“新基建”背景下建筑工业互联网的发展和应用.pdf

中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院20202020年年6 6月月1111日日 ThursdayThursday北京北京1“新基建”背景下建筑工业互联网“新基建”背景下建筑工业互联网的发展和应用的发展和应用中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院本次疫情已经成为过去若干年数字化、智慧化投资成果的试金石全球范围内逐渐达成的共识：疫情将会造就一个新常态，这个新常态是以数字化为基础而产生的疫情让人们的很多习惯得到改变，也许数字化转型与其说是“能力有限”不如说是“意愿不足”人类需要重新建立科学的精神和常识：如何看待世界的变化以及如何应对世界的变化节选：微软中国CTO韦青，新基建下企业如何做数字化转型中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院一、“新基建”的发展背景二、工业互联网与建筑行业融通发展三、建筑工业互联网的行业解决方案四、思考与展望3中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院4一、“新基建”的发展背景1.“新基建”的提出2.“新基建”的发展现状3.“新基建”的发展空间巨大，带动效应明显中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院20172017年年1212月月8 8日日中共中央政治局第二次集体学习中共中央政治局第二次集体学习“要深入实施工业互联网创新发展战略，系统推进工业互联网基础设施和数据资源管理体系建设，发挥数据的基础资源作用和创新引擎作用，加快形成以创新为主要引领和支撑的数字经济”“要推动实施国家大数据战略，加快完善数字基础设施，推进数据资源整合和开放共享，保障数据安全，加快建设数字中国。”20192019年年1010月月1818日日致致20192019工业互联网全球峰会贺信工业互联网全球峰会贺信“当前，全球新一轮科技革命和产业革命加速发展，工业互联网技术不断突破，为各国经济创新发展注入了新动能，也为促进全球产业融合发展提供了新机遇。中国高度重视工业互联网创新发展，愿同国际社会一道，持续提升工业互联网创新能力，推动工业化与信息化在更广范围、更深程度、更高水平上实现融合发展。”20182018年年1212月月1919日至日至2121日日中央经济工作会议中央经济工作会议“加大制造业技术改造和设备更新，加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设。”20192019年年1010月月3131日日十九届四中全会十九届四中全会“健全劳动、资本、土地、知识、技术、管理、数据等生产要素由市场评价贡献、按贡献决定报酬的机制。”20202020年年2 2月月2121日日中共中央政治局会议中共中央政治局会议“加大试剂、药品、疫苗研发支持力度，推动生物医药、医疗设备、5G网络、工业互联网等加快发展。”20202020年年3 3月月4 4日日中共中央政治局常务委员会中共中央政治局常务委员会“要加大公共卫生服务、应急物资保障领域投入，加快5G网络、工业互联网等新型基础设施建设进度。”1.1.工业互联网与“新基建”的提出工业互联网与“新基建”的提出20202020年年5 5月月2222日日两会政府工作报告两会政府工作报告“加强新型基础设施建设，发展新一代信息网络，拓展5G应用，建设充电桩，推广新能源汽车，激发新消费需求、助力产业升级”中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院1.1.“新基建”的提出“新基建”的提出2020年4月20日，国家发改委新闻记者发布会上提出，新型基础设施主要包括三方面内容：n 一是信息基础设施，包括以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施，以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施，以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。n 二是融合基础设施，主要指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术，支撑传统基础设施转型升级，进而形成的融合基础设施，比如，智能交通基础设施、智慧能源基础设施等。n 三是创新基础设施。