智能建造需多环节把控多方向发展
面向智能建造的研究,目前已得到了产业界与学术界的广泛关注。截至2021年6月,在中文核心期刊发表的以智能建造为主题的研究文献中,企业发表论文数量与高校及科研机构发表的论文数量大约各占半数。关于智能建造方向的研究主要集中在智能建造系统体系架构、智能建造控制理论、现代信息技术与传统施工技术融合、智能建造工程实践与技术应用等方面。总体来看,智能建造理论研究还处于起步阶段,许多隐藏在工程技术问题背后的基础科学问题有待发掘与凝练,需要通过进一步揭示现代信息技术驱动传统建筑业转型升级的机理,进而指导智能建造工程应用与实践。
在新时代背景下,智能建造在施工管理、建造资源、施工过程方面将分别向技术驱动、虚实融合、数据驱动方向发展。
技术系统将驱动施工管理机制创新。探索通过现代信息技术实现精益建造、绿色建造、集成项目交付等新型建造模式的工作机理,在此基础上建立未来智能建造模式下的各种业务应用场景,并分析其技术实现原理。以智能建造系统为技术实现载体,整合原有的各类信息系统,通过纵向消除施工组织不同管理层级的信息孤岛、横向整合跨越建筑产业价值链的业务流程,实现任意工作流程从发起端到结束端的无缝集成,从而形成扁平化、集约式的施工组织管理模式。
将建造资源虚实融合,实现协同优化。基于物联网技术同生关联BIM设计模型,形成在建建筑物的实时建造模型,作为在信息空间中的数字孪生体。在数宇孪生体中建立人、机、料、法、环等各类建造资源要素的虚拟映射,实现物理建造资源与信息资源的深度融合与实时交互。建立对各类建造资源的分布式协同控制机制,使其能以最优的策略动态匹配建造任务,实时响应施工环境的变化,并可通过评估已有行为的优良度改进自身的组织结构。
施工过程将由数据驱动,实现闭环控制。建立在施工组织内部纵向集成的基础上,通过实时采集现场监测数据,获得对物理施工过程与施工环境的状态感知,然后在信息空间中基于数字孪生体进行数据建模与仿真分析,再将经过优化后的控制信息发送到施工现场,从而形成数据驱动的施工过程闭环控制机制。(尤志嘉)
责编:丁涛
校对:张健
监审:韩凤凤
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