建筑业是我国国民经济的支柱产业。国家“十四五”规划纲要中明确提出将“发展智能建造”作为国家建筑业发展重点任务。围绕智能建造，国家也在鼓励数字化、人工智能沉入建筑行业的发展。

　　当前，建筑业正面临重大转型期，一座座建筑拔地而起，离不开一张张设计图纸。眼下，国内建筑设计行业正在探索数字化转型，打破千年来的“惯例”，让设计、建造彻底告别传统的二维工程图纸，实现“无图数字建造”。

　　人民网邀请到了全国工程勘察设计大师、全国劳动模范，中南建筑设计院党委书记、董事长李霆，聚焦数字建造重塑建筑业新生态，与大家一同探索建筑业转型新路。

　　主持人：我们常说产业数字化，数字产业化，现在数字化转型已经沉浸在了社会的各行各业。您能不能谈一下建筑行业是如何拥抱数字化发展？又是怎样用好互联网平台这个工具的？

　　李霆：随着以数字化、网络化、智能化为特征的工业4.0，也就是第四次工业革命时代的到来，建造业与制造业的传统边界将被打破。工业4.0的本质，就是通过数据流动自动化技术，从规模经济转向范围经济，以同质化规模化的成本，构建出异质化定制化的产业。

　　也就是说，工业4.0时代制造业将通过高速网络、大数据、物联网和人工智能等技术手段，让制造业的各个环节更加紧密联系、高效协作，使得个性化产品能够以高效率的批量化方式生产，实现所谓的“大规模定制”。而建筑业的产品往往都是定制化的产品，那么在工业4.0时代，制造业将与建造业充分融合，建造业将彻底转型为“大规模个性化定制”的制造业。

　　要实现这一转型，首先要实现建筑业与高端制造业的深度融合。为此，中南建筑设计院引进高端制造业的产品全生命周期管理（PLM）理念和基于模型的产品定义技术（MBD），在全球率先建立建筑全生命周期管理平台。这个平台以“一模到底，无图建造”为目标，建立三维数字MBD模型，打通设计、交付、审查、招标、施工、结算、运维等全生命周期，打破数据孤岛，服务于包括建设方、设计方、施工总包方、分包方、招标代理方等在内的工程项目全过程参与方。

　　这个平台集三维设计、仿真、加工及项目管理于一体，具备云端三维协同设计和交付，三维模型标注、校审和审查，虚拟设计建造，数字模型驱动智能设备，三维模型算量计价，多物理场仿真，低碳智慧运维等功能，实现建筑工程全专业、全流程、全要素的统一协调工作及管理，让建筑“产品设计”和“工艺设计”融为一体，实现“一个模型干到底，一个模型管到底”。打造贯通项目全流程的建筑产业互联网平台，彻底解决建筑行业“碎片化”的痛点问题，从而推动建筑行业数字化革命。

　　主持人：说到数字化发展浪潮，您提到几个关键词：个性化、大规模、高效率，中南建筑设计院在全国率先探索“一模到底、无图建造、免费设计”，能不能讲述一下在数字化转型方面你们有哪些探索？

　　李霆：中南建筑设计院作为建筑行业的老牌“国家队”，作为国有企业，要勇于承担起引领建筑行业数字化转型的使命。我们在全国率先提出“一模到底、无图建造、免费设计”。

　　建筑业产业链很长，而且由于当年学习前苏联的计划经济，整个产业链呈碎片化状态，如可研、设计、招标、建造、运维等，产业链中的各方数据不流通，所用的数字模型不接轨，产品设计，也就是建筑设计与工艺设计，也就是建造设计相互分离，呈现出一个个“数据孤岛”，严重影响了行业的工程质量和效率。而制造业尤其是高端制造业，产品设计与工艺设计是一体化的，设计制造安装是一体化的，数字模型全程流通。制造业采用的“产品全生命周期管理（PLM）平台”，将三维数字建模、数字仿真验证、数字制造、数字管理集中为一个平台，实现全专业、全流程、全要素的数字化统一协调管理。如波音公司在三十年前研发设计制造波音777的时候，就采用PLM平台和MBD技术，实现了全程无二维图纸，完全靠三维数字模型，也就是数字样机驱动全产业链。

　　在中国也是如此，上海江南造船厂引入PLM平台，实现了全程无图建造海巡160轮；西飞集团在设计制造运-20大型军用运输机（胖妞）时，也实现了全程无图纸设计制造和安装。