主要是指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施，比如，重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。新基建是发力于科技端的基础设施建设，主要包括5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网等七大领域。特别指出，伴随着技术革命和产业变革，新型基础设施的内涵、外延也不是一成不变的，将持续跟踪研究。中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院n 新基建“新”在哪里？新基建相对于传统基建，主要“新”在六个方面：p 基础设施范畴将扩大；p 技术迭代速度将提高；p 投资持续性更突出；p 互联互通配置要求更高；p 网络安全保障要加强；p 跨界复合型人才需求高。中国是人口大国、制造大国、互联网大国，新型基础设施具有丰富的应用场景和广阔的市场空间，加快新基建无疑是实现助推国力向强转变的加速器。作为一项系统性工程，新基建绝非一蹴而就，也非政府一己之力可以完成，需要汇聚各方智慧和力量，持续推进。来源：瞭望东方周刊新基建，来了！专题报道n 构筑生态圈是前提政府引导多家科研院所、市场主体，组建形成特定新型基础设施领域的一个个“发展联盟”政府财政支持引导，龙头企业牵头主导，参与合作的主体均可使用政府和主导企业提供的关键技术、设施或工艺，但必须负责完成关键环节之外的投资，共同推动实现产业化或批量应用n 变“要谁投”为“跟谁投”以创新为目标、以政府为引导、以市场为主体，遵循市场运作规则的“整体设计”，通过构筑生态圈，辅以试点示范、合规指引等方式，切实推进政府、企业、科研机构协同跟进，推动实现基础设施、技术创新、融合应用的共同发力状态。1.1.“新基建”的提出“新基建”的提出中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院2.2.“新基建”的发展现状“新基建”的发展现状1.能源领域：中国发电量和能源消耗全球第一，但人均水平低，清洁能源占比低。2.交通运输领域：1）铁路：中国铁路里程仅次于美国，但密度大幅低于美日，其中高铁里程世界占比超2/3。2）公路：中国公路里程仅次于美国，密度大幅低于美日。3）机场：中国公共机场仅235个，相当于美国的62%。4）城轨：中国轨道交通里程居世界第一，人均高于美国，但低于日英法德俄。3.通信领域：中国互联网覆盖面61%，明显低于美国的76%、日本的85%。4.水利领域：中国接触不安全饮用水人口占比达18%。n 经济基建：总量居前，但人均水平和质量不高n 社会基建：与美日等差距较经济基建更大1.科技领域：中国研发总投入为美国的1/2，人均科研人员数远低于美日，基础研究薄弱。2.教育领域：中国高校数量质量全面低于美国，高等教育毛入学率较低。4.医疗卫生领域：中国人均护士数差距明显，医疗可及性和医疗质量有待提高。3.文化领域：中国博物馆、公共图书馆数量分别是美国的18%、35%。5.体育领域：中国人均体育场地用地不到2平。6.养老领域：中国人均养老床位数为美国84%，且利用率不高。7.环保领域：中国单位GDP能耗超过美日2倍，空气质量居全球第120名。中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院n 1997年亚洲金融危机之后，中国以化工业为产业“基础设施”，一步步建立起全要素、全链条的制造业。n 2008年全球金融危机之后，“4万亿计划”所形成的高铁、地铁运输网络，让生产资料、产品、劳动力这三者快速流转起来，使得制造业产业链的流转效率更高。n 而“新基建”，则是让新的基础设施作用于已经形成的产业链条与流通网络，以更好地做全局调度，提质增效。当新基建完成之后，预计中国会成为全球最高效的供应链网络。2008年全球金融危机之后，中国建设了以高铁为代表的高效流转网络1997年亚洲金融危机之后的十年，全要素、全链条的制造业开始形成新冠疫情之后，加大推动“新基建”，新基建像一个调度系统一样，指导供需、生产、运输等各个环节1997年至今中国颁布的三轮经济刺激政策都不是孤立存在的。它们层层嵌套，逐步形成一个更大、更完善的系统。新基建：对中国未来10年影响最大的刺激政策来源：峰瑞资本，李丰3.3.“新基建”的重要意义“新基建”的重要意义中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院3.3.“新基建”的重要意义新基建”的重要意义带动效应明显带动效应明显我们面临三大战役：抗击疫情、复产复工和扩大内需，随着疫情逐步得到控制，复产复工快速开展，当前中国经济面临的主要矛盾是总需求不足。