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演變中的建筑業,數字化的困境與路徑

2022-04-10

2022年,數字化創新仍是驅動建筑業增長的重要因素,也是資本買單的重要方向。

眾所周知,建筑業每個環節基本都是萬億級市場,也深刻影響著國計民生。據國家統計局數據,2021年建筑業總產值29.31萬億元,建筑業增加值初步核算80138萬元,占國內生產總值的7.0%。

然而在全球建筑業數字化的浪潮里,中國建筑“數”度仍落后于發達國家。據中國建筑業協會統計,2018年我國建筑信息化占總產值的比例為0.1%,投入比僅為發達國家的1/10;另外在科技創新與技術投入方面也不到建筑業總收入的1%。

數字經濟是繼農業經濟、工業經濟之后的主要經濟形態,“十四五”規劃綱要提出,2025年數字經濟核心產業增加值占GDP比重達到10%。

產業數字化作為數字經濟發展的主引擎,可以預見,建筑行業全要素數字化升級、轉型與再造是未來確定的事情之一;還有一件是建筑碳中和,當然其實現的速度一定程度上也取決于行業的數字化水平。

2020年4月,數據作為除土地、勞動力、資本與技術之外的一種新型生產要素被寫入中央文件,成為實現生產權力與產權分配的關鍵生產要素,開始引導產業變革。在數字化轉型的陣痛期,勢必會淘汰一部分企業,而最終實現數字化后的企業,效率將會更高,增長也會更穩定。

最近,36氪旗下數字化產業研究及服務平臺“數字時氪”,以“數字建筑新探索”為主題,與來自建筑領域不同賽道的代表性企業,探討了建筑行業的數字化機會。本文結合公開信息與沙龍實錄,分析討論關于建筑業數字化的一些觀察。

 

01

建筑業存在形式的演變

 

據國家統計局數據顯示,近10年,建筑業增加值占國內GDP的均值為7.0%,波動幅度最大不超過±0.16%;建筑業總產值占比穩定在25%、26%附近,2021年行業總產值同比增速11.0%。宏觀層面上,建筑產業穩中有增。

從近20年數據來看,建筑業增加值在2012年是個分水嶺,前十年波動幅度較小,基本穩步上升,每年的平均增速為18.7%,后十年波動幅度較大,平均增速為9.4%,最低出現在2020年,為2.5%,最高是在2018年,為13.1%,低于前十年平均值。

 

 

建筑業相關數據


建筑業增加值體現了建筑業的生產力水平與發展動力。2012年以前,建筑業的快速增長主要依托于產業規模的擴大,以勞動力、資本、土地等投入的數量為核心,2012年之后,隨著從業人數趨于穩定,市場擴張走向飽和,傳統粗放式的建筑生產模式逐漸不能適應時代發展,表現為增速放緩,利潤率走低。

在這個階段,行業開始尋求新的增長途徑,比如建筑信息模型與裝配式技術受市場熱議或追捧,業內以求通過技術進步促進建筑業從過去的“增加數量”向“提高質量”轉變,包括也開始注重從業人員素質與管理水平的提高,從提升產業效率層面尋求增量。

建筑業未來始終都會是支柱性行業,只是它的存在形式會有所演變。

當前,建筑業顯著的特征依舊是需求側與供給側發展不平衡,一方面,人們對美好居住環境充滿了向往,另一方面,安全成本、利潤率、過程能耗、從業者工齡、科技含量等方面問題嚴峻。數字化或成為提高產業效率,聯動上下游發展的利器。

近日,住建部印發《“十四五”建筑業發展規劃》,明確建筑支柱產業地位將更加穩固的目標。其中,智能建造與新型建筑工業化作為創新企業關注的重點,落地角度涉及數字化協同設計、裝配式建筑、建筑產業互聯網平臺、建筑機器人等,這也是近年來資本投入較多的賽道。

在發展規劃中,智能化出現30次,BIM18次,裝配式15次,數字化13次,初步對局部細節進行關鍵詞凝練統計,可以得到這樣一張確定的方向圖。


 

