近年來，建筑業(yè)面臨著生產(chǎn)效率低、事故率高、勞動力短缺及成本逐年上升的壓力，在數(shù)字化、智能化技術(shù)快速發(fā)展的背景下，智能建造被認(rèn)為是行業(yè)發(fā)展的方向。近期，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合多個部門發(fā)布《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》（以下簡稱《意見》），“智能建造”在業(yè)界和學(xué)術(shù)界引起高度關(guān)注。筆者認(rèn)為，《意見》的出臺恰逢其時，具有較強(qiáng)的前瞻性，有利于智能建造的快速發(fā)展與普及。雖然智能建造在業(yè)界和學(xué)術(shù)界被頻頻提及，但整體而言對智能建造的認(rèn)知尚存在較多疑惑。為有效推進(jìn)智能建造的實(shí)施，我們不得不思考：智能建造是什么？如何實(shí)現(xiàn)智能建造？
什么是智能建造？
“智能建造”（Intelligent Construction或Smart Construction）一詞的產(chǎn)生得益于數(shù)字化和智能化技術(shù)的發(fā)展，由“數(shù)字建造”（Digital Construction）衍化而來，可以認(rèn)為是數(shù)字建造的高級階段。但無論是學(xué)術(shù)界還是行業(yè)內(nèi)，都尚未對智能建造形成統(tǒng)一的定義和內(nèi)涵界定。結(jié)合自己的科研認(rèn)知與工程實(shí)踐，筆者認(rèn)為智能建造應(yīng)考慮先進(jìn)信息技術(shù)與建造環(huán)節(jié)的高度融合，實(shí)現(xiàn)建造過程的高彈性、高效率、高質(zhì)量以及安全與環(huán)境友好。特別是彈性，它是一個系統(tǒng)智能化的重要體現(xiàn)。例如，在服裝制造業(yè)，一個傳統(tǒng)生產(chǎn)線可能只生產(chǎn)一類服裝，而一個智能化生產(chǎn)線可根據(jù)不同需求生產(chǎn)不同類型的服裝，這就是所謂的“彈性”。當(dāng)然，彈性不僅體現(xiàn)在應(yīng)對內(nèi)部需求變化的能力，還體現(xiàn)在應(yīng)對外界環(huán)境變化的能力。由此，筆者凝練出了智能建造的定義。狹義上而言，智能建造是以BIM、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)為基礎(chǔ)，可以實(shí)時自適應(yīng)于變化需求的高度集成與協(xié)同的建造系統(tǒng)。可以看出，智能建造不是一個面向單一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)，而是一個高度集成多個環(huán)節(jié)的建造系統(tǒng)，即融合了設(shè)計、生產(chǎn)、物流和施工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在這個建造系統(tǒng)內(nèi)，各個環(huán)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)信息高度共享和業(yè)務(wù)相互協(xié)同，從而可以對各環(huán)節(jié)的變化需求（如設(shè)計變更、供應(yīng)變化）快速響應(yīng)，即實(shí)現(xiàn)建造過程的彈性和效率。而先進(jìn)信息技術(shù)是智能建造的基礎(chǔ)，其快速發(fā)展為智能建造實(shí)施提供了必要條件。BIM技術(shù)為智能建造提供了產(chǎn)品相關(guān)基礎(chǔ)信息創(chuàng)造、集成、管理與服務(wù)的底層支撐；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為生產(chǎn)、物流與施工過程中的信息實(shí)時獲取與傳輸提供了基礎(chǔ)支持；人工智能則為智能建造各環(huán)節(jié)的智能分析與操作提供了有力保障。
基于智能建造的定義，智能建造系統(tǒng)由智能設(shè)計、智能生產(chǎn)、智能物流和智能施工組成。設(shè)計作為生產(chǎn)、物流和施工的源頭，其不僅要考慮建造產(chǎn)品的功能需求，還應(yīng)考慮智能生產(chǎn)、智能物流和智能施工有效實(shí)施的需求，即面向生產(chǎn)、物流、施工智能化的設(shè)計。智能設(shè)計就是要實(shí)現(xiàn)設(shè)計方式與流程的智能化，既可以有效評估設(shè)計的功能性以及設(shè)計對智能生產(chǎn)和智能施工的支撐性，又可以對設(shè)計變更、供應(yīng)變化、工廠或工地環(huán)境變化做出快速響應(yīng)。智能生產(chǎn)和智能施工，不是將傳統(tǒng)的生產(chǎn)和施工環(huán)節(jié)簡單地自動化、智能化，而是實(shí)現(xiàn)面向自動化和智能化的生產(chǎn)方式與工藝流程，并適應(yīng)于設(shè)計變更、供應(yīng)變化、現(xiàn)場環(huán)境變化等。這既需要對傳統(tǒng)生產(chǎn)方式與工藝流程進(jìn)行變革，又需要對建造產(chǎn)品設(shè)計構(gòu)造與設(shè)計方式進(jìn)行變革。而智能物流則是根據(jù)生產(chǎn)和施工的需要，實(shí)現(xiàn)原材料或構(gòu)配件的智能采購和配送，同樣可對設(shè)計、生產(chǎn)和施工中的變化做出快速響應(yīng)?？梢?，通過這些環(huán)節(jié)的有機(jī)融合，有利于實(shí)現(xiàn)建造過程的彈性。
如何實(shí)現(xiàn)智能建造？
理論上而言，智能建造是可行的。然而，由于建造產(chǎn)品的唯一性、建造過程的不可重復(fù)性、建造環(huán)節(jié)的碎片性以及現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜動態(tài)性，智能建造在實(shí)施過程中仍面臨諸多困境。如何推動智能建造的實(shí)施？筆者結(jié)合《意見》談以下幾點(diǎn)想法。