3月27日，中央政治局会议明确扩大内需，启动“新”一轮基建，以财政政策为主、货币政策为辅，对冲经济下行，防止出现大规模倒闭潮、失业潮。社会发展技术进步经济运行扩大有效投资、培育新消费经济发展对数字基础的迫切需求新业态“逆势”上扬数字经济已成为释放新动能最重要的途径促消费惠民生又调结构增后劲一石多鸟的效果将技术转化为生产力，生产力转化为发展力良好的产业基础和广阔的市场空间重塑全球竞争力版图特殊背景下，布局“新基建”立足当下是应对挑战的突破口，着眼未来也是变局中的关键之举中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院经过连续多年大规模投资，传统基建领域的存量基数很高，但能效减弱，以数字型基础设施为代表的新基建却处在起步阶段，拥有广阔发展空间。“新基建”将点亮中国经济的未来，提振各方信心，是应对疫情、经济下行和推动改革创新的最有效办法新冠肺炎中美贸易摩擦工业革命4.0在国内外重重危机和挑战之下，新基建一端连接巨大的投资与需求，另一端连接着不断升级的消费市场，不仅有利于对冲疫情造成的不利影响，更能寻找到新的增长点，有效应对经济下行压力。如果说疫情是发力新基建的直接动因，广阔市场空间是新基建发展的条件，那么经济发展阶段的变化，则是新基建时代到来深层次的推手。来源：新基建，是什么？（新华社）3.3.“新基建”的重要意义“新基建”的重要意义激发新的经济动能激发新的经济动能中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院短期来看：在稳投资方面，三大运营商2020年5G建设投资将会达到约1800亿元，预计到2025年将会达到1.2万亿元；对于数据中心建设到2020年将会达到3000亿元投资；开展规模以上工业企业工业互联网网络化改造，预计每年将带动新增投资1000亿元。在促消费方面，预计到2025年新基建将给我国信息消费创造8.3万亿元人民币，其中4.5万亿元是手机终端消费。在增就业方面，2020年工业互联网将会创造255万个新增就业岗位，5G到2025年将会新增300万个就业岗位。长期来看，“新基建”的发展将对国家治理能力现代化起到较大作用 政府工作报告中第一次提出了“数据市场”，对整个数据要素的利用和使用，将在后续国家治理体系和治理能力现代化中都会起到非常大的作用。要把数字经济产业基础构建好，打造我们的基础设施，促进整个新一代信息技术和实体经济的深度融合，构建安全产业发展。来源：“新基建”为经济发展注入新动能3.3.“新基建”的重要意义“新基建”的重要意义赋能数字经济赋能数字经济2018年年我国我国数字经济数字经济GDP占比情况占比情况数字经济数字经济34.8%34.8%数字产业化：数字产业化：7.1%7.1%产业数字化产业数字化27.6%27.6%中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院13二、工业互联网与建筑行业融通发展1.工业互联网第四次工业革命的重要基石2.对建筑工业互联网的认识中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院四次工业革命的特征嬗变四次工业革命的特征嬗变工业互联网是第四次工业革命的重要基石工业互联网是第四次工业革命的重要基石（数字化、网络化、智能化）（数字化、网络化、智能化）第四次工业革命第四次工业革命万物互联时代第一次工业革命第一次工业革命（机械化）（机械化）蒸汽机时代（电气化）（电气化）第二次工业革命第二次工业革命电动机时代（自动化）（自动化）第三次工业革命第三次工业革命计算机、互联网时代电力电力（18311831）英国英国科学家法拉第科学家法拉第发明世界第一台电发明世界第一台电动机动机，推动电力在推动电力在欧洲率先欧洲率先广泛应用广泛应用计算机计算机（19461946）美国美国科学家冯科学家冯诺诺依曼发明世界第一依曼发明世界第一台计算机台计算机，推动第推动第三次工业革命在三次工业革命在美美国兴起国兴起互联网互联网（19691969）美国美国阿帕网是互阿帕网是互联网前身，美国联网前身，美国至今在互联网领至今在互联网领域处于域处于国际主导国际主导地位地位时间180017501850190019502000工业互联网工业互联网（20122012）格局尚未形成格局尚未形成1.1.