部分關鍵詞凝練

 

這也與大多創新企業切入的方向相似,比如AI與設計的融合、BIM云平臺的搭建、快速建模技術的研發、BIM與CIM的融通、項目級/企業級/行業級互聯網平臺的探索、人機協作技術研究等。

確定的方向上,擁有著多維的路徑。建筑業的“魅力”在于,在行業全面、系統、復雜且分散的背景中,創新企業即使技術相同、場景相似,也會由于市場不同、切入重點不一、商業模式差異,出現不同程度的發展。同時,由于中國建筑業體量大、參與方眾多,這也造就了國內豐富的建筑業數字化環境。 

從增量來看,中國的城市化進程依然穩步發展。據聯合國、Wind、聯訊證券數據顯示,2020年,我國的城鎮化率高達63.89%,比發達國家80%的平均水平低了16.11%,處于城鎮化中期。根據北京大學光華思想力課題組測算,到2035年,中國城鎮化率將達75%至80%,因此每年將保持穩定的增量。

此背景下,可能更需要調整布局,優化生產關系和發展邏輯,通過精細化運作提質增效,是挑戰也是機遇。

 

02

數字使能者,機遇幾何?

 

一個事物的發展需要依靠內部與外部兩方面因素的共同作用。建筑業的增長相應要從產業規模擴張、產業效率提升、帶動與推動上下游關聯產業幾方面進行。

2018年,廣聯達提出了“數字建筑”的系統發展理念與實施路徑,將圍繞建筑本體對全過程、全要素、全參與方進行數字化解構、連接、交互,實現以虛控實,虛實結合進行決策與執行。

建筑產業的數字使能者,已遍地開花。此前,我們在文章中,也梳理過建筑科技各個賽道中的創新企業。

新技術理念如元宇宙、數字孿生、CIM、BIM、機器人、VR/AR、云計算、物聯網、大數據、5G、裝配式、光伏等,與建筑全生命周期特定階段,結合基建類型與業務場景,通過連接,組成了創新企業的生態圈。

在鋼筋層面,有專注于打造建筑業鋼材全生命周期管理的數字化、產業鏈互聯平臺。通過自研斷料優化、設備排程、物料分發、運輸優化等算法,解決鋼筋數據從平臺到加工設備的下方與回傳,服務于鋼筋集中加工市場。 

在混凝土層面,有研發智能商砼物聯網系統SaaS平臺,對整個混凝土生產運輸過程進行全面管理。過程中也通過機器視覺識別原材料特點,如石子的粒徑大小、圓潤程度等,按需組合調整材料用量,提高骨料密實度,降低水泥用量。 

如今,新的案例層出不窮,很多新技術的應用,新材料的突破也發揮著作用。比如豎向變形能力是普通砼200倍的“可彎曲”混凝土,節能環保的裝配式高強墻板與部品部件。還有眾多的供應鏈平臺,技術競爭力體現在企業所建立的行業底層結構化數據庫,融合了IT技術的行業知識圖譜。

面對建筑設計行業,可能外界認為比較光鮮,但實際上并非如此。早年由于高校的擴招,行業涌入了大量從業人員,人才密集度高;加之國內很多設計院的內部流程體系是連續性的,一線設計師在工作環境中更像一顆螺絲釘。

據業內人士談到,尤其在過去高周轉的背景下,由于建筑設計相對于基于工序的成本、進度等階段,更難以量化,導致時間被壓縮,具體表現為甲方要求多,工作量越大,而行業設計費未增加,從業者收支不平衡等普遍現象。

在一個市場高度壓縮的環境中,設計師可能更需要智能化的提效工具。這也出現了如小庫科技等智能設計公司。對于創新企業與設計院而言,也一定是需要強強聯合去找到各自真正的優勢點,在一些有明確邏輯的場景上,將重復性或強計算性工作進行工具化替代。

在大眾認知中,土木工程本身重規范,體系也比較固定,很難去做創新。尤其是施工,這里面的難點在于過程太復雜,涉及大量人、機、料、法、環等不確定因素。還有很多設計規范偏保守,其安全系數實際是真實的兩倍,甚至三倍。 

