降本、增效、提速压力大，工业软件能否助推建筑行业走出困境？

配合三胎、养老等政策，房屋价格是一个社会持续关注的问题。

但建筑行业作为一个支撑1/3 GDP增长的重要产业，房价涨跌不单单是企业孤立制定的消费者价格，还涉及到产业链条的方方面面，往往牵一发而动全身。

在这场不可避免的建筑行业变革与升级中，建筑工业软件或许能够成为最大得益方。

▍迟到的建筑行业变革

建筑行业是一个整体，这意味着虽然建筑行业已经进入了存量时代，改革呼声愈烈，很多企业也客观面临着“用工荒”和“碳排放”的挑战，但这个行业其实很难改变。

一般而言，在我国建筑行业产业链中，上游主要参与者为建筑工程的勘察、设计、项目管理、原材料供应等；中游主要为行业工程的施工；下游行业为建筑工程的检验检测、维护维修和运营。

如此长的建筑产业链，终端降费不仅仅是单单房地产终端企业的问题，必然需要考虑整条产业链以及更上游企业的成本与经营。

建筑行业的升级，如何保证各环节中企业的生存问题开始首先突出。

从我国多次行业变革的方法与经验来看，目前最合理的方法就是加强成本控制和优化费用率，维持并不断提高行业利润率。建筑行业正采取类似的方法。

因为建筑成本主要由几部分组成。

土地费用约占20%，规划、设计、“三通一平”等前期工程费约占6%，基础设施和建设安装费约占20-30%，销售和人员管理成本10%，房屋税费15%-25%。

单就利润率来看，国内建筑业整体产值利润率长期维持在3.5%左右，仅为工业的一半，产值利润增长率近两年更是负增长。2019年，建筑业产值利润率为3.37%。远低于农业的6.8%、工业的6.5%以及机械行业的5.9%。

建筑利润低下的问题，再往深层次延伸，很大一部分原因是生产链条中各环节层层分摊，同时信息化与自动化水平低，数据损耗严重导致的建造效率低下，导致了许多复杂的问题。

例如在大型设备工程建筑项目中，分包单位多、专业作业多是常态。

客观来讲，这是因为建筑中空间、系统的复杂性和多样性导致。各种大型设备之间，各种多样化的管线之间，在建筑时容易发生彼此间的摩擦与碰撞。

这样的碰撞容易给监理方、设计方及施工方易造成施工间的作业困难，增加各类专业的交叉作业，从而使得易返工及二次设计和施工作业，增加了施工的不必要成本。

简单来说，由于“人力”的各种不可控问题，在建筑工程中对于生产流程的管理、不同供应链的协调，依然是依靠各个专业的个体来组织。

这直接导致碎片化的生产网络和生产机制，从而使建筑的生产和建造无法有效的协同，设计传递至建造的过程中数据损耗严重，准确性难以控制。

同时，分包情况下的人员管理混乱，管理费用的层层叠加，制造和建造的周期、品质和效率无法保证，粗放式作业带来的人力和物力资源的浪费等问题也在这个过程中出现。

这种人力管理流程下出现的诸多问题，让许多企业开始思考商业机会诞生的可能性，软件能否赋能从工厂端到工地端的建筑流程？数字化能否推动建筑行业升级？

▍建筑升级成关键破局点

商业机会诞生的背后存在更深层次逻辑：与建筑行业的缓慢变革需求相对应的是总产值、房屋施工面积以及劳动力成本的持续走高。这与当前的建筑行业的发展总趋势已经出现了背离。

宏观来看，我国建筑行业总产值在逐年上升。

根据国家统计局数据，从2016年至2020年，复合年增长率为8.27%，总产值从19.36万亿元增长到26.4万亿元；2021年全国建筑业则总产值达到19.3亿元，同比增长11.04%，占国内生产总值25.63%。

