演变中的建筑业,数字化的困境与路径

2022年,数字化创新仍是驱动建筑业增长的重要因素,也是资本买单的重要方向。
众所周知,建筑业每个环节基本都是万亿级市场,也深刻影响着国计民生。据国家统计局数据,2021年建筑业总产值29.31万亿元,建筑业增加值初步核算80138万元,占国内生产总值的7.0%。
然而在全球建筑业数字化的浪潮里,中国建筑“数”度仍落后于发达国家。据中国建筑业协会统计,2018年我国建筑信息化占总产值的比例为0.1%,投入比仅为发达国家的1/10;另外在科技创新与技术投入方面也不到建筑业总收入的1%。
数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态,“十四五”规划纲要提出,2025年数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%。
产业数字化作为数字经济发展的主引擎,可以预见,建筑行业全要素数字化升级、转型与再造是未来确定的事情之一;还有一件是建筑碳中和,当然其实现的速度一定程度上也取决于行业的数字化水平。
2020年4月,数据作为除土地、劳动力、资本与技术之外的一种新型生产要素被写入中央文件,成为实现生产权力与产权分配的关键生产要素,开始引导产业变革。在数字化转型的阵痛期,势必会淘汰一部分企业,而最终实现数字化后的企业,效率将会更高,增长也会更稳定。
最近,36氪旗下数字化产业研究及服务平台“数字时氪”,以“数字建筑新探索”为主题,与来自建筑领域不同赛道的代表性企业,探讨了建筑行业的数字化机会。本文结合公开信息与沙龙实录,分析讨论关于建筑业数字化的一些观察。
据国家统计局数据显示,近10年,建筑业增加值占国内GDP的均值为7.0%,波动幅度最大不超过±0.16%;建筑业总产值占比稳定在25%、26%附近,2021年行业总产值同比增速11.0%。宏观层面上,建筑产业稳中有增。
从近20年数据来看,建筑业增加值在2012年是个分水岭,前十年波动幅度较小,基本稳步上升,每年的平均增速为18.7%,后十年波动幅度较大,平均增速为9.4%,最低出现在2020年,为2.5%,最高是在2018年,为13.1%,低于前十年平均值。
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建筑业相关数据
建筑业增加值体现了建筑业的生产力水平与发展动力。2012年以前,建筑业的快速增长主要依托于产业规模的扩大,以劳动力、资本、土地等投入的数量为核心,2012年之后,随着从业人数趋于稳定,市场扩张走向饱和,传统粗放式的建筑生产模式逐渐不能适应时代发展,表现为增速放缓,利润率走低。
在这个阶段,行业开始寻求新的增长途径,比如建筑信息模型与装配式技术受市场热议或追捧,业内以求通过技术进步促进建筑业从过去的“增加数量”向“提高质量”转变,包括也开始注重从业人员素质与管理水平的提高,从提升产业效率层面寻求增量。
建筑业未来始终都会是支柱性行业,只是它的存在形式会有所演变。
当前,建筑业显著的特征依旧是需求侧与供给侧发展不平衡,一方面,人们对美好居住环境充满了向往,另一方面,安全成本、利润率、过程能耗、从业者工龄、科技含量等方面问题严峻。数字化或成为提高产业效率,联动上下游发展的利器。
近日,住建部印发《“十四五”建筑业发展规划》,明确建筑支柱产业地位将更加稳固的目标。其中,智能建造与新型建筑工业化作为创新企业关注的重点,落地角度涉及数字化协同设计、装配式建筑、建筑产业互联网平台、建筑机器人等,这也是近年来资本投入较多的赛道。
在发展规划中,智能化出现30次,BIM18次,装配式15次,数字化13次,初步对局部细节进行关键词凝练
部分关键词凝练
这也与大多创新企业切入的方向相似,比如AI与设计的融合、BIM云平台的搭建、快速建模技术的研发、BIM与CIM的融通、项目级/企业级/行业级互联网平台的探索、人机协作技术研究等。
确定的方向上,拥有着多维的路径。建筑业的“魅力”在于,在行业全面、系统、复杂且分散的背景中,创新企业即使技术相同、场景相似,也会由于市场不同、切入重点不一、商业模式差异,出现不同程度的发展。同时,由于中国建筑业体量大、参与方众多,这也造就了国内丰富的建筑业数字化环境。
从增量来看,中国的城市化进程依然稳步发展。据联合国、Wind、联讯证券数据显示,2020年,我国的城镇化率高达63.89%,比发达国家80%的平均水平低了16.11%,处于城镇化中期。根据北京大学光华思想力课题组测算,到2035年,中国城镇化率将达75%至80%,因此每年将保持稳定的增量。
此背景下,可能更需要调整布局,优化生产关系和发展逻辑,通过精细化运作提质增效,是挑战也是机遇。
一个事物的发展需要依靠内部与外部两方面因素的共同作用。建筑业的增长相应要从产业规模扩张、产业效率提升、带动与推动上下游关联产业几方面进行。
2018年,广联达提出了“数字建筑”的系统发展理念与实施路径,将围绕建筑本体对全过程、全要素、全参与方进行数字化解构、连接、交互,实现以虚控实,虚实结合进行决策与执行。
建筑产业的数字使能者,已遍地开花。此前,我们在文章《每个细分方向都是万亿级市场,超6000家公司携资本入局建筑业数字化 | 年度行业2021》中,也梳理过建筑科技各个赛道中的创新企业。
新技术理念如元宇宙、数字孪生、CIM、BIM、机器人、VR/AR、云计算、物联网、大数据、5G、装配式、光伏等,与建筑全生命周期特定阶段,结合基建类型与业务场景,通过连接,组成了创新企业的生态圈。
