当前,在国家经济转型升级的时代背景下,建筑产业作为国民经济支柱产业之一,在经历了几十年的高速发展后,绿色化、工业化、数字化正构建着产业发展新格局,推动着建筑产业的高质量发展。在科技创新驱动下,建筑产业转型升级的大幕已然拉开。
“三化融合”是产业高质量发展的关键举措
随着经济形势的不断变化,建筑产业逐步由投资拉动的规模化增长向价值驱动的高质量发展转变。建筑产业的高质量发展,是产业转型升级的内在要求,是不断满足人民对美好生活需求日益增长的必然选择,更是实现碳达峰碳中和、保障全球社会经济可持续发展的必要途径。变化的市场环境、先进的数字技术和有力的行业政策正触发建筑产业的转型升级,整个产业价值链将发生大规模的转移。在这个过程中,绿色化、工业化、数字化“三化融合”才能落实建筑产业高质量发展,从根本上提升生产力,优化生产关系,应对各种不确定性,实现产业转型升级目标。其中,绿色化能带来建造过程与交付产品的变革,工业化会推动作业方式、质量和效率的变革,数字化将带动产业形态、生产形式、商业模式等的深刻变革。
数字化与建筑产业的深度融合,将极大地推动生产力的进步,催生出更加先进的生产关系。“云、大、物、移、智”等数字化技术的应用是产业高质量发展的有力支撑。过去,碎片化、粗放式、劳动密集型的生产方式在数字化的支撑下将会转型成集成化、精细化、高效智能型的建造方式;建筑产业割裂孤立的业务体系,在数字化的支撑下将实现全要素整合,形成设计成果的数字化、建造方式的智能化、管理科学的协同化,并打通项目全过程的壁垒,促进建筑产业提质增效,从而铸就产业发展的厚实底座。
数字建筑是产业高质量发展的核心引擎
在数字化变革的大趋势下,作为数字技术与建筑产业有效融合的数字建筑,是建筑产业的创新焦点,也是实现建筑工业化的重要支撑,必然成为建筑产业未来高质量发展的核心引擎。
数字建筑是指利用BIM和云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等信息技术引领产业转型升级的行业战略。它结合先进的建造理论方法,集成人员、流程、数据、技术和业务系统,实现建筑的全过程、全要素、全参与方的数字化、在线化、智能化,在数字建筑平台的支撑下,构建项目、企业和产业的平台生态新体系,推动以新设计、新建造、新运维为代表的产业升级,实现让每一个工程项目成功的产业目标。
重构范式打造数字化新产业
数字建筑推动建筑产业转型的重构范式,可用一个简洁的公式进行概括:传统产业+三全•三化=新产业,即传统建筑产业从全过程、全要素、全参与方三个方面进行解构,再通过数字化、在线化、智能化进行重构,形成以数据为依托的新生产要素,构建以新设计、新建造、新运维为代表的“三新”生产力,最终驱动建筑产业全过程、全要素、全参与方的升级,形成数字化转型下的新产业。
“三新”场景赋能产业转型升级
在数字建筑推动建筑产业数字化转型的过程中,新设计、新建造、新运维是核心,担负着赋能整个产业的转型升级的重任。其中,新设计是指数据驱动的高标准精细设计,以虚映实,通过平台进行协同设计打造一体化全数字样品;新建造是指数字孪生的工业建造,以虚控实,融合工厂生产和现场施工的一体化“数字生产线”,实现数字孪生建造;新运维是指虚实融合的智能运维,以实映虚,通过数字虚体建筑实现智慧化运维。
数字建筑“三新”场景的落地实施,将打造产业数字生产力,重构数字生产关系。通过生产力与生产关系的相互作用、升级迭代,实现让每个工程项目成功的产业目标,交付绿色环保、工业品质、风格鲜明的建筑产品,为人们提供更加美好的生活和工作环境。
数字设计是数字建筑落地的重要基石
在“三新”场景中,数字设计是数字建筑落地的基石,对整个产业的转型起着引领和支撑的作用。设计处于产业链上游,是工程项目建设的起点,设计成果决定了工程规模和大部分成本投入,也对建设项目社会效应、使用功能、建造难度、施工进度、运维管理等方面具有重要影响。同时,设计业务作为整个项目的数据起源,也连接着建设方、施工方、生产方、供应商等参与方,是建筑产业各方数字化转型的主要媒介,必将成为产业转型升级的重要抓手。
但数字设计并不是一蹴而就的。首先,要基于国家顶层战略指引,求真务实,深入分析外部环境与行业现状,知晓行业关键制约点。其次,要以提升建设工程品质、助力建筑产业高质量发展为目标,明确转型方向,针对性改善行业现状,推动工程勘察设计行业数字化转型持续深化。
传统设计价值压缩、创新能力储备不足之痛
