智能建造理论与实践 课件 3.7节“互联网+”与智能建造体系融合

第三章智能建造平台体系3.7“互联网+”与智能建造体系融合信息技术工程建造系统智能建造BIM技术物联网技术5G技术人工智能云计算技术大数据技术…技术基础互联网+建筑业全产业链价值链创新链全生命周期“互联网+”与智能建造体系互联网的诞生和发展3.7“互联网+”与智能建造体系融合互联网与“互联网+”原型：阿帕网美国高级研究计划局（ARPA）投入使用的一个军用网1969ARPANET的设计思想被运用到大学和学术机构20世纪70年代美国国家科学基金会（NSF）利用TCP/IP协议组建国家科学基金会网络美国的三家公司成立了“商用互联网协会”——吹响了互联网商业化号角互联网是一个由各种不同类型和规模、独立运行与管理的计算机网络组成的全球性巨型计算机网络。美国政府指定的三家私营企业接替了国家科学基金会网络的工作1986199219953.7“互联网+”与智能建造体系融合互联网的三个发展阶段互联网的诞生和发展3.7“互联网+”与智能建造体系融合互联网发展历程010302Web1.0阶段（1994~2002年，门户时代）强调基于网络链接的分享，其信息只是单纯发布到网络上供网民浏览的，基本上是单向的互动。Web2.0阶段（2002~2009年，搜索/社交时代）强调基于社交的双向信息分享，用户既可以通过网络提供信息，也可以通过网络获取信息。Web3.0阶段（2009年至今，大互联时代）强调基于移动的主动分享，产生了以移动互联网为基础的各种创新模式，如共享经济模式。典型应用：以移动化、云端化服务、基于位置的服务等为特点，如众包、微信、百度云、滴滴出行、网上购物等。互联网的诞生和发展3.7“互联网+”与智能建造体系融合互联网的本质共享即资源共享性，包括信息资源与实体资源的共享。通过互联网的互联互通，实现线上信息资源的共享，再通过线下的运作实现实体资源的共享实时强调资源共享的及时性与时效性，互联网上的信息资源与现实世界的实体状态完全同步，可产生一定社会价值互动即互联网用户之间的沟通与交流，其本质是即时的反馈，可以实现多对多的传播共享实时互动虚拟服务虚拟指在网络中创造一种虚拟的环境，给人一种真实的感受和体验图。虚拟性是互联网发展最突出的特点之一，包括网络空间的虚拟性、网络行为主体身份的虚拟性、网络行为的虚拟性服务指以互联网平台为基础，通过用户之间的沟通与互动，为用户提供信息的各类服务活动。经过四十多年的发展，经历了Web1.0、Web2.0、Web3.0三个阶段，提供了通信、信息检索、社交、商务、娱乐等服务活动3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”的内涵和本质互联网的特征尊重人性互联网的强大力量来源于对人性最大限度的尊重、对用户体验的敬畏、对人的创造性发挥的重视开放生态关于“互联网+”，生态是非常重要的特征，而生态本身就是开放的连接一切连接一切是“互联网+”的目标。“互联网+”最终落脚于建设一个连接一切的生态，这个定义体现了互联网对世界产生的影响跨界融合“互联网+”的特质是跨界融合，连接一切。“+”就是跨界、变革、开放、重塑融合创新驱动创新驱动发展是加快转变经济发展方式的内在要求。用所谓的互联网思维来求变、自我革新，也更能发挥创新的力量重塑结构互联网打破了原有的社会结构、经济结构、地缘结构、文化结构，权力、议事规则、话语权在不断发生变化3.7“互联网+”与智能建造体系融合建筑业实施“互联网+”转型的背景“互联网+”与建筑业建筑业融合应用“互联网+”，通过运用新一代信息技术，并与BIM技术、装配式建筑有效结合，可为工程项目建造过程中商务、技术、生产三条线提供准确、及时、可靠的数据建筑业与互联网融合发展“在国家政策鼓励和行业推动下，BIM技术在国内建筑业得到迅速推广应用，建筑工业化也得到快速发展。云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术在各行业广泛应用李克强总理在《政府工作报告》中提出“互联网+”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，正式将“互联网+”纳入国家顶层设计，提升至国家战略层面。