在钢筋层面,有专注于打造建筑业钢材全生命周期管理的数字化、产业链互联平台。通过自研断料优化、设备排程、物料分发、运输优化等算法,解决钢筋数据从平台到加工设备的下方与回传,服务于钢筋集中加工市场。
在混凝土层面,有研发智能商砼物联网系统SaaS平台,对整个混凝土生产运输过程进行全面管理。过程中也通过机器视觉识别原材料特点,如石子的粒径大小、圆润程度等,按需组合调整材料用量,提高骨料密实度,降低水泥用量。
如今,新的案例层出不穷,很多新技术的应用,新材料的突破也发挥着作用。比如竖向变形能力是普通砼200倍的“可弯曲”混凝土,节能环保的装配式高强墙板与部品部件。还有众多的供应链平台,技术竞争力体现在企业所建立的行业底层结构化数据库,融合了IT技术的行业知识图谱。
面对建筑设计行业,可能外界认为比较光鲜,但实际上并非如此。早年由于高校的扩招,行业涌入了大量从业人员,人才密集度高;加之国内很多设计院的内部流程体系是连续性的,一线设计师在工作环境中更像一颗螺丝钉。
据业内人士透露,尤其在过去高周转的背景下,由于建筑设计相对于基于工序的成本、进度等阶段,更难以量化,导致时间被压缩,具体表现为甲方要求多,工作量越大,而行业设计费未增加,从业者收支不平衡等普遍现象。
在一个市场高度压缩的环境中,设计师可能更需要智能化的提效工具。这也出现了如小库科技等智能设计公司。对于创新企业与设计院而言,也一定是需要强强联合去找到各自真正的优势点,在一些有明确逻辑的场景上,将重复性或强计算性工作进行工具化替代。
在大众认知中,土木工程本身重规范,体系也比较固定,很难去做创新。尤其是施工,这里面的难点在于过程太复杂,涉及大量人、机、料、法、环等不确定因素。还有很多设计规范偏保守,其安全系数实际是真实的两倍,甚至三倍。
建筑或基础设施都是个性化产品,要实现工业化就要批量化,批量化又意味着标准化,标准化才容易数字化,这就需要标准的建造体系、部品部件与数据流转。
因此,一方面,需要研究者去探索新结构、新体系、新方法,不断将学术成果推广到市场中;另一方面也需要行业各方通过数字化的理念,了解清楚每个环节的内核,这里面都存在着巨大的提升空间。
BIM、装配式建筑、建筑SaaS平台、建筑机器人都是建设领域热门的赛道。很多创业公司作为第三方技术提供商,也面临种种问题,比如好的产品无人问津、长期投入未见效、甚至是市场交易关系不对等。
相关投资人谈到,数字化时代中,建筑科技服务商也应该思考如何通过数字化手段,将自身转变为一个整合方,改变在微笑曲线里的底层状态,寻找到一个话语权的机会,这样也更容易出现大的独角兽。
装修行业山头很大,但大的企业很少。对于信息化的诉求很奇怪,要么根本就没有,要不就非常高。这个市场要实现数字化,提供采购成本更低的技术可能成为必须的选择。
我们也可以看到,酷家乐近10年成长的过程中的最大特点之一,是在家装领域将效果图快速制作普惠化了。相对于公装赛道,还未观察到可以提供此类成熟的数字化产品。
当然,近半年也涌现出来不少专注碳中和业务的企业,比如碳中宝、续翼建筑科技等。由于建筑产业在其全生命周期的碳排量在全球贡献了接近40%,建筑脱碳、减碳、固碳是一个重点方向。国内政策也加大引导,今年4月1号公共建筑将要强制进行碳计算。
在具体做碳核查,一般以摸家底为基础,是非常依托于建筑数字化能力本身。而建筑业数字化参差不齐,以BIM+能耗数据为据点,还是有很多提升空间。
几个月前,土木方向的年轻人在B站等网络平台掀起了对行业的热议。大猛子因与何同学的明显反差,成为建筑行业的流量人物,“提桶跑路”成为土木人的调侃,也开始让在校生与从业者思考自身未来的走向。
人才困境是转型期中的建筑业必然要经历的一个发展阶段。此前,中国建设报也发文提到,这里面既有“人口红利”的原因,也有产业结构调整的原因,又有建筑行业本身特殊性的原因。
高校作为人才的“发源地”,近年来也看到不少高校设置智能建造、BIM相关专业或课程,在交叉学科人才培养的路上探索。同时,通过专业学科的优化调整也在与企业对接。不过,在具体方向上,可能更需要学生主动去探知、感受与抉择。
在企业中,学会既掌握业务知识,又尝试去发现与创造数字化场景可能是如今优秀从业者的显著特征。虽然对数字化的理解也是因岗位需求程度而不一,而目前接受对基础的数字化信息的认知和了解,是对新一代从业者的更高要求。
另外,随着现今技术的进步以及国际环境日益严苛,真正可借鉴的东西也越来越少了,创新成为主流。因此,个人的独立思考能力、勇气和魄力也显得尤为重要。
最后不管是在什么样的位置,虽然现在对于通才的要求越来越高,但相信在专业性上还是最重要的一块。
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著名财经作家吴晓波提到,产业智能变革除了给我们带来生产效率的提高,产品质量的提升外,更重要的是再造了中国工业文明的人文环境。
数字化的价值意义,是合规、是避险、是降本、是增效,具体包括可能是不再需要更多的劳力工人,取而代之是懂维修,懂编程的产业工程师。然而更重要的是取代了那些在恶劣环境下的特殊工种。
未来的工业化建筑工地,可能也不再是劳动密集型的,而是拥有大量机械设备和极少产业工人,他们按时上下班,体面且从容……

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