　　中南建筑设计院与全球工业软件顶级供应商达索系统深度合作，成立了联合创新中心，将来自高端制造业的PLM平台和MBD技术引入建筑业。中南建筑设计院对制造业的系统进行深度二次开发，并在试点工程中推广应用。建筑工程全生命周期管理PLM平台，是面向建筑工程的跨专业、跨企业、跨地域的全专业、全流程、全要素的数字化协同工作平台。这个平台支持所有用户基于同一个三维数字模型开展协同工作。平台基于同一数据源，打通专业间、企业间的数据通道，实现“三维交付、无图建造、造价精准、缩短工期、提升质量”的效果，最终实现“无图设计、无图审批、无图招标、无图建造、无图结算、无图运维”。引入PLM平台，还将彻底改变碎片化的工程管理模式、组织架构、业务流程和工作方式，倒逼碎片化的建筑业转型升级，符合行业发展方向，具有“建立标准、打造标杆、重塑行业、发展产业”的潜力。这就是“一模到底”的意义。

　　无图建造相当于手机导航，现在靠图纸建造相当于拿着纸质地图开车，“无图建造”相当于“有人驾驶、手机导航”，下一步“智能建造”相当于“无人驾驶、电子导航”。所以“无图建造”是“智能建造”的基础，图纸是给人看的，不是给机器看的，机器只认识数字0和1，靠图纸建造永远实现不了真正意义上的“智能建造”，也就是“少人或无人建造”。

　　数字时代最重要的资产是数据资产，一旦实现了“一模到底、无图建造”，谁控制了三维数字模型，谁就控制了数据全产业链。如果收设计费，数字模型的所有权就是建设方（甲方）的了，设计院将永远摆脱不了“卖苦力赚血汗钱”的命运；如果免费设计，设计院有了数字模型的所有权，就取得了全产业链的数据控制权，那么就可以向所有下游企业收取数字服务费；这些服务费远远多于设计费，那么就有可能成为工程界的苹果公司，就可以成为Web.3.0时代的数字产业互联网平台公司，这才是大型设计院、大型科技企业最好的出路。

　　主持人：建筑全生命周期管理PLM平台是高效率、大规模背后的重要抓手。这种技术上的革新，会不会对整个产业带来“蝴蝶效应”？

　　李霆：“建筑工程全生命周期管理产业互联网平台”能够彻底解决建筑行业的痛点问题，形成新的商业模式，具有广阔的发展前景。

　　一是解决建筑业数字化转型数据孤岛问题。目前，建筑业主要采用BIM技术创建三维模型。但是产业链上下游设计、施工等企业的BIM标准各异，数据难以传递，造成了数据孤岛，最终形成了无人愿意为BIM模型买单的局面。“建筑工程全生命周期管理（PLM）产业互联网平台”作为全产业链、全生命周期唯一数据源，可以彻底解决这一难题。

　　二是解决建筑业数字化、智能化水平不高的问题。目前BIM系统主要关注三维模型的可视化，现有BIM模型精度达不到高精度制造的要求，还只是设计模型而不是建造模型；也缺少数值仿真和科学计算的应用；而项目管理系统的功能主要集中在项目信息和流程的管理及协调上，缺少三维模型管理的能力。“建筑工程全生命周期管理产业互联网平台”采用的是高精度制造模型，另外还支持同一模型的仿真分析（CAE）和加工制造（CAM）等功能，实现设计、制造、施工、运维全程仿真化、智能化，节省项目投资，缩短项目建设周期，提高工程质量。

　　“建筑工程全生命周期管理产业互联网平台”的服务对象是建设方、总包方、审查方、招标方、分包方、供应商、运维方等产业链上下游相关方，通过提供定制的数字化服务帮助各方降本增效，营业收入来源包括向服务对象收取数字服务费。

　　这个平台为行业主体带来的效益主要有以下方面：对于建设方，通过数字孪生模型，实现对建筑工程的全程透明造价控制，提高项目管理效率；对于设计方，准确获取设计条件、设计资料和施工反馈，通过数字孪生模型建立数字样房，减少错漏碰缺，提升设计质量；对于施工方，直接获取三维数字设计成果，预演施工方案，减少差错率和返工率，降低施工成本，缩短施工工期；对于制造方，通过仿真模型预演安装流程，减少安装偏差，提高加工精度和加工效率。