3.7“互联网+”与智能建造体系融合建筑业实施“互联网+”转型的背景——“互联网+”主要政策文件一览表时间政策名称主要内容2015年7月《关于积极推进“互联网”行动的指导意见》到2025年，“互联网+”成为经济社会创新发展的重要驱动力量。2015年8月《关于促进大数据发展行动纲要的通知》提出“探索大数据与传统产业协同发展的新业态、新模式，促进传统产业转型升级和新兴产业发展，培育新的经济增长点”。2016年3月《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出“发展现代互联网产业体系”“把大数据作为基础性战略资源，全面实施促进大数据发展行动，加快推动数据资源共享开放和开发应用，助力产业转型升级”。2016年8月《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》提出“建筑企业应积极探索‘互联网+’形势下管理、生产的新模式，深入研究BIM、物联网等技术的创新应用，创新商业模式”。2016年12月《大数据产业发展规划（2016--2020年）》以强化大数据产业创新发展能力为核心，明确了大数据产业发展的7项任务、8项重点工程和5项保障措施，提出“促进跨行业大数据融合创新，打破体制机制障碍，打通数据孤岛，创新合作模式，培育交叉融合的大数据应用新业态”。2020年7月《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》以大力发展建筑工业化为载体，以数字化、智能化升级为动力，创新突破相关核心技术，加大智能建造在工程建设各环节应用，形成涵盖科研、设计、生产加工、施工装配、运营等全产业链融合一体的智能建造产业体系。3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”背景下建筑业转型方向有效集成业内人员、物流、资金、数据和技术资源，实现对工程从设计、生产、施工到运维的全过程、全要素、全参与方的数字化、在线化、智能化，创新发展模式以业内大型企业资源和技术实力为依托，打造基于“互联网+”的建筑产业互联网平台，构建工程建设全产业链生态系统，形成行业发展新格局“互联网+”背景下建筑行业发展新模式3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”背景下建筑业转型方向01数字化实现工程建设全过程的数字化，通过建立BIM智能构件系统，实现覆盖工程总承包（EPC）全过程建筑构件的标准化、数字化02在线化以互联网技术为支撑，为企业提供BIM智能建造云环境，实现智能构件在建筑业产业链的流动以及数据、服务在线化03智能化通过智能化实现智能构件库数据共享，通过企业间共创建筑业大数据中心实现智能建造建筑业融合应用“互联网+”，向数字化、在线化和智能化方向发展，不仅需要有利的政策环境和技术支撑，更需要行业内上下游企业之间的协同合作、业内企业与相关行业企业的跨界合作，打造建筑产业互联网平台，充分整合业内资源，最终构建工程建设全产业链生态系统，实现行业的高质量发展。3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”背景下的建筑业新场景未来在实体建筑建造之前，将衍生出纯数字化虚拟建造的过程，实体的建造阶段和运维阶段将会是虚实融合的过程，呈现出以新设计、新建造、新运维为代表的新业务场景。3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”背景下的建筑业新场景01打造全数字样品。在项目开工之前通过数字化平台进行协同设计、虚拟生产、虚拟施工和虚拟运维的PDCA循环模拟和全过程数字化打样新设计02实现数字孪生建造。融合工厂生产和现场施工的一体化“数字生产线”，以现场精益化施工驱动工厂精益化生产，实现智能化的数据流动新建造03实现虚实融合的智慧化运维。在运维阶段，通过物联网等智能设备，实时采集数据，传输至数字空间，保持数字虚体的持续迭代新运维3.7“互联网+”与智能建造体系融合ICT信息与通信技术随着互联网与建筑业的融合，建筑业正在发生变革，从以建造工程实体为中心向以提供服务为中心转变。先进ICT技术在建筑业的深入应用，必将对现有工程建造的组织模式、运作方式和管理模式等产生深远的影响，引起工程建造领域的一场深刻变革，催生新的工程建造模式。