工业互联网的发展概述工业互联网的发展概述发展背景发展背景中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院2017年12月8日中共中央政治局第二次集体学习“要深入实施工业互联网创新发展战略，系统推进工业互联网基础设施和数据资源管理体系建设，发挥数据的基础资源作用和创新引擎作用，加快形成以创新为主要引领和支撑的数字经济”2019年10月18日致2019工业互联网全球峰会贺信“中国高度重视工业互联网创新发展，愿同国际社会一道，持续提升工业互联网创新能力，推动工业化与信息化在更广范围、更深程度、更高水平上实现融合发展”2018年中央经济工作会议“我国发展现阶段投资需求潜力仍然巨大，要发挥投资关键作用，加大制造业技术改造和设备更新，加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”2018年12月19日至21日 2020年中共中央政治局研究新冠肺炎疫情防控工作会议“加大试剂、药品、疫苗研发支持力度，推动生物医药、医疗设备、5G网络、工业互联网等加快发展。”2020年2月21日2020年3月4日 中共中央政治局常务委员会会议“加快推进国家规划已明确的重大工程和基础设施建设。要加大公共卫生服务，应急物资保障领域投入，加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。”。1.1.工业互联网的发展概述工业互联网的发展概述发展背景发展背景n 我国高度重视工业互联网发展中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院新兴技术融合驱动5G人工智能数字孪生云服务边缘计算IPV6区块链大数据.工业互联网1.1.工业互联网的发展概述工业互联网的发展概述特征优势特征优势产业数字化、网络化、智能化需求海量异构数据汇聚与建模分析工业经验知识软件化与模块化新型工业软件开发与运行生产智能决策、业务模式创新、资源优化配置、产业生态培育四大核心特征泛在互联全面感知智能优化安全稳固中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院需求需求智能评估数字孪生金融动态模型原材料智能立库自主决策优化智能跟踪大数据采集差异需求模型与客户直接沟通，打造产品定制服务需求采集平台省去中间环节和搜索环节供应供应让用户深度参与设计推动技术快速迭代设计设计敏锐感知社会市场快速汇集大量资金金融金融零库存根据需要实时采购原材料采购采购对生产流程的管控和优化包括工具优化和决策优化生产生产零库存根据需要实时销售产品物流物流对产品进行售后服务远程监控产品使用状态服务服务17供给侧需求侧智能智能智能智能智能智能智能智能智能智能智能智能智能智能1.1.工业互联网的发展概述工业互联网的发展概述数字化数字化-网络化网络化-智能化的产业升级智能化的产业升级中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院181.1.工业互联网的发展概述工业互联网的发展概述功能架构功能架构制造业能源医疗交通设备系统企业产业.全要素全产业链全价值链泛在深度互联网络体系（基础）n 全要素：人、物品、机器、车间、企业等n 各环节：设计、研发、生产、管理、服务平台体系（核心）n 海量数据汇聚与建模分析n 制造能力标准化与服务化n 工业知识软件化与模块化n 各类创新应用开发与运行工业互联网核心载体安全体系（保障）产业智能化的安全可信保障n 满足产业需求的安全技术和管理体系n 识别和抵御安全威胁n 化解各种安全风险我国工业互联网体系架构建筑n 工业互联网由网络、平台、安全三个部分构成。其中，网络是基础、平台是核心、安全是保障。中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院加速产品迭代16%降低次品率34%提质设备运行效率提升19%设备利用率提升13%增效降低用工量43%减少资源浪费57%降本减少渠道库存27.5%减少原材料库存26.6%减存重点平台应用价值估算：新增收入560亿、降低成本3697亿，累计创造4247.6亿的直接效益（案例累计法）数据来源：工联院调研、工业互联网测试中心19家国内标杆企业的自身数据及其服务的企业和行业1.1.工业互联网的发展概述工业互联网的发展概述发展成效发展成效全国建设超过10万个5G基站，实现亿级工业设备接入；标识解析5个国家顶级节点功能不断完善，40个二级节点部署上线，标识注册量近15亿。网络广覆盖、高可靠的工业互联网网络体系加快建设具备一定行业、区域影响力的平台数量超过70个，重点平台平均工业设备连接数已突破69万台（套），工业App数量突破2124个，涵盖细分行业百余个。平台能力多样、特色鲜明的工业互联网平台体系逐渐成型建成国家工业互联网安全技术监测平台和18个省级平台并实现对接，实现对近百个重点平台的在线监测，累计覆盖监测联网设备3000余万台。