详细而言，我国建筑业房屋施工面积整体也依然呈现上升趋势。

到2020年，中国建筑业房屋施工面积达到149.47亿平方米，同比增长3.71%；2021年中国建筑业房屋施工面积达到157.55亿平方米，同比增长5.41%

但另一个问题则是，房地产行业利润率还受到劳动力成本逐年提高的影响。

国家统计局数据显示∶2019年我国建筑行业人均年工资为4567元，比上年增加358元，增长8.5%。

可以预见，中国建筑业的人工成本仍将维持逐年递增的趋势，目前人力成本已经成为建造企业巨大的一笔支出，并且由于人力管控中不可控的因素持续削减企业利润。

多角度来看，建筑行业已经需要一场变革。

那么，建筑行业的多项政策其实表明，我国已经意识到，要想控制建筑行业的整体价格涨跌，不单单是增减建筑终端企业售房价格能够轻易完成的目标。

可以说在“双碳”（碳达峰、碳中和）目标要求下，建筑业需要开始走上了绿色低碳转型发展道路。

尤其是发展装配式建筑对于建筑行业产业链上下游都将提出了进一步的升级和优化的要求。意味着深层次实现这一目标的最好方法毫无疑问则是数字化、信息化管理，最终实现建筑行业的整体升级。

那么，多项政策与上述建筑行业总施工面积和产值相对应，就能理解国家为何对于建筑行业要求以及规范不断调整和确定

围绕建筑设计、生产、建造三方面进行改革，解决“人力”在其中遇到的各种问题，让离散的信息连接和打通，提升整个建筑流程的自动化、信息化率，提供建造生产方案的更优解，从而减少流程损耗，降低管理费用，提高利润额必然会是下阶段建筑企业发展的重心。

根据住建部近日印发的《“十四五”建筑业发展规划》要求，“十四五”时期我国要初步形成建筑业高质量发展体系框架，建筑工业化、数字化、智能化水平大幅提升，加速建筑业由大向强转变。

这其实正为我国的建筑行业工业软件爆发带来了关键性契机。

▍国产工业软件市场已远超预期

因为国家大力推动建筑行业升级，最值得看好的无疑是装配式建筑BIM（Building Information Modeling）这一软件细分领域，这也是学术界和产业界公认的极具潜力市场之一。

具体来说，BIM是建筑信息模型技术，是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，用来形容以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。

该技术最早是由美国Autodesk公司在2002年提出，随着互联网和计算机快速发展，BIM逐渐引起市场普遍关注，人们发现这个软件可以很好帮助实现建筑信息的集成。

从建筑的设计、施工直至项目终结，所有的信息都会集合在一个三维模型的信息数据库，从而实现产业链条上下游数据、信息的共享，这样无疑可以有效缩减沟通流程，提高工作效率、节省资源、降低成本。

对建筑软件的重视，表现在BIM已经成为国家政策的重点支持方向。

2021年2月初，工业软件首次入选科技部国家重点研发计划首批重点专项，工信部《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》中，提出加快建筑信息建模和建筑防火模拟等应用软件发展。

就市场而言，BIM工业软件的应用前景也非常广阔。

在前段时间印发的《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》中则明确写到：“到2025年，城镇新建建筑全面建成绿色建筑，装配式建筑占当年城镇新建建筑的比例达到30%。”

根据长安大学交通BIM研究中心的计算方法，结合国家统计局公布2021年的房屋新开工面积为19.89亿平方米，按照5%的增速计算，2021年BIM年市场容量将达到400亿元以上，2025将达到803亿。

这意味着预计“十四五”期间，对装配式建筑至关重要的BIM市场的年规模将达到1000亿元左右，随着数字化浪潮的兴起，BIM的市场甚至可能超出此数值。

在全球可持续发展趋势和市场需求的实际驱动下，会有越来越多新老公司进入到建筑工业软件市场，变革的洪流以一种更为不可阻挡的态势汹涌而来。

▍更深层次的现实问题

当然，就实际而言，推动建筑行业工业软件应用这个过程不可能一蹴而就。

因为结合文初提到的建筑行业特征企业必然会发现，建筑行业越往深处探索，设计、建造任何一个单一板块应用BIM技术应用都并不如预期。

正如前文提到，建筑行业由于设计、结构、材料的多样性需要不同专业的工种及厂家参与和分工，除了沟通低效，建筑行业中固有的供应链模式和生产结构也较为传统，从设计到生产再到最终的装配仍然存在非常大的一段距离。

