2022中国建筑行业数字化转型研究报告

来自建筑数字化科技服务商的助力 建筑行业数字化转型发展趋势 前言与核心观点 本篇报告通过桌面研究及行业内多方企业专家访谈，对建筑产业链内各细分场景的数字化应用及建筑数字化科技服务产业格局，进行了研究探索，致力于为行业从业者提供参考。 建筑业产业链上下游所涉及企业众多，要想推进建筑全生命周期的数字化进程，不仅需要实现生产力工具层面的技术突破，同时还需要产业内多参与方之间加强数据与业务协同。亿欧呼吁，在实践数字化转型的道路上，产业链内多参与方应以高度统一的视角及认知，以最终用户的需求为核心实践目标，以良性的业务协同为基础，共同促进全行业向数字化转型的方向加速迈进。 建筑行业数字化转型的实质：在运用信息技术降本增效的基础上，进一步激活行业内的数据要素流转，颠覆组织形态及业务模式，加速构建连接整个行业的生态平台。 建筑行业数字化转型的核心：构建贯穿全生命周期的建筑数据，并对数据进行分析及复用，最终实现以数据为驱动的数字化建造业务模式。 实践建筑行业数字化转型的重要抓手：贯穿建筑全生命周期的BIM技术集成应用是当下实践建筑建造业务数字化转型的重要抓手，其中BIM模型是实现数据集成的关键载体。 BIM技术当前应用情况不及预期：2020年中国BIM应用渗透率仍不足40%，其中BIM在设计与施工环节运用程度相较成熟，BIM在运维环节的应用程度极为薄弱。 研究范围界定 建筑业：隶属于第二产业，指专门从事土木工程、房屋建设和设备安装以及工程勘察设计工作的生产部门。 房屋主体工程的施工活动 土木工程主体的施工活动 建筑工程后期的装饰、装修、维护和清理活动，以及对居室的装修活动 建筑物内各种设备及施工线路敷设和管道 建筑物拆除和场地准备活动 建筑行业数字化转型核心是激活行业内的数据要素流转，加速构建行业数据生态 建筑行业数字化转型：是指利用BIM、云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等数字化技术推动建筑行业实现企业经营及建筑建造业务的数字化。 从应用层级来看，可进而拆解为数字技术对于建筑业的生产模式、项目管理模式、企业决策模式等方面所带来的的变革。从应用类型，可划分为数字技术助力建筑业所涉及的全过程、全要素、全参与方实现数字化的表达及数据流转。 其中，本报告将重点研究建筑建造业务的数字化转型应用，站在行业视角对建筑行业的数字化转型价值、目的、应用场景及典型的科技服务商进行系统梳理。 相较于建筑信息化，建筑数字化则是在运用信息技术降本增效的基础上，进一步激活行业内的数据要素流转，颠覆组织 形态及业务模式，加速构建连接行业的数据生态平台。 企业内部实现数字化的运营管理模式，如财务会计、人力资源等 建筑企业经营数字化 项目管理与企业管理打通，实现企业层面的多项目协同管理 全局数据分析，实现数据驱动 业主方、总包方决策层 建筑行业数字化 业务数据快速流转、数据实时可视 针对于建造项目的协同应用 建筑建造业务数字化 生产提效降本增效、数据采集 针对于岗位单点应用的工具 管理要素（进度、成本、质量、安全） 生产要素（人、机、料、法、环） 建筑行业数字化应用的发展历程 1980年，随着CAD进入中国，中国建筑行业逐步迈入建筑信息化阶段，设计、造价、招标等环节率先脱离纯人工的工作模式，转向借助信息化工具全面提升生产效率。 但当前施工及建筑运维等环节的信息化渗透率仍亟需提升。 未来随着行业内对于建筑数据的需求愈加精细化，BIM作为建筑行业的底层技术将结合云大物智移等新型数字化技术驱动建筑行业实现贯穿全生命周期的数字化转型，并在该阶段充分积累行业数据，进一步实现数据与业务深度结合的数智化发展阶段。 