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深耕建筑行业:杨发用数字孪生技术重塑工程生态
2025年04月09日 17:17   来源:中新网上海  

  中新网上海新闻4月9日电(记者 缪璐)当下,随着“数字中国”战略的深入推进,建筑工程管理正经历着从经验驱动到数据驱动的质变。据统计,我国建筑业数字化水平较制造业滞后约10年,每年因管理效率低下导致的损失高达数千亿元。当摩天大楼突破600米高度、地铁网络在地下编织第八条线路,传统管理模式已难以驾驭几何级增长的工程复杂度。联森建设集团有限公司总经理杨发近日在上海出席活动时,畅谈了其用数字孪生技术重塑工程生态的过程。

  从工地技术员到行业革新者

  2000年,刚进入行业的杨发,还是以生产销售的身份接触建筑工程管理的业务。带着一摞图纸和一双劳保鞋踏入建筑工地。那时的他,每天穿梭在钢筋水泥之间,用卷尺丈量每一寸混凝土结构的误差,用纸质表格记录施工进度。在尘土飞扬的施工现场,他亲历了传统工程管理信息传递依赖口头沟通,质量监管靠人海战术,进度把控全凭经验估算的“原始状态”。“当时项目部的文件柜塞满了纸质资料,但遇到突发问题,所有人还是得跑到现场扯着嗓子协调。”回忆起入行初期,杨发仍对那种低效与混乱记忆犹新。

  这种切身体验,成为他日后深耕行业数字化转型的起点。2015年,彼时的中国建筑行业正经历深刻变革,BIM(建筑信息模型)技术初露锋芒,智慧工地概念开始萌芽,但多数企业仍困于“数据孤岛”。在一次跨省重点项目协调会上,杨发目睹了因数据延迟导致的重大返工。设计院更新的结构参数未能实时同步至施工方,3000平方米的混凝土浇筑被迫作废。“那次损失不仅是金钱,更是整个团队对行业现状的反思。”

  从痛点中发现机遇

  2018年,杨发带领团队对在建项目展开调研,发现两个共性难题:一是工程全周期数据链条断裂,设计模型在施工阶段沦为“静态图纸”,现场变更无法反向同步;二是风险预判高度依赖人工经验,面对复杂地质条件或突发天气,管理系统缺乏动态响应能力。某次隧道工程中,由于岩层数据与初期勘探报告偏差较大,项目组耗时两周重新调整支护方案,工期延误导致直接损失超千万元。“如果系统能实时关联地质数据与施工模型,提前模拟风险呢?”这个念头在他心中生根发芽。

  杨发在联森建设内部组建了由BIM工程师、算法专家和一线项目经理构成的“数字工程攻坚组”。他们白天深入高层建筑工地,记录塔吊调度、物料运输中的每个堵点;夜晚在实验室搭建数据中台,尝试将激光扫描点云、物联网传感器与BIM模型融合。

  破局:数字孪生技术的本土化突围

  2018年末,杨发主导研发的“建筑工程数字孪生全生命周期智能决策平台V1.0”迎来最终的挑战。杨发注意到工业数字孪生平台能实时映射生产线状态,并同步优化排产计划。“建筑工程的复杂度远高于流水线,但底层逻辑相通,是物理空间与数字空间的动态交互。”他迅速调整技术路线,提出“建筑全生命周期孪生”概念,以BIM模型为骨骼,嵌入实时施工数据为血脉,叠加智能算法为神经,构建能自主“思考”的决策系统。

  开发过程充满挑战。在某智慧园区试点项目中,团队首次尝试将无人机巡检数据接入平台,却因数据格式不兼容导致模型错位。工程师们连续72小时重写数据接口协议,最终让20万平方米的工地实景与数字模型实现厘米级对齐。更艰巨的考验在于算法训练要让系统理解建筑行业的“潜规则”。例如,台风季混凝土浇筑并非单纯依赖气象预报,还需结合供应链调度、工人排班等变量。团队收集了华南地区近十年200个项目的停工案例,让人工智能学习“弹性工期”的决策逻辑。

  行业生态的重构者

  截至2023年,该平台已迭代至第三代版本,接入全国40多个重点项目,平均缩短工期12%,降低变更成本25%。在港口工程中,平台甚至衍生出新价值。建设阶段积累的钢结构数据,直接转化为运维期的腐蚀监测模型,业主方借此将维护周期从半年延长至两年。更深远的影响在于行业协作模式的革新——设计院的BIM模型、施工方的进度数据、监理方的验收报告,首次在统一平台实现“链式共享”。

  面对行业赞誉,杨发始终保持技术人的清醒。“数字孪生不是魔法,它需要扎根于真实的工程逻辑。”他说:“就像这些祖先用夯土筑成的巨环,没有一蹴而就的奇迹,只有对每寸结构的精密计算。我们正在做的,就是用数字技术为传统建筑业锻造新的‘智慧榫卯’。”

  如今,这位从工地走出的管理者,依然保持着每月深入项目一线的习惯。在最新开工的工地,他站在数字孪生指挥屏前,看着虚拟模型中闪烁的塔吊信号与混凝土车轨迹,仿佛看到二十年前那个手捧图纸的年轻人,正穿越数据洪流,为行业推开一扇新的大门。(完)

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编辑:缪露  

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