过去几十年,国家城镇化进程迅猛推进,工程勘察设计行业蓬勃发展,无论是企业数量、经营规模还是营业收入都显著提升。但随着中国经济发展进入新常态,大规模增量建设向存量提质改造和增量结构调整转变,供给侧改革不断深化,工程勘察设计行业竞争也日渐白热化,面临业务转型、市场转型、模式转型、技术转型等重重挑战。传统的工程勘察设计行业粗放式管理带来的一系列问题逐渐暴露,在行业从“量”的扩张转向“质”的提升的过程中充满了大量的不确定性。
● 行业层:业务碎片化,设计价值压缩,数字化监管治理体系有待完善
受分段式管理的影响及各参与方组织职能和管理目标使然,设计价值被压缩在以施工图设计及专项设计为主的低价值创造阶段。通过调研各设计企业不同岗位的人员分配情况不难发现,目前,设计师岗位职责多聚焦在施工图设计及以后的专项设计阶段。设计师以完成计划、保障设计成果规范标准化交付为主要工作目标,与城市发展与产业布局结合并不紧密,对诸如绿色低碳、智能建筑、工业化生产等新政策、新理念的落实力度尚且不足。
与数字化配套的监管治理体系尚未健全,与行业发展诉求存在错位。工程勘察设计行业的健康发展离不开行业监管,目前政府部门的设计监管与服务工作主要由主管部门或有资质的审查机构承担。近几年,行业监管部门积极推进勘察设计行业向市场化、规范化改革,推行告知承诺制、设计人员终身负责制等政策先后发布并已取得一定成效,但BIM设计审查机制有待进一步完善、自主可控的产权意识及保障力度需要加强、市场监管效率不高、征信体系不够健全等问题仍需改善。
● 企业层:“以量取胜”的业务模式,管理粗放,服务同质化严重
在过去几十年“高周转”建筑市场环境下,效率就是生产力,设计周期持续压缩,设计企业“以量取胜”的业务模式成为普遍现象。因此,设计企业组织模式逐渐演变成专项设计所、综合设计所两大类。在企业快速成长时,这样的组织模式对于充分调动骨干积极性、促进项目落地实施与结项起到了极大的促进作用。但是,随着城市建设重心转变,EPC模式大力推广,建筑市场逐渐向一体化运作模式转变,服务对象也从单一领域建设单位逐渐扩大到综合性的建设集团、跨领域企业,以短期生产经营为主要关注点、分段管理的模式给企业转型带来一定的障碍。企业业务与管理上的短板主要表现在以下三方面:
一是粗放式管理造成业务流程与管理流程割裂,内耗严重。项目过程管理缺乏信息系统支撑,过度依赖“人治”,部门壁垒高筑。专业间、业务各阶段间缺少良好的沟通机制和交互平台,信息沟通不顺畅、协调成本高、难以敏捷应对客户需求变化等等问题逐渐显现,甚至在很多设计企业内部各生产部门都有可能存在着竞争关系,企业陷入了恶性低价竞争的怪圈,“内卷”现象越来越严重。
二是组织能力难以沉淀。各部门工作重心不同,导致设计资源散乱在各处,难以制定共识的标准体系牵引,统一管理难度大,不利于组织结构化积累能力。“老法师”的经验难以传承复用,各部门经验数据分散式管理,新员工能力培养缓慢,企业经验资产难以转化并向下赋能,马太效应持续加剧,设计企业的利润呈现逐年下滑态势。参考《工程勘察设计行业年度发展研究报告(2022)》中的数据,2021年,建筑设计类和专项设计类企业人均利润已双双跌破5万元。企业利润被不断压缩,行业持续健康发展正面临一定的考验。
三是高附加值业务短缺,服务同质化严重,无法全面满足业主方全过程服务需求。大部分行业参与方仍在观望bim、aI等新兴技术,可视化前置模拟、智能化方案比选等应用在实际设计工作中的普及程度有限,设计依然聚焦点状方案或阶段性设计细节,整体性思考有待提升,项目全过程视角的高附加值业务短缺、同质化严重,难以为业主提供增值价值。
● 项目层:项目管理割裂,设计价值难以传承
设计意图难以在建设项目全生命周期传递。项目各参与方之间缺乏良好的协同机制,数据标准不统一,信息流转能力低。目前的设计成果主要以二维图纸的方式展现,平面的图纸无法满足场景化、信息化的设计需求,这就导致了项目在设计过程中面临专业与专业间、项目各阶段相互断层的情况,设计深度难以平衡,专业间的碰撞时有发生,工程变更现象普遍,后期运维成本上升等等,对设计下游的成本控制、工业化生产、施工建造、工程运维等带来了诸多考验。设计不能贯穿建设项目全过程,设计价值大打折扣,建筑产品价值也就难以凸显。
● 岗位层:价值创造能力低,发展陷入瓶颈
设计师的价值创造能力与其创造的营收成正比。《工程勘察设计行业年度发展研究报告(2022)》中数据显示,建筑设计及专项设计类企业和从业人员数量最多、营收规模最大,但人均产值较低,处在中下游水平,而且建筑设计类人均单产出现负增长。