安全国家、省、企业三级联动工业互联网安全监测平台加快构建n 我国工业互联网发展开局良好，成效显著，步入发展快车道中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院20二、工业互联网与建筑行业融通发展1.工业互联网第四次工业革命的重要基石2.对建筑工业互联网的认识中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院建筑业作为国民经济支柱性产业，长期以来面临着管理粗放、生产效率不高、资源利用效率低下、科技创新能力不足等诸多问题。建筑业传统弊病以工业互联网为依托、用数字技术赋能建筑业，是建筑业又一次创造性的革命。2.2.对建筑工业（产业）互联网的认识对建筑工业（产业）互联网的认识行业痛点行业痛点中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院22行业特征：建筑产业体量大、建设周期长、资金投入大、项目地点分散、多专业、多关系方、流动性强等典型特征，使得建筑业的数字化仍在低位运行，工业化明显落后于其它产业。传统建造模式痛点“大量建设、大量消耗、大量排放”落后的“半手工、半工业的”的建造模式和管理模式标准化程度不高，科技含量有待提升人工、管理、时间成本居高不下，行业利润低设计、生产、施工的产业链环节断裂现场作业多，产生大量的建筑垃圾、污水、噪声技术冲击：基于“BIM+云大物移智”等信息技术催生的企业信息化、数字施工和智慧工地等类似先进制造业的新兴产业形态新型工业化建造模式“最合理的方式、最少量的资源，实现最高的性能”工业级精细化水平是建筑行业转型升级的方向节能减排要求人口红利消退行业利润困局2.2.对建筑工业（产业）互联网的认识对建筑工业（产业）互联网的认识行业痛点行业痛点n 建筑产业的工业互联网是破解行业痛点、优化整体产业链效率的有效路径之一提质打通供需端，提供标准化预制产品降本技术赋能，简化繁琐、繁重的事务性工作减存现场施工转为工厂加工和现场装配的新模式增效覆盖全生命周期的协同管理生产组织模式中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院23n 建筑工业互联网工业互联网在建筑行业的应用，通过新一代信息通信技术对建筑产业链上全要素信息进行采集汇聚和分析，目标是优化建筑行业全要素配置，促进全产业链协同发展，提高全行业整体效益水平，推动行业实现高质量发展。n BIM（建筑信息模型）打通建筑全环节协同工作流程BIM可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中。2.2.对建筑工业互联网的认识对建筑工业互联网的认识概念内涵概念内涵制造业物流业建筑业建筑设计、结构设计、装饰设计、机电设计原材料模块设计n 建筑行业全要素中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院2.2.对建筑工业互联网的认识对建筑工业互联网的认识概念辨析概念辨析BIM是设计软件，也是建筑工业互联网的数据提供来源之一，BIM可以为建筑工业互联网提供工程建设项目中建筑全生命周期的数据。建筑工业互联网通过全产业链数据贯通，推动资源优化配置，带动行业数字化转型升级，从而提高BIM技术的集成应用比例和价值优势。在数据汇聚方面，建筑工业互联网更加侧重产业类的数据，CIM更加侧重城市空间类的数据，两者之间可以在建筑行业产业链与城市交集的部分进行数据层面的交互共享，共同实现各类物理资产的数字化。同时，CIM平台符合工业互联网平台架构，在大数据、人工智能、区块链等共性使能技术的支撑下，工业互联网将提高CIM平台技术能力，服务于行业监管、城市治理和公共服务等多种应用场景。智慧城市的基因是全面互联、开放共享，是新一代信息通信技术与多个行业相关要素在同一立体空间中叠加的产物。建筑工业互联网服务于建筑产业链，是工业互联网创新发展体系在建筑行业的重要应用。在推动产业链数字化转型的同时，在其下游为智慧城市实现高效的城市治理提供重要数据信息和技术支撑，推动城市智慧化进程。n 建筑工业互联网与BIM的关系相辅相成，共同促进n 建筑工业互联网与CIM的关系数据共享，平台赋能n 建筑工业互联网与智慧城市的关系发力产业，数据支撑中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院能源产业链全面推广工业互联网与行业创新融通体系全面推广工业互联网与行业创新融通体系医疗产业链研发产品服务汽车产业链教育产业链勘测挖掘运输煤化工煤炭产业链规划设计材料供应施工运维智慧城市CIM平台建筑产业链中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院行业管理精细化产品制造工业化物理资产数字化核心产业平台化项目管控智能化城市运营智慧化2.2.