構(gòu)建跨行業(yè)多方協(xié)作機(jī)制。智能建造面向的不是一個而是多個環(huán)節(jié)，這就需要各環(huán)節(jié)的執(zhí)行主體共同協(xié)作來構(gòu)建智能建造解決方案。同時，信息技術(shù)作為智能建造的支撐手段，相關(guān)主體也應(yīng)參與整個方案的構(gòu)建。因此，在頂層設(shè)計上，應(yīng)構(gòu)建集成設(shè)計、生產(chǎn)、物流、施工、信息技術(shù)等多行業(yè)、多專業(yè)的聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊與協(xié)作機(jī)制。《意見》通過多部門聯(lián)合發(fā)布，也體現(xiàn)了智能建造多專業(yè)、多方參與的特點(diǎn)與需求。
加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)與平臺研發(fā)。近年來，BIM、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展及其在建筑業(yè)的推廣應(yīng)用，為智能建造實(shí)施奠定了良好基礎(chǔ)。然而，相關(guān)技術(shù)的集成度和平臺的支撐度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足智能建造系統(tǒng)的需要。特別是仍缺少具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能設(shè)計平臺、成熟的行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺以及智能生產(chǎn)和施工裝備與平臺。因此，需要加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用，研發(fā)適用的智能建造基礎(chǔ)技術(shù)與平臺，支撐智能設(shè)計、智能生產(chǎn)、智能物流和智能施工的有效實(shí)施。
明確智能建造的發(fā)展模式?？紤]到智能建造是工程建設(shè)與信息技術(shù)交叉融合的產(chǎn)物，其發(fā)展模式大體上可分為兩類：一是以工程建設(shè)方為主體的發(fā)展模式，二是以信息技術(shù)方為主體的發(fā)展模式。前者可以充分利用建筑業(yè)已有的信息化基礎(chǔ)，并準(zhǔn)確把握行業(yè)發(fā)展需求與障礙，但面對行業(yè)固有的特點(diǎn)和問題難以從根本上取得突破；后者可以充分融合信息行業(yè)的新理念、新技術(shù)，在智能建造方向上取得變革性成效，但難以全面系統(tǒng)地把握建筑業(yè)的獨(dú)特需求。因此，應(yīng)充分考慮當(dāng)前建筑業(yè)發(fā)展需求與階段，確定智能建造的發(fā)展模式。
發(fā)展集成式智能建造裝備。智能生產(chǎn)和施工裝備或機(jī)器人是智能建造理念落地的基礎(chǔ)。智能裝備或機(jī)器人涉及單專業(yè)機(jī)器人或平臺式機(jī)器人，前者一般以代替某種作業(yè)為目標(biāo)，后者則以完成一項綜合任務(wù)為目標(biāo)。考慮到智能建造是一個集成多環(huán)節(jié)的建造系統(tǒng)，在智能建造裝備或機(jī)器人研發(fā)時應(yīng)充分考慮機(jī)器人之間的集成性、交互性和協(xié)作性。因此，提倡發(fā)展集成多個單專業(yè)機(jī)器人的集群式建造機(jī)器人或平臺式建造機(jī)器人，并加強(qiáng)相關(guān)裝備的工程示范應(yīng)用與推廣。
協(xié)同建造工業(yè)化與智能化。建造工業(yè)化為建造智能化提供了便利條件。特別是預(yù)制構(gòu)件（如混凝土構(gòu)件、鋼構(gòu)件）的大量推廣應(yīng)用，突顯了制造業(yè)的特點(diǎn)和優(yōu)勢，使得各個建造環(huán)節(jié)更易于融合，可有力推動智能建造的發(fā)展。而數(shù)字化、智能化技術(shù)在建筑業(yè)的深度應(yīng)用，又為預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計、生產(chǎn)、運(yùn)輸、裝配等環(huán)節(jié)的有效融合提供了可能性。因此，協(xié)同推進(jìn)建造工業(yè)化與智能化，將加快智能建造的發(fā)展進(jìn)程，更有利于建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
加快人才培養(yǎng)與標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。智能建造的有效實(shí)施和落地，離不開復(fù)合型人才的培養(yǎng)和系列標(biāo)準(zhǔn)的制定，而這些目前都是非常欠缺的。對于人才培養(yǎng)，一方面要培養(yǎng)智能建造方案和平臺研發(fā)人才，另一方面要培養(yǎng)智能建造系統(tǒng)落地應(yīng)用人才。但無論是哪類人才，都應(yīng)具有工程建設(shè)知識和信息技術(shù)知識。特別是應(yīng)用人才，掌握一定的信息技術(shù)知識是非常必要的、關(guān)鍵的。對于標(biāo)準(zhǔn)制定，要結(jié)合智能建造的發(fā)展進(jìn)程，制定智能建造標(biāo)準(zhǔn)體系，例如數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)、裝備、平臺標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用、評價標(biāo)準(zhǔn)等。
綜上，智能建造作為建筑業(yè)的發(fā)展方向和新的引擎，將有利于推進(jìn)建筑業(yè)的改造升級和高質(zhì)量發(fā)展。而清晰理解智能建造的內(nèi)涵，系統(tǒng)梳理智能建造的重點(diǎn)工作，將有利于推進(jìn)智能建造的成功實(shí)施。《意見》的發(fā)布，無疑給智能建造指明了發(fā)展方向、確立了發(fā)展路徑、提供了發(fā)展契機(jī)。相信隨著智能建造的持續(xù)推進(jìn)，建筑業(yè)一定能夠成功轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)彈性建造、高效建造、高質(zhì)量建造、安全建造和綠色建造的目標(biāo)。