长期以来,设计作业只能以分散的、孤立的方式开展。组织内各专业间信息无法及时调用,变更的信息不能实施同步;组织外业主的需求难以传达,多方信息难以共享等,产生大量低效重复且技术含量低的劳动。设计师疲于完成一个又一个的项目设计,只能聚焦工作职责范围内的一亩三分地,长期处在单一的工作阶段。同时,由于设计师与使用者的沟通交流逐步弱化,也没有大数据分析等需求挖掘的方式和技术,以致设计师只能对客户基本需求进行思考和探究,缺少与客户情感上的共鸣和全过程价值创造意识,也缺乏创新思维的实践机会。没有时间和空间思考如何提升全过程价值创造的能力,久而久之,不仅不利于设计在建筑项目中发挥应有价值,也限制设计师自身的发展,影响行业进步的步伐。
数字设计驱动行业向精品、精细、精益转型
精品、精细、精益,即精品工程、精细设计、精益服务与管理。
精品工程是指具备高品质、高技术含量和高附加值的工程,它需要设计师具备更高的设计水平、更加严格的质量控制和更加创新的设计思维。
精细设计是针对设计流程和设计细节的有效管理,采用更加科学的设计方法和流程来规范设计流程,从而提高设计过程中的效率和质量,实现设计过程的可追溯性和可控性。
精益服务与管理是一种从客户角度出发的服务模式,其目的是提高服务质量和客户满意度,实现对客户需求的精准分析和定制化服务,以满足客户个性化需求。
产业发展应紧跟国家改革步伐,《质量强国建设纲要》中指出,面对新形势、新要求,应增强质量发展创新动能,推动行业向经济质量效益型发展。落实到工程勘察设计行业,唯有积极求索、奋楫笃行,围绕精品、精细、精益探索工程勘察设计行业转型策略,落实数字化转型方案,才能推动行业的高质量发展。
● 高附加值设计交付助力实现全生命周期价值更优的精品工程
在设计交付时,应以助力项目全生命周期价值更优为目标。在设计前期,以业主的需求为导向制定策略与方案,提高决策精度;在设计中,除了要实现建筑的投资意图,还应充分考虑与建筑的可建造性与可维护性;在设计后期,要基于设计成果的流转需求和使用需求进行交付,便于向成本、施工、运维、供应商、行业监管等角色无损传递设计意图,实现设计价值赋能项目全生命周期。
● 精细设计促进建设工程品质提升
从客户视角定义工程品质提升的成功性,积极推动设计业务向精细化设计转型,提升设计理念先进性,倡导人性化设计,加强绿色、环保、节能意识,兼顾、安全、舒适、美观、人文、历史、地理等多要素融合,优化资源配置,科学合理的整合人力、材料、设备机械等各项资源,在平衡社会效益、用户需求与经济效益的关系的同时提升建设工程品质。
● 精益服务与管理提升核心竞争能力
企业应开拓视野,站高一线,将服务范围向建设项目全过程拓展,在提升管理效率、实现服务模式的差异化、提高企业核心竞争力等方面持续发力。改善生产组织结构、调整服务模式、改变人员队伍管理机制,补全多元化、全过程设计服务能力;引进平台+组件的新兴技术手段,沉淀企业数据资产,助力团队业务能力升维;积极探索平台+生态力量,完善资源能力建设。
行业监管应与之相适应,建立起配套的监管服务体系,提升监管的精准度,优化服务模式,为工程勘察设计行业的发展创造有利的市场环境。
● 数字设计实现“三精”落地彰显设计实际价值
行业各参与方应把握机遇,充分发挥数字化技术与先进科学理念的创造力,夯实内功,深化工程勘察设计行业数字化转型,引领建设工程品质升级。云计算、大数据、物联网、AI、BIM等数字化技术的不断完善,为工程勘察设计行业数字化转型奠定了坚实的基础。数字设计基于技术+工具重构生产关系,形成新的生产力,是工程勘察设计行业迈向高质量发展之路的必然选择。基于目前工程勘察设计行业存在设计意图难以传承、设计服务同质化高等亟待改善的问题,数字设计沿着精品、精细、精益发展方向,找到发展路径上关键点,聚焦突破,赋能“三精”落地,以期促进工程勘察设计行业经济质量效益型发展的顺利推进。
数字设计以提升建设工程品质为目标,在设计阶段就站位全过程价值创造的视角。一方面坚持创新设计理念,借助数字化模型实现从用户视角前置模拟建筑性能分析、建筑要素分析等,将绿色低碳、节能环保、美观宜居等要素落到实处,深挖综合效益。另一方面,坚持高标准设计,通过专业规则、历史经验等作为设计的底层数据支撑,转化为智能算法,用数据驱动助力精细设计;通过打造跨专业协同平台,实现设计文件及时交互、集成交付,提升设计质量。
数字设计聚焦设计价值全过程延伸、业务互通,形成项目全过程视角的一体化全数字样品,让设计创意无限传承。数字设计建立协同机制,打破信息壁垒,通过业务互通彰显设计实际价值。以构件级数据模型为载体,集成建设项目全生命周期的多维信息叠加,逐渐积累形成一体化全数字样品,充分发挥数据模型可视性、可复制性、可共享性、无限增长等特性,实现设计意图在项目全过程完整、系统、无损、及时流转,无限传承。