对建筑工业互联网的认识对建筑工业互联网的认识概念辨析概念辨析地理信息GIS建筑信息模型BIM物联网信息IOT（含制造业）侧重空间相关智慧城市大数据人工智能区块链交通工业互联网能源工业互联网环保工业互联网侧重产业相关数据交互共享建筑社区街区园区城市人员机器物料方法环境建筑工业互联网设计生产建造运维规划建设管理城市信息模型CIM 共性技术支撑海量异构数据城市全生命周期全空间尺度建筑全生命周期全产业链要素共性平台体系IaaS-工业PaaS-SaaS中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院27三、建筑工业互联网的行业解决方案1.发展诉求2.定位目标3.体系架构4.应用场景5.建设规划6.价值效益中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院1.建筑行业未来发展诉求建筑业向工业级精细化方向转型发展的需求建筑业转型升级的方向：通过计算机软件和数据打造数字化的生产线，通过线上虚拟建造与线下工业化实体建造把建筑业的工程建造提升到现代化工业制造级的精细化水平虚拟建造过程：通过建筑工业互联网平台进行协同设计、虚拟生产、虚拟施工和虚拟运维的全过程数字化打样，从而交付设计方案最优，实施方案可行，商务方案合理的全数字样品实体精益建造：基于数字孪生，通过计划排程到末位级、时间精确到小时、任务执行到工序级，“图纸模型”细化到构件级的精细化手段，实现项目浪费最小化，价值最大化，交付工业级品质的建筑产品粗放式增长方式中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院行业动态监管和项目智能管控的需求传 统 管 理 体 系 和 管 理 手段 在 效 率 和 效 果 上 有 不足 之 处装 配 式 建 筑 将 大 量 建 造工 作 前 置 到 制 造 工 厂 来完 成，给 行 业 监 管 带 来了 难 度，提 出 了 新 技 术要 求面临的挑战通过建筑工业互联网：利用建筑技术软件化与现有的制度和标准对接，建立一个项目建设全流程的智能监管平台，从设计、制造、施工装配和验收全面覆盖，对安全文明施工与工地管理、建筑工人实名管理，工地环保措施管理等进行重点监控通过采集项目立项、勘察、设计、构件部品生产、施工装配方案和有关工艺工法等环节的实时数据，借助可视化手段将整个项目流程可视化。并且通过设计图纸对关键节点实施跟踪监控，帮忙建设单位减少技术人力投入，与全过程咨询服务单位共同来保障项目质量、安全、进度和成本控制目标项目生产形象进度产能对比分析构件材料生产记录生产过程管理全生命周期追溯材料采购入库领料使用情况多工厂间材料调拨成本核算智能加工与生产设备对接多方共享构件生产信息创新管理模式个性定制再造生产过程规范生产信息共享1.建筑行业未来发展诉求中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院全产业链协同和构建产业生态体系的需求背景我国供给侧结构改革的推进：基于网络的社会化协同正在提升产业各参与方之间产生协同效应，加速企业从单打独斗向互利共生的转变，促进产业整体竞争力的提升随着建筑工业互联网平台的建立，将实现产业链各方一体化的协同设计、采购、施工、使用和运维生态服务伙伴以平台为基础，提供各领域专业应用，通过平台为工程项目参与各方提供产业大数据、产业征信、产业新金融等增值服务，实现能力聚焦、快速创新，更好地服务于产业链各环节和相关方，实现产业生态的自我发展与创新，构建更加开放和共享的生态系统未来现状产业链的网络协同刚刚起步，还局限在局部的阶段和环节，如建筑设计阶段的协同设计系统，交易阶段的供采系统，施工阶段的数字项目管理系统1.建筑行业未来发展诉求中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院第四次工业革命对建筑行业的反向冲击背景随着BIM、云计算、大数据、物联网、人工智能、5G、区块链等数字科技的迅猛发展，第四次工业革命正在全球迅速崛起全球正加速迈向以万物互联、数据驱动、软件定义、平台支撑、智能主导的数字经济新时代。数字化转型已成为各产业变革的主旋律和产业发展的必然选择传统建筑业的产业运行体系正发生根本性改变，资源配置、生产模式、组织形态、商业模式、价值链等正加快转型升级以“数字化、在线化、智能化”为特征的数字科技与传统建筑产业“全要素、全过程、全参与方”的融合催化效应业已初显，正在全方位重构形成建筑产业新体系，重塑建筑业的生产力和生产关系以数字技术为核心要素、以开放平台为基础支撑、以数据驱动为发展范式的建筑工业互联网，将推动建筑业迈向体系重构、动力变革、范式迁移的新阶段建筑行业1.