利用信息技术实现企业内部的办公协同及流程管理在线化，流程优化为核心 构建建筑产业互联网，实现数据与业务深度结合，以数据驱动业务智能决策 以人工为主，生产效率低下 颠覆传统业务模式，为行业内多参与方的协同提供数字化抓手 构建建筑数据生态，多方协同，数据驱动管理决策 实时生态数据与物联设备为核心生产力，以数据驱动生产决策 数字化技术结合应用：BIM平台、建筑机器人，云大物智移等技术提效生产效率 当前建筑行业整体数字化水平相较落后，各业务环节运营效率低下 建筑行业整体数字化水平相较落后：建筑业是中国国民经济重要支柱。2020年建筑业生产产值占全国生产总值的26%，为中国的支柱性产业，然而建筑行业整体数字化水平相较落后。根据亿欧智库对于实体经济企业数字化程度分布的研究，建筑业数字化程度居于倒数第二位。 建筑行业亟需向转向高质量可持续发展：传统建筑业产值高、盈利能力低、运营效率低严重制约了建筑业高质量发展。过去建筑业企业的业绩增长多来自于国家宏观政策和固定资产投资的拉动，发展方式呈现出依靠人力资源、生产资源不断投入的规模扩张模式，整体毛利率低、盈利能力较弱。然而近几年面对政策调控及疫情影响，建筑业产值增速逐步放缓，开发商面临日渐趋严的竞争态势，亟需调整至精益化的管理模式。 实体经济企业数字化程度分布 传统建筑行业运营效率低下 土地量大，政策繁多，计算费力 地块信息实时更新，人工收集信息滞后评估颗粒度粗糙，容易出现偏差 反复修改，产生冗杂图纸，耗时耗力 非模型化的设计方案跟实际建造出入和落差大； 无法判断设计规划的可行性与安全性 难以全面掌握施工现场的工作进度； 安全管理混乱、事故隐患多； 成本管理不精细、盈亏不清楚； 传统设施运营依靠人工运检、智控不足，无法实时明确各类设备情况 缺乏大数据分析能力，难以实现节能降耗效用 Source：国家统计局、亿欧智库 面对剧变的行业发展逻辑，信息断层的传统业务模式亟需提质增效的数字化改革 传统建筑行业管理模式粗放：建筑业内各参与方各自为政，利益目标不同且普遍运用不同的信息管理系统，导致建筑全生命周期各业务阶段出现信息断层，产业内信息连通程度极低。单个业务阶段内存在大量冗杂的业务信息却难以有效提炼并传递至下一环节。因此建筑行业生产及管理模式落后，行业内负面新闻层出不穷。 行业发展逻辑发生剧变，外部环境对行业发展提出挑战：当前中国宏观经济换挡进入低速期影响，与此同时，2020年中国建筑业总产值从两位数的年增长放缓至6.2%，房屋施工面积增速也放缓至3.69%。原先大兴土木的普涨时代已经过去，建筑业的发展逻辑发生剧变，提质增效的数字化改革成为行业当下的发展重点。 信息断层的传统业务模式，对于实时管理要素及生产要素的把控“一问三不知” 基于设计与施工过程了解楼宇内部设备信息 基于建筑全流程信息，及时拆除危废房屋 基于用户想法与决策绘制施工设计图 前置运维需求，提前考虑功能设计、管线预留 原来大兴土木的普涨时代已经过去，面对“内忧外患”建筑业亟需运用先进的数字化技术，提升管理治理理念实现产业升级 集成建筑全流程数据，实时驱动业务流转的数字化模式成为发展新目标 建筑行业数字化转型的本质是“让数据来说话”，改变原先在数据断层情况下凭借人工经验的决策模式，转向由集成的全流程数据实时驱动业务流转的数字化模式。 一切业务转化数据化 让各阶段数据集成、流通、分析、应用，驱动建筑全生命周期发展决策 建筑设计标准数据用地指标 场地测量信息 城市发展数据（人口、交通等） 设备名称、编号、安装位置、运行状态等设备维修历史情况突发应急事件及处理情况 出入口、楼梯、门窗、通道等设计参数 居住建筑耗热量指标常用材料热工性能指标…… 土地板块发展数据预计工程造价 正立面图、剖立面图、楼梯剖面图等尺寸信息施工材料及配比信息…… 工程项目预算、收益率…… 量化建造过程中的生产、管理要素，以数据分析结果作为科学的决策依据 量化建造过程中的要素：将建造过程中的各类生产要素及管理要素用数据来表达。通过实现作业人员、生产设备、物料、工艺工法信息及场地信息数字化，提高生产计划的可靠性。