　　一是打造行业级互联网平台型头部企业。“建筑工程全生命周期管理产业互联网平台”提供的数字化、智能化服务将全方位赋能建设方、总包方、分包方、供应商等产业链上下游相关方，将建筑技术服务业这个千亿级行业“打包”成“横向跨专业、纵向全流程”的服务平台。依托这个平台，有望打造建筑业平台型头部数字化产业互联网企业，实现建筑产业互联网平台经济发展的重要突破。

　　二是为智能建造提供全新支撑。数字建造就是依靠数字完成的建造，而智能建造就是依靠由数字模型驱动的智能机器完成的建造。以“无图建造”为特征的数字建造，是实现真正意义上的智能建造的基础和必经之路，该平台的建设应用将为智能建造提供全新支撑。

　　三是降低工程领域腐败风险，优化营商环境。“一模到底”不仅具有技术创新意义，还具有管理创新意义和社会意义。“一模到底”中的无图纸审批审查、无图纸招标和结算，将大幅减小政府行政审批的自由裁量权，从而大幅降低工程领域的腐败风险，同时可大幅提高政府行政审批效率和质量，用数字化技术手段优化营商环境，助力提高国家治理现代化水平。

　　主持人：要成为世界一流企业，需要与一流企业合作或竞争。中南建筑设计院在这方面做了哪些探索，有什么经验可以分享？

　　李霆：中南建筑设计院已被湖北省政府列入“创建世界一流企业培育库”名单中。我们认为，要创建世界一流企业，最好的办法是，要么与世界一流企业合作，要么向企业一流企业挑战。我们的做法是：与最优者为伍，向最强者挑战。

　　按照马克思主义的观点，物质决定意识，生产力决定生产关系。最优的三维数字软件一定出自数字化水平最高的行业——高端制造业。目前，垄断全球高端三维软件市场的前三名是：法国的达索系统、德国的西门子和美国的PTC，来自航空、造船等高端制造业。所以，我们就选择了与全球排名第一的达索系统合作。

　　中南建筑设计院已基于达索系统的3DE平台，在武汉市“新一代天气雷达”和湖北省“疾病预防控制中心”两个项目中成功实践了以“一模到底、无图建造”为特征的全生命周期管理，这是全球首批建筑工程领域的PLM项目，实现了“降低造价、缩短工期、提升质量”的效果。随着建筑PLM平台的推广应用，以无图纸建造为特征的数字建造、智能建造日趋普及，必将大幅提高湖北乃至全国的建筑业水平，这是典型的“数字经济跃升工程”。

　　主持人：与一流的企业合作可以探索取经。我们一直在强调要加快科技自立自强步伐，解决外国“卡脖子”问题。在这个过程中，引进技术与自主创新、自主可控之间存在矛盾。请问我们应当如何看待和解决这一矛盾？

　　李霆：与芯片等硬件相比，我国在软件方面与发达国家的差距更大。软件自主可控包括基础软件自主可控和应用软件自主可控。基础软件包括操作系统、数据库系统和编译器，这些基本上都被国外软件商控制着。应用软件必须靠基础软件才能运行，而操作系统、数据库系统控制着一切数据，在美国Windows操作系统上开发、运行所谓“自主可控”的国产软件，保证不了数据安全，也做不到真正的自主可控。

　　另外，国产可替代有“真替代”和“伪替代”之分。真替代是“飞机替代飞机，航母替代航母”；而伪替代是“大刀替代步枪，坦克替代飞机”，没有意义。

　　所以，如同大飞机一样，自主创新、国产替代是一个量变到质变的过程，做不到断崖式的质变，切实可行的办法是分三步走：

　　第一步，先引进高端制造业的先进工业软件，如达索系统，吸收、消化、改造，同时引领和倒逼国产建筑业软件进步；

　　第二步，用最先进的数字系统，培育“一模到底、无图建造”的数字智能建造市场；

　　在研发过程中要坚持自主创新和开放创新的辩证统一。我们强调自主创新，不是关起门来搞研发，一定要坚持开放创新，只有跟高手过招才知道差距，不能夜郎自大。

　　我们自主创新的一个成功范例就是高铁，从无到有，从引进、消化、吸收再创新到自主创新，现在已经领跑世界，要总结经验，继续努力，争取在“十四五”期间有更大发展。

　　主持人：现在各个行业都在积极的拥抱数字化转型，在推进数字建造转型的过程中，有没有遇到争议和质疑？您又是怎么面对这些问题的呢？

　　我们认为，数字化绝不是一次行业改良，而是一场真正的行业革命。数字化转型，首先是生产力的转型，企业首先要有自己的数字产品；对设计院而言，图纸不是数字产品，三维数字模型才是数字产品。其次，是生产关系的转型，企业要有数字资产和数字资本；当BIM模型进入区块链并确权后，就成了数字资产；靠三维数值模型收取全过程数字服务费后，三维数字模型就成了数字资本。所以设计院数字化转型要分三步走：数字产品、数字资产、数字资本。目前，大多数企业还处于第一阶段。