物联网大数据云计算“互联网+”时代智能建造模式3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”时代的智能建造模式内涵智能建造的基本架构新的建造模式与ICT技术（特别是与物联网、互联网和物理信息系统等技术）的迅速发展紧密相关智能建造模式的实现，需要打造一个实时感知、采集各种信息，并通过网络实现人、机器、资源、环境等互联互通的信息支撑环境在此基础上，实现面向工程建造生命周期的服务集成和参与方之间的协同管理，最终达到智能建造管理的目的智能建造模式的核心内涵是信息支撑平台、服务集成、协同管理和智能建造管理等3.7“互联网+”与智能建造体系融合信息支撑平台在智能建造中，信息支撑平台是服务集成、协同管理和智能建造管理的基础信息支撑平台的框架分为三层：数据中心层、服务层和信息采集网络层信息支撑平台的框架3.7“互联网+”与智能建造体系融合信息支撑平台信息采集网络层服务层数据中心层数据中心层主要规范数据格式并存储数据，详细记录了工程建造过程的所有信息服务层主要存储了工程建造过程不同阶段工程建造服务实施产生的所有信息信息采集网络层是通过不同的信息采集技术，主动感知不同的信息，如环境信息、质量信息、安全信息等。通过不同的信息网络技术，将这些信息主动推送给工程建造服务，支持工程建造服务的实施3.7“互联网+”与智能建造体系融合服务集成参与方企业内部工程全生命周期基于Web服务参与方受到本身资源和能力的限制，需要将企业内部的资源集成起来，进行优化配置，提高服务水平和运作效率。同时，为了高效地完成建造任务，需要将不同阶段参与方提供的工程建造服务集成，协同完成工程建造任务在“互联网+”工程建造平台中，工程建造过程被分解为各种工程建造服务，如设计服务、材料供应服务、施工服务和其他支持服务等，工程建造生产分工更加专业和深入3.7“互联网+”与智能建造体系融合服务集成工程建造参与方由传统的工程参与者转变为工程建造服务提供者。参与方企业会同时为多个工程项目提供工程建造服务，需要形成一种参与方企业内部的集成管理模式,将参与方企业内部的各类资源集成起来，提高服务水平与运作效率参与方企业内部的服务集成不同的工程建造服务处于工程建造过程的不同阶段，由不同的参与方完成，容易产生工作冲突、工程变更周期长和工程延误等问题，需要将工程建造过程各阶段不同参与方提供的不同工程建造服务集成起来工程全生命周期的服务集成工程建造服务需要在工程建造平台上交易与共享，其关键是将工程建造服务转变成Web服务，发布到工程建造平台，支持工程建造服务的发现、匹配和自动组合基于Web服务工程建造服务集成3.7“互联网+”与智能建造体系融合服务集成参与方企业内部的集成框架3.7“互联网+”与智能建造体系融合协同管理协同管理就是通过建立无缝衔接的协同运行机制，把工程价值链形成过程中的各要素、过程、环节等组成一个紧密的“自组织”体系，并使其按照协同方式进行整合，从而实现优势互补和功能倍增，创造最大价值的管理过程协同管理不仅包括施工过程中业主、施工方、监理等各方的协同管理，也包括设计、施工等各阶段的协同管理，其目标就是通过参与方之间的工作协同、信息协同和资源协同，高效地完成工程建造3.7“互联网+”与智能建造体系融合协同管理人机协同服务协同指由人和智能机器在工程建造服务实施过程中的协作而形成的统一、和谐的系统。它以人为中心，实现人与机器协同运作，关键在于人和机器的互相感知和互动指将不同工程建造服务的功能整合起来形成一个整体，实现各参与方之间的协同运作，更好地完成工程建造。工程建造项目的建造过程就是一个为完成工程建造所开展的参与方之间服务的协同过程3.7“互联网+”与智能建造体系融合协同管理人机协同的体系结构感知控制执行3.7“互联网+”与智能建造体系融合智能建造管理智能建造管理的基本框架智能建造管理含义将感知、认知和决策相结合，在工程建造信息主动感知的基础上，通过建立信息之间的深度关联，自动发现新规律，使各参与方能够主动决策并自觉行动，提高工程建造管理的水平智能体现方面数据智能感知数据集成与智能分析管理的智能3.7“互联网+”与智能建造体系融合智能建造管理数据智能感知数据集成与智能分析管理的智能针对要采集的多源数据，通过各类传感器、RFID等信息采集技术来实现对物理建造资源相关数据的主动感知和数据实时获取。然后通过网络将信息主动推送给各参与方，实现智能感知。在智能感知基础上，以BIM模型为工具对感知的数据进行集成，构建BIM