建筑行业未来发展诉求中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院帮助实现建筑信息的集成整合建筑全生命周期信息于三维模型信息数据库中BIM（建筑信息模型）描述建筑本体全生命周期流程人、机、物的全面互联新一代信息技术在网络、平台、安全方面的集成创新推动形成全新的工业生产制造和服务体系工业互联网建筑行业全要素、全产业链、全价值链的链接建筑工业互联网贯穿建筑业全要素全产业链各环节，打通工程建设设计、采购、施工、使用和运维的全生命周期，连接供给端和需求端，系统性地实现全产业链的资源优化配置，最大化提升生产效率，提高全行业整体效益水平设计阶段运维阶段建造阶段原材料建筑材料模块化加工制造通过工业互联网，对制造业和建筑业进行结合，促进建筑行业工业化转型建筑业与制造业相结合模块化智能化规划阶段数字化标准化未来场景管理精细化产品工业化资产数字化产业平台化2.建筑工业互联网定位中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院建立面向行业监管的各类应用模块，实现：对行业重点指标、重点项目和重点企业的实时监测 质量安全系统的集成监管 各类资源要素的应急调度 行业标准化、信息化工作的应用服务辅助政府对行业运行、改革推进实行更精准高效的研判、监测、评估和审批工作,提升政府服务效率辅助决策分析的行业智慧管理平台2.建筑工业互联网核心功能汇聚应用的行业赋能体系 通过大数据、人工智能等新技术加速向设计、采购、生产、施工、运维等环节渗透 构建一套基于数据自动驱动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的智能化闭环赋能体系 保障产业链相关方在平台上大规模、生态化聚集，共同完成建筑的设计、采购、生产、施工与运维，形成竞争力和功能强大的产业生态集群基于软件和数据的数字化生产线工厂生产与施工现场实时连接并智能交互，实现工厂和现场一体化以及全产业链的协同，达成浪费最小化、价值最大化：图纸细化到作业指导书 任务排程最小到工序 工序工法标准化 建造过程提升到工业级精细化水平 从精益管理视角，围绕决策诉求，将决策数据逐层分解，逐渐分解到工程项目的各个生产要素单元 通过对各要素的数字化管理完成基础作业数据采集 通过基于业务模型的数据分析，实现对项目建设过程决策数据的实时反馈 依据管控规则进行动态预警，辅助项目的智能决策和智能调度工程项目全生命周期的协同指挥体系核 心功 能中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院2.建筑工业互联网建设目标企业层在企业生产建造组装环节：通过安装各类环境测试设备、工程机械设备传感器，辅助现场人员穿戴式设备等，实时采集工程建设过程中的全要素信息通过5G、NB-IOT、TSN等网络技术，将设备采集信息传输至边缘侧进行计算，并将运算结果回传到云端，为企业层工业互联网平台提供数据来源在企业管理层面，建立面向工程建设项目的全生命周期管理：实现企业内资源的优化调配推动建筑全产业链条上的各个企业通力协作以技术创新驱动为核心，共同实现“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理”为主的新型工业化建造模式，促进建筑工业化与信息化的深度融合，助推建筑行业向工业级精细化水平转型升级行业层通过建设建筑行业级工业互联网平台和标识解析行业节点体系，打通建筑设计、生产、运输、施工全流程的数据流通和协同管理以市场需求为导向，以数据共享为支撑，建立新型的行业生态和灵活的上下游关系，助推建筑全行业的变革依托建筑工业互联网平台监测行业核心数据，服务政府决策分析，助力实现精准施策和精确调度中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院35建筑工业互联网赋能与公共服务平台 推动设备、产品、工具等上云，实现企业人、机、物和企业生产、调度、作业系统的互联 整合生产运行、运营管理、设备维护等数据，打通企业间的数据壁垒 利用AI、大数据、边缘计算等技术，针对多种类型作业进行信息采集和对数据价值进行挖掘、共享、管理打造平台成为跨界融合、集成创新的高技术集群，为建筑企业赋能，实现产业链和企业价值链的全面升级。