　　目前，对于如何实现建筑工业化和智能建造还存在争议，争议的焦点是工业化、数字化、智能化三者的关系。

　　我们认为，工业化一定要求大规模协同和大规模定制，这就一定要求数据的高效无缝流转，而共用同一套数据的“一模到底”显然是最高效的数据无缝流转方式。

　　传统工业化的技术特征是“机械化、电气化、自动化” ，属于“物理系统”，以解决取代人的体力劳动的问题。而智能化的技术特征是“数字化、网络化、智慧化”，属于“数字系统”，以解决取代人的脑力劳动的问题。

　　尤其需要注意的是“智能化”与“自动化”的区别。自动化是机器设备、系统在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。智能化是事物在高速网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，所具有的能动地满足人的各种需求的属性。通俗地说，自动化是“人设的意志”，智能化是“机器的意志”。

　　在智能建造方面，一些企业只是引入了点状的智能机器，如整平抹平机器人、喷涂机器人、钢筋绑扎机器人等，这实际上只是局部的自动化而非真正意义上的智能化，没有智能化的理念、系统、模式。要实现智能建造，必须通过包含结构化数据的三维数字模型，智能优化建造工艺和流程，并且能动地直接驱动智能设备，这有赖于高精度的MBD模型。

　　传统建造处于数字化和生产力的低级水平，工业建造也就是建筑工业化，处于数字化和生产力的中等水平，智能建造处于数字化和生产力的最高水平。

　　实际上，智能建造比智能制造更复杂、对数字化水平要求更高，试图将数字化水平最低的传统建筑业越过“无图数字建造”阶段，直接进化到对数字化水平要求最高的“智能建造”，难度风险最大、最超前 。

　　从传统的建筑业到工业化建造（制造业）、再到“智能建造”，是从数字化水平从最低到中等、再到高等的过程，是量变到质变的过程，也是从肯定到否定，再到否定之否定的过程，符合事物发展规律，最为稳妥、难度风险最小。

　　第一步，引进高端制造业的理念、体系和平台。如产品全生命周期管理PLM，基于模型的产品定义MBD技术，以及全过程的虚拟设计和建造VDC等，先实现数字建造，即一模到底（PLM）和无图建造（MBD），为真正意义上的智能建造打下不可或缺的基础。

　　第二步，引入物联网、人工智能、智能终端，实现真正意义上的少人或无人智能建造。

　　主持人：数字建造要以供给更多高品质的好房子为使命，传统建筑业现在面临的问题是什么？解决这些问题需要什么样的举措？未来的发力点是什么？还需要政府部门提供哪些支持？

　　李霆：当前“建筑工程全生命周期管理产业互联网平台”面临的最突出问题，是项目审批招标结算等环节，还没有接受三维数字模型的法律法规。项目审查、审批、招标和结算仍以二维纸质图纸为唯一依据（涉及发改、住建、审计、公共资源交易监督管理等部门）。因此，首个使用建筑全生命周期管理的项目（例如武汉新一代天气雷达项目），目前采取三维数字模型和二维纸质图纸“双轨制”，即运用三维数字模型完成项目设计、施工、管理，同时“降维”制作二维纸质图纸，以满足项目审查、审批、招标、结算、审计等各环节要求，增加了成本，延长了周期，也难以将人工智能引入审查、审批、招标等环节，制约了“建筑工程全生命周期管理产业互联网平台”推广和发展。

　　所以，我们建议加快数据资产立法，建立健全数据资产确权、交易、共享等制度。目前，三维数字模型等数据资产还没有确权的法律依据，严重制约了建筑业数字化转型。

　　李霆：我们正在从事我们的前人从来没有做过的极其光荣而伟大的事业，我们必将完成“一模到底、无图建造”这一颠覆性创新，引领建筑行业数字化智能化变革。

　　人民日报社概况关于人民网报社招聘招聘英才广告服务合作加盟供稿服务数据服务网站声明网站律师信息保护联系我们

　　人 民 网 股 份 有 限 公 司 版 权 所 有 ，未 经 书 面 授 权 禁 止 使 用