建筑企业推进数字化转型的路径与实践研究

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研究背景

当今世界，正经历一场广泛而规模宏大的科技和产业变革，数字孪生、人工智能、大数据、物联网等数字化技术正在不断实现重大突破。数字经济的蓬勃发展，导致全球各国之间竞争激烈，争相抢占数字经济领域的制高点，加速推进了人类社会进入数字经济时代。

党的十八大以来，我国数字经济在国民经济中的地位更加稳固，呈现出以下几方面特征：

第一，数字基础设施稳步发展。2022年，电信业务收入累计完成1.58万亿元，比2021年增长8％。新兴业务，如数据中心、云计算、大数据和物联网，正在迅猛发展，共实现了3072亿元的业务收入，较2021年增长了３2.4％。软件和信息技术服务业则累计实现了10.8万亿元的业务收入，同比增长11.2％。

第二，数字产业化占GDP比重创五年来最大的增幅。2022年数字产业化增加值规模达到9.2万亿元，同比名义增长10.3％，占GDP比重为7.6％，占数字经济比重为18.3％。

第三，产业数字化转型提档加速。2022年产业数字化规模为41万亿，同比名义增长10.3％，占GDP比重为33.9％，占数字经济比重为81.7％。

第四，数字化治理能力和规范水平同步提升。我国数据安全存在隐患，缺少自主可控的软硬件平台和产品，核心数据存在外泄风险。为解决数字经济治理问题，2022年12月，中共中央和国务院共同发布了《关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》，这是我国首部从生产要素高度部署数据要素价值释放的国家级专项政策文件，具有里程碑的意义。

在数字经济时代，我国数字经济取得了可喜的成绩。但是，在全球数字化变革的浪潮中，建筑业与其他行业数字经济的蓬勃发展相比仍有较大差距，麦肯锡全球研究院2017年发布的报告《数字时代的中国：打造具有全球竞争力的新经济》表明，在产业数字化和数字产业化方面，建筑业仍然位于数字化转型的初始阶段，其数字化水平在各行业中处于较低水平。

本文结合某大型建筑央企数字化转型的经验，分析建筑业实际的数字化现状，并提出数字化转型的实践道路。

02 建筑企业数字化现状分析

▌1. 建筑企业数字化现状

（1）数字化应用年限底

建筑业是世界上最大的产业，其产业链占全球GDP的13％，但是从企业数字化应用时间上看，应用1-3年的企业占比24.24％；应用４-６年的企业占比22.67％，应用７年以上的企业占比23.45％，未应用或应用不到１年的企业占比17.08％，还有12.56％的企业不清楚数字化工作年限。

（2）项目数字化应用程度不高

我国建筑业应用数字化技术开展工程项目建设和管理的程度参差不齐，房建项目数字化应用程度较高达到89.4％；其次是市政项目，达到51.32％；相比之下，桥隧、轨道交通、工业建筑、水利类项目数字化应用程度较低，分别为24.44％、22.77％、25.42％和13.74％。

（3）数字化应用还不够全面

建筑业在数字化应用方面差距较大，相对集中在技术、质量、生产、安全：72.92％的企业应用了技术管理；58.29％的企业应用了生产管理；58.0％的企业应用了质量管理；用于安全管理的达到56.82％；而人力资源管理、项目综合管理、环境管理、设备管理、市场经营、承包合同、资税管理占比均不到35％。

▌2. 建筑企业数字化现状原因分析

（1）BIM正向设计推广难度大

工程设计是工程建设的重要环节，设计和交付的质量直接影响工程建设的水平。由于设计费不高，设计周期短，导致设计企业缺乏BIM正向设计的动力。

（2）缺少专业数字化人才

在数字化转型的过程中，不管是勘察设计单位还是施工企业，都缺乏专业数字化人才。专业设计师没有应用BIM技术开展正向设计的动力；施工企业长期处于人才结构老龄化，在复杂的工作环境中，更加不愿意学习和应用数字化技术对施工工艺工法进行创新应用。

（3）工程项目全生命期存在数据孤岛

长期以来，我国建筑业在设计、施工和运营三阶段均缺乏有效的沟通，在技术、业务和数据三方面均没有实现有效的贯通，导致工程数据不能有效的传递，数字化转型成本高，严重影响建筑企业数字化转型。

（4）信息化基础设施难以满足数字化转型要求

BIM、IOT、人工智能和大数据等新一代数字技术的应用，将带来建筑业数据的变革，传统的数据存储和数据算力难以满足数字化转型的要求。

03 企业数字化转型发展阶段及路径分析

▌1. 企业数字化转型发展阶段

企业数字化转型可分为三个阶段。图１所示为企业数字化转型发展阶段示意图。

图１ 企业数字化转型发展阶段示意图

（1）项目数字化阶段

项目数字化是指企业利用数字化技术对项目生产和管理环节进行优化和改进的过程。通过应用智慧工地等数字化技术，项目部能够提高生产智能化和精益项目管理的能力。

（2）企业数字化阶段

企业数字化是指借助数字化技术和工程项目管理系统，对项目管理和企业管理的过程进行数字化改造。在企业数字化转型发展中，重点是提高战略绩效管控能力，构建全面的预算管理体系，增强一体化建造的能力，并提供个性化的业务服务等。