在平台应用方面，借助积累形成的工业机理，形成一批新型工业APP和微服务，在行业中广泛应用，满足企业数据支持、精细管控、调度优化的要求，推动传统系统向物质流、业务流、数据流“三流合一”的建筑工业互联网演进，帮助建筑企业实现数字化、网络化、智能化转型，成为绿色低碳、智慧生产、高效协同的“互联网+智慧建造”新型建筑企业2.建筑工业互联网建设目标中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院2.建筑工业互联网建设原则1统筹规划，政府引导 建筑行业产业链环节多、数字化基础弱、发展模式落后，转型升级是一个不断深入和演进发展的过程 需要在树立产业数字化转型的新理念的基础上，加强顶层设计，政府引导，合理确定基于建筑工业互联网的产业转型升级的发展目标、方向和分阶段任务要求2需求导向，企业先行 面向当前建筑行业的战略发展方向和制约建筑行业转型发展的核心瓶颈问题，充分发挥行业不同优势企业的技术创新优势，以市场需求为导向，以企业为主力军，优先推动建筑工业互联网在若干重点领域的率先突破，从而树立不同试点示范类型的标杆项目，逐步形成行业转型升级的发展环境，有序带动行业整体水平的提升3技术创新，安全可靠 通过“云大物移智”+5G和区块链等技术，处理异构数据融合、大数据分析、实时数据等问题，发挥其先进性和强大计算能力 在系统建设方面，通过分布式架构可提高整体系统可靠性与可用性 在工业控制、网络、平台、应用，及系统等多个层级上，工业互联网全面考虑各层级安全，保障行业中全要素互联安全可靠4多方合作，资源共享 建立密切沟通机制，实现与国家相关部门在政策、数据和平台系统的协同共享 吸取行业优势企业的实践经验和技术优势，集中攻克技术难关，形成建筑工业互联网解决方案技术池，结合试点示范项目的经验，逐步推广应用中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院3.建筑工业互联网体系架构 总体架构利用云计算、物联网等技术实现建筑行业软件资源、设备资源的充分“云端化”，建立建筑行业的“软硬件资源池”建立基于模型的数据融合平台，建立建筑行业全生命周期模型标准，包括建筑单体、市政设施、部品构件的BIM模型标准和VR/AR可视化，GIS为载体的地形地貌、水系路网等城市环境数据和人流车流、智能楼宇的IOT监控数据构建建筑工业环境下人、机、物全面互联的关键网络基础设施，通过工业互联网网络可以实现建筑行业研发、设计、生产、建造、销售、管理、服务等产业全要素的泛在互联，对于促进行业数据的开放流动与深度融合、推动建筑业资源的优化集成与高效配置、支撑工业应用的创新升级与推广普及具有重要意义建筑行业工业互联网平台基础支撑核心构建步骤中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院3.建筑工业互联网体系架构行业赋能平台架构建筑工业互联网赋能平台工业App开发平台在整个建筑行业工业互联网平台基础之上，以工业互联网APP为核心，在协同设计、智能工厂、智慧工地、集成运营等领域为企业提供服务，从而使得开发商、总包单位、设计院、分包单位、供应商、服务商等产业链上下游单位能够紧密协作和协同，构建起全生命周期协作体系和项目协同，加速建筑行业的管理创新和行业变革一旦建筑行业的各种生产要素、企业主体通过工业互联网快速连接和配置在一起，将会极大地提升建筑行业信息流、物质流、资金流的效率，也更方便构建面向全行业的监管平台，实现对行业发展态势、项目建设情况、企业信用状况等分析、监控中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院在边缘侧，通过5G、NB-IOT、LoRA、无线数传、卫星通信等不同基础网络，提供多种物联网络：智能建筑物联网可实现建筑内部空气质量、温湿度、水电等管理工程机械物联网对常见工程机械设备进行管理特种装备物联网则面向铁路、地铁、电网、高速公路等场景，将盾构机、造楼机、特种运输车等特种装备实现联网管理建材管理物联网面向建材生产场景，提供各类设备联网和生产管理应用施工人员物联网可实现施工现场人员定位、应急指挥等业务应用3.建筑工业互联网体系架构网络及边缘计算节点网络+边缘层架构中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院中国工业互联网研究院4.建筑工业互联网应用场景设计阶段设计阶段建筑各参与方基于一个平台，以VR、移动等端的技术为手段，以虚拟化的模型为载体，实现纵向专业之间、横向全参与方之间的协同工作，保证工作的质量和效率综合考虑设计、建造和运维的影响因素，对整个建筑全生命周期进行智能化、参数化模拟仿真，通过对建筑的每一个环节实现数字化的PDCA循环，模拟其执行过程，从而实现建筑方案与设计优化、施工方案优化（可