力”。
智慧工地的3個發(fā)展階段是隨著人工智能技術的研發(fā)和應用不斷發(fā)展而循序漸進的過程 ，不可能一 步實現(xiàn)。因此 ，需要在感知階段就做好頂層設計，在總體設計思路的指導下開展技術研發(fā)和應用 ，特別要注重 bim 技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算技術、大數(shù)據(jù)技術、移動計算和智能設備等軟硬件信息技術的集成應用。
按大數(shù)據(jù)積累程度的階段劃分
按照行業(yè)、企業(yè)、項目大數(shù)據(jù)的積累程度，智慧工地的發(fā)展可分為初級、中級、高級3個階段。
(1)初級階段。企業(yè)和項目積極探索以bim、物聯(lián)網(wǎng)、移動通訊、云計算、智能技術和機器人等相關設備等為代表當代先進技術的集成應用，并開始積累行業(yè)、企業(yè)和項目的大數(shù)據(jù)。在這一階段，基于大數(shù)據(jù)的項目管理條件尚未具備。
(2)中級階段。大部分企業(yè)和項目已經(jīng)熟練掌握了以bim、物聯(lián)網(wǎng)、移動通訊、云計算、智能技術和機器人等相關設備等為代表的當代先進技術的集成應用。積累了豐富經(jīng)驗，行業(yè)、企業(yè)和項目大數(shù)據(jù)積累已經(jīng)具備一定規(guī)模，開始將基于大數(shù)據(jù)的項目管理應用于工程實踐。
(3)高級階段。技術層面以bim、物聯(lián)網(wǎng)、移動通訊、大數(shù)據(jù)、云計算、智能技術和機器人等相關設備為代表的當代先進技術集成應用已經(jīng)普及，管理層面則通過應用高度集成的信息管理系統(tǒng)和基于大數(shù)據(jù)的深度學習系統(tǒng)等支撐工具 ，全面實現(xiàn) “了解”工地的過去 ，“清楚”工地的現(xiàn)狀 ，“預知”工地的未來 ，對已發(fā)生或可能發(fā)生的各類問題，有科學決策和應對方案等 “智慧工地”發(fā)展目標。
智慧工地從初級階段到高級階段的發(fā)展需要較長的一段時期。有專家預測 ：在未來10年或更長時間，將是從數(shù)字化到智能化轉變的時代。目前，正是從數(shù)字化向智能化發(fā)展的過渡期 ，也可以說是智慧工地發(fā)展的初期。
04、推進智慧工地建設的措施
智慧工地是圍繞項目全生命周期建立的一整套信息化系統(tǒng)和設施，但絕不是簡單的新科技手段的羅列和堆砌。為了科學、有效地推進智慧工地的建設工作，應當從政策指導、示范引導、軟件系統(tǒng)支撐等多方面采取措施。
(1)政府應組織制定 《推進 “智慧工地”發(fā) 展指導意見 》等政策和相關標準，掌控智慧工地發(fā)展進程和節(jié)奏 ，避免 “冒進”或 “遲疑不前”。
(2)鼓勵企業(yè)開展智慧工地示范工程建設，樹立樣板 ，分享經(jīng)驗 ，避免低水平重復 。
(3)鼓勵軟件企業(yè)研發(fā)高水平的智慧工地應用軟件系統(tǒng) ，支撐智慧工地健康發(fā)展。
(4)項目管理目前為“法人管項目”和“項目部管項目”兩個層面，智慧工地作為企業(yè)信息化 的重要組成部分，重點是施工現(xiàn)場信息化。但是智慧工地不能孤立存在，應與企業(yè)采購、項目管理、財務管理、人力資源管理等系統(tǒng)深度集成，成為企業(yè)級管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源。
(5)在具體實施過程中，應注重前期策劃工作，做好施工組織設計。要本著“技術實用 、成本合理”的原則來實施智慧工地建設 。要注意不同項目的差異化需求，統(tǒng)籌規(guī)劃，深入研究，求真務實。同時要注重技術適用性，簡化智能設備的接入，數(shù)據(jù)的采集、轉換、存儲，降低使用成本，降低準入門檻。在具體應用上要注重場景化合理，切實解決施工現(xiàn)場的痛點及風險防范。
04、以智慧工地助力建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展
建筑業(yè)未來發(fā)展的要求是節(jié)能環(huán)保、過程安全、精益建造、品質(zhì)保證 、價值創(chuàng)造；策略是 “綠色化、信息化、工業(yè)化 ”。以節(jié)能環(huán)保為核心的綠色建造將改變傳統(tǒng)的建造方式 ，以信息化融合工業(yè)化形成智慧建造是未來行業(yè)發(fā)展方向。傳統(tǒng)的建造模式終將被淘汰 ，而智慧工地正是實現(xiàn)綠色建造和智慧建造的正確途徑和有效手段。在綠色建筑設計和綠色施工指標體系中，都有“通過科學管理和技術進步”的要求，實施智慧工地的核心就是提升“科學管理和技術水平 ”，實施智慧工地的過程 ，也是實現(xiàn)綠色建造的過程。可促進建筑企業(yè)轉型升級、提質(zhì)增效，助力建筑業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。
05、結語
科技支撐發(fā)展 ，創(chuàng)新引領未來。建筑業(yè)改革發(fā)展在不斷創(chuàng)新，但核心業(yè)務沒有變 ，那就是項目。圍繞項目開展生產(chǎn)經(jīng)營、技術研發(fā)和管理活動是建筑業(yè)的業(yè)態(tài)特點 ，工地現(xiàn)場是項目成功交付的重要環(huán)節(jié) ，也是建筑業(yè)信息化落地的最后 “一公里”?？萍际堑谝簧a(chǎn)力 ，作為滲透性生產(chǎn)力要素 ，必須與項目的固化生產(chǎn)要素 、現(xiàn)場管理過程、信息的傳遞與存儲緊密結合，才能發(fā)揮其應有的作用。讓我們攜手共進、引領創(chuàng)新，使“智慧工地”成為建造技術升級、生產(chǎn)方式轉變和管理模式變革的重要載體，為實現(xiàn)中國建筑業(yè)轉型升級和持續(xù)健康發(fā)展做出積極貢獻。