并进一步汇集生产数据，对生产进度、成本、质量、安全等管理要素进行指标分析，实现管理决策有据可依。 施工场地10000平方米 A构件当前库存10000件 楼体建筑面积100000平方米 员工A今日2项工作任务 机器1今日生产100件构件 第二批物料预计3天内送达 了解实时生产情况，依据反馈数据制定下一步生产计划、优化生产流程、推进生产效率 施工准备阶段所需10天 原料采购花费5000万元 地基及桩基工程性能检测评分98/100 结构工程质量评分90/100 结构工程尺寸偏差及限值评分94/100 管理决策有据可依，进度，成本尽在掌控之中。提前预判质量、安全方面的危险因素。 将多参与方汇集于统一的协同管理平台，实现在线化的实时信息交互方式 产业链内多参与者间实现信息交互：实现全产业链上企业与企业之间的协同，包括企业间的数据协同、资源协同、流程协同，从而使得整个行业资源配置得到优化。 搭建统一的项目管理平台：通过集成实时的、统一的底层数据平台，帮助建筑产业多参与方实现实时的信息交互及管理决策。 传统的工程项目沟通模式 实时在线化的工程项目沟通模式 在传统的工程项目中，不同企业的信息化水平不一，且普遍使用不同的信息管理系统。企业之间的沟通方式较为传统（电话、微信），项目相关数据难以进行有效集成及二次利用。 将多参与方产生的项目相关信息、沟通信息、项目更改信息等汇集到一个统一的项目管理平台。通过统一的数据规范及口径，将大量冗杂的项目信息提取、清洗至分门别类的有效数据，实现工程项目全流程数据的有效共享及复用。 与此同时，生态伙伴之间的沟通往往是独立进行的，沟通关系形成蛛网结构，沟通信息难以及时同步至关联的多个参与方。项目信息流转速度慢，自动化程度低，难以进行实时分析与决策等管理需求。 基于一个统一的协同平台，各参与方可以实时在线添加信息、创建窗口、发起任务，实现在线化的实时信息交互及管理决策。 建筑行业数字化应用分类 亿欧智库对建筑行业数字化应用进行了全景扫描，并将其分类为建筑建造业务数字化及建筑企业经营数字化，其中本报告将对建筑建造业务数字化的应用场景、应用工具及典型科技服务商进行解析。 建筑建造业务横跨多个业务阶段（投资决策阶段、设计规划阶段、建筑施工阶段、运维管理阶段、回收利用阶段），且所涉参与方众多。数字化应用不仅能够积累贯穿多业务阶段的产业数据，促进产业内多方的协同效应，同时还能提效单一业务节点的业务流程。 建筑行业数字化应用分类 2.1贯穿建筑建造业务多阶段的协同应用 建筑业协同效应低下，EPC等先进的工程管理模式能够缓解部分协同问题 建筑业内多参与方之间的协同效应低下：建筑业参与方众多，产业内利益关系错综复杂且信息流通程度较低，各方之间信息断层严重，缺乏协同合作。其中业主方、设计单位及施工单位为建筑建造业务的核心参与主体，三方之间普遍存在各自为政的现象，进而导致低下的建造业务效率。 工程承包的业务模式在一定程度上缓解了贯穿多业务阶段的协同问题：为了缓解多参与方之间的矛盾与利益冲突，工程总承包（EPC），项目管理承包（PMC），设计-建造（DB）等工程承包模式陆续出现。工程承包实质上是一种将业务与权责集成的管理模式：由总包方承担建筑建造多业务阶段的管理责任，以全局的管理思维协同项目内多参与方，最大化共享项目数据信息，减少因数据断层导致的资源浪费，提升项目管理及生产效率，最终保障工程项目保质保量如期完成。 传统模式下，业主方、设计单位与施工单位之间的协同问题成为行业内的核心痛点之一 因设计时间紧张，导致施工图纸细节不足，质量较低 反复修改图纸，拖慢项目进度 EPC业务模式能够缓解多参与方的协同问题，提升项目管理及生产效率 EPC项目管理模式：以建筑工程项目的成功为统一目标，总承包方为核心责任主体，对设计-采购-施工等业务进行总承包，综合进行项目管理 整体调配资源，全局统筹安排 EPC模式下，总承包担任起全局统筹的角色，负责人员沟通管理，分包商协同配合等事务。在