（3）产业数字化阶段

产业数字化是指基于数字化技术的产业互联网的实现。在产业数字化的过程中，建筑企业利用数字化平台对建筑产业链上下游的业务流程、信息流动以及数据流进行整合管理，以实现全面一体化和智能化管理。

▌2. 企业数字化转型技术路径

企业数字化转型是一项全面应用数字技术的过程，旨在激发数据驱动创新的潜力，以提高在数字时代生存和发展所需的能力，促进业务的优化、创新和重构，以创造、传递和获取新价值，实现企业的升级和创新发展。建筑企业的数字化转型可以通过明确发展战略、价值创造、新能力建设和数据驱动这四个方面来实现，通过建立系统性和体系化的联系，有条不紊地推进企业的数字化转型。

图２所示为企业数字化转型路径模型。

图２ 企业数字化转型路径模型

▌3. 企业数字化转型实施路径

以工程项目为例，建筑企业数字化转型的战略目的是实现数字化带动信息化，信息化驱动工业化，工业化促进现代化，推动建筑业数字化转型取得新突破。图３所示为企业数字化转型实施路径示意图。

图３ 企业数字化转型实施路径示意图

04 企业数字化转型实践研究

某建筑央企围绕资源数据化、管理信息化、建造智能化、运营智慧化四个方面开展了数字化转型实践工作，本文对上述四个方面进行剖析。

▌1. BIM技术打造建筑业数据资产

在设计阶段，将BIM技术作为设计工具，提升设计效率和质量；在规划设计和施工图设计过程中，应用BIM技术开展相关专业正向设计。应用BIM云平台，实现各参建方的信息共享、数据整合、设计协同，并将设计数据传递到施工阶段。利用BIM技术开展施工图深化设计和施工管理，对施工方案进行模拟、展示施工进度、复核统计工程量、辅助工程项目质量管理和安全管理，形成竣工模型辅助项目验收和运维，为数据驱动的智能建造和智慧运营提供技术保障。图４所示为BIM技术打造数据资产示意图。

图４ BIM技术打造数据资产示意图

▌2. 信息化技术打通数据孤岛

建筑企业，特别是大型建筑央企，应用的信息化软件众多，从总部到项目部，各类软件合计几百种，甚至上千种，这么多的软件，在业务、技术和数据上都难以贯通，重复填报现象严重，增加了管理成本。

为解决这个问题，某建筑央企开展了“贯通工程”，其数字化转型顶层设计规划示意如图５所示。通过贯通工程，实现了如下功能：通过统一身份认证，一次登录，可以进入所有的管理系统；数据一次填报，多系统可以利用；从总部到项目部、从建设到运维，通过技术贯通、业务贯通和数据贯通，打通了企业的数据孤岛，提升了管理效能。

图５ 某建筑央企数字化转型顶层设计规划示意图

▌3. 数字化技术赋能智能建造

建筑企业要解决缺人降本增效的问题，必须通过数字化创新来催生技术、管理和业务模式的创新，从而推动企业的数字化升级和转型。

某建筑央企围绕数字化转型，开展了“数智升级工程”。根据项目特点，利用数字化技术，围绕工厂化生产要求，开展施工图深化设计，形成若干制造单元和安装单元。推动建设了一批智能化的板厂、梁场、管线加工和预安装厂、隧道开挖机器人、机器人焊接、机器人钢筋绑扎等智能化技术。开展了机器人施工和装配式施工，实现规模化的智能建造。

图６所示为智能化板厂、梁场。这些新技术的应用对企业数字化转型起到了积极的作用。

图６ 智能化板厂、梁场

▌4. 新一代信息技术助力智慧运营

基于BIM、物联网、人工智能、大数据等数字技术正在潜移默化地改变传统的建筑运营管理模式，以有效、实时、准确的数据作为关键要素的数字经济将替代旧模式成为未来智慧运营新模式。我国城市轨道交通行业推出了一批智慧运营示范场景：智能安检、大客流感知、环境感知、一键开关、智能调光、智能客服、机器人巡检、环境监测。

在数字化转型过程中，智慧地铁、智慧公路、智慧城市、智慧园区（楼宇）等一批智慧解决方案应运而生，为我国建筑业数字化转型提供了技术保障，将推动建筑企业从“数字企业”迈向“智慧企业”。图７所示为智慧园区管理平台。

图７ 智慧园区管理平台

结论

企业数字化转型不仅仅是对数字化技术的粗浅应用，而是随着数字化技术的逐步深入应用，企业需要相匹配地调整其组织架构、人才结构、管理制度、技术配置以及企业文化。在数字化转型过程中，建筑企业应深度融合应用新一代信息技术，并建立数字基础设施一体化平台，同时构筑企业的数字化核心技术，实现数据资源的全面整合的目标，打造新型服务能力，推进建筑建造和运营创新转型，以创新驱动实现价值创造，推动企业高质量发展。

企业数字化转型要确保将数据治理与业务创新深度融合，而不是简单地“建平台、上系统”。人才规划与新型能力协同发展，业务专业人员和技术专家共同协作，充分整合业务管理经验和数字化技术，确保数字化技术能够在实际业务中得到有效应用，实现建筑业从“建造”到“智造”，从“建造大企”到“智造强企”。

本文来自《铁道工程学报》杂志，作者江文化、 谢学文、 杨向歌，