建筑或基礎設施都是個性化產品,要實現工業化就要批量化,批量化又意味著標準化,標準化才容易數字化,這就需要標準的建造體系、部品部件與數據流轉。 

因此,一方面,需要研究者去探索新結構、新體系、新方法,不斷將學術成果推廣到市場中;另一方面也需要行業各方通過數字化的理念,了解清楚每個環節的內核,這里面都存在著巨大的提升空間。 

BIM、裝配式建筑、建筑SaaS平臺、建筑機器人都是建設領域熱門的賽道。很多創業公司作為第三方技術提供商,也面臨種種問題,比如好的產品無人問津、長期投入未見效、甚至是市場交易關系不對等。 

相關投資人談到,數字化時代中,建筑科技服務商也應該思考如何通過數字化手段,將自身轉變為一個整合方,改變在微笑曲線里的底層狀態,尋找到一個話語權的機會,這樣也更容易出現大的獨角獸。 

裝修行業山頭很大,但大的企業很少。對于信息化的訴求很奇怪,要么根本就沒有,要不就非常高。這個市場要實現數字化,提供采購成本更低的技術可能成為必須的選擇。

我們也可以看到,酷家樂近10年成長的過程中的最大特點之一,是在家裝領域將效果圖快速制作普惠化了。相對于公裝賽道,還未觀察到可以提供此類成熟的數字化產品。 

當然,近半年也涌現出來不少專注碳中和業務的企業,比如碳中寶、續翼建筑科技等。由于建筑產業在其全生命周期的碳排量在全球貢獻了接近40%,建筑脫碳、減碳、固碳是一個重點方向。國內政策也加大了引導,今年4月1號公共建筑將要強制進行碳計算。 

在具體做碳核查,一般以摸家底為基礎,是非常依托于建筑數字化能力本身。而建筑業數字化參差不齊,以BIM+能耗數據為據點,還是有很多提升空間。

 

03

征途中的人才困境


幾個月前,土木方向的年輕人在B站等網絡平臺掀起了對行業的熱議。大猛子因與何同學的明顯反差,成為建筑行業的流量人物,“提桶跑路”成為土木人的調侃,也開始讓在校生與從業者思考自身未來的走向。

人才困境是轉型期中的建筑業必然要經歷的一個發展階段。此前,中國建設報也發文提到,這里面既有“人口紅利”的原因,也有產業結構調整的原因,又有建筑行業本身特殊性的原因。

高校作為人才的“發源地”,近年來也看到不少高校設置智能建造、BIM相關專業或課程,在交叉學科人才培養的路上探索。同時,通過專業學科的優化調整也在與企業對接。不過,在具體方向上,可能更需要學生主動去探知、感受與抉擇。

在企業中,學會既掌握業務知識,又嘗試去發現與創造數字化場景可能是如今優秀從業者的顯著特征。雖然對數字化的理解也是因崗位需求程度而不一,而目前接受對基礎的數字化信息的認知和了解,是對新一代從業者的更高要求。

另外,隨著現今技術的進步以及國際環境日益嚴苛,真正可借鑒的東西也越來越少了,創新成為主流。因此,個人的獨立思考能力、勇氣和魄力也顯得尤為重要。

最后不管是在什么樣的位置,雖然現在對于通才的要求越來越高,但相信在專業性上還是最重要的一塊。

著名財經作家吳曉波提到,產業智能變革除了給我們帶來生產效率的提高,產品質量的提升外,更重要的是再造了中國工業文明的人文環境。

數字化的價值意義,是合規、是避險、是降本、是增效,具體包括可能是不再需要更多的勞力工人,取而代之是懂維修,懂編程的產業工程師。另外,更重要的是取代了那些在惡劣環境下的特殊工種。

未來的工業化建筑工地,可能也不再是勞動密集型的,而是擁有大量機械設備和極少產業工人,他們按時上下班,體面且從容……


來源:未來可棲

文|秦明  編輯|石亞瓊 封面來源|視覺中國

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