因此想要实现高度数字化的BIM，必然还必须包括生产端在内的整体产业链进行数字化升级。最终把在人和流程上的复杂性，变为生产工作上的统一性。

例如在建筑工程中，目前从设计深化到建造的这一过程一直很难数据驱动。

虽然例如二维图纸已经逐步向数据信息更完整的建筑三维模型转化，建筑设计端通过计算机辅助设计具备了完整的模型数据信息，但建筑的数据信息仍未实现与建造端生产工具的联通。

在建筑生产和建造过程中，缺少通用的工业软件平台能够将建筑的三维信息与机器设备的生产信息打通。这造成不同工种和厂家交付的产品存在标准不一致、误差不可控等情况，仍大量依靠人工进行作业。

具体体现在工厂端，则是生产主要依靠各种各样的半自动专机设备，配合技术工人对建筑产品进行拆分和加工，构件产品的精度和品质难以保证；而在工地端，建造则还是主要依赖工人的施工经验和对图纸的理解能力，施工的效率和准确性都亟需提高。

这些深层次的实际问题和痛点面前，作为国产BIM技术的深耕者，大界机器人的建筑行业智能制造解决方案具有一定国产BIM软件的创新代表性。

目前，大界已经可以从设计端连接建筑设计的二维和三维数据，通过模块化的算法适配各种机器人与传感器，使传统的建筑数据变成有产品定义的建筑工程模型。

而在生产端和执行端，大界同样已经结合软硬件一体化技术，以工业机器人为载体进入到部分建筑工厂，尝试打造数字化工厂，提高生产流程的自动化水平。

大界希望最后通过与物联网、大数据以及机器学习等技术的融合，实现数字驱动的设计生产建造流程的决策优化。

那么大界机器人有哪些特殊之处？

▍强大的RoBIM工业软件智能制造解决方案

大界能够深度助力建筑行业智能制造的核心在于工业软件RoBIM工业软件。

RoBIM工业软件基于大界开发的一种连接建筑BIM数据与机器人运动控制的智能算法，主要用于建筑行业全产业链的数据打通、设备连接和工艺自动化。

目前RoBIM工业软件已经可广泛覆盖建筑领域多样化工艺的强大算法库，通过融合计算机技术与工业机器人技术很好实现建筑的"设计-建造"一体化。

就产业链最上游的设计端而言，通过连接BIM数据，RoBIM工业软件首先可以实现建筑数据结构化，从而便于利用BIM数据指导加工生产。

例如RoBIM工业软件支持在仿真环境中导入详细和结构化的三维模型，这就可以将BIM数据端包含的建筑模型的几何、材质、构造、性能等相关信息有序的和机器人建造过程中的生产工艺进行连通。

这意味着通过大界RoBIM工业软件对个体工厂进行统一的软硬件机器人产品部署后，使不同的工厂可以交付同样标准的产品，相同产品线的工厂可进行相互补充、协同和替代，不同产品线的工厂可以相互串联、合作和协同。

软件工艺的具体执行则落实到生产端，体现为RoBIM工业软件工业软件对于机器人、移动设备、传感器等产品的连接。

软件到硬件的打通，使得生产企业能够更好应对定制化生产的需求，扩大构件的加工尺寸，同时进一步打破生产限制，让生产数据可追踪溯源。

RoBIM工业软件联通设计端和建造端的数据后，也可以在工厂和工地引入先进的的机器人装备，实现生产的自动化、信息化和智能化。

由于建筑工艺的多样性，RoBIM工业软件积累的自动化工艺库还基于对建筑工艺的数据沉淀，提供更多的解决方案。

例如涵盖建筑多材料节点系统的自动优化和加工工艺的自动生成、机器人末端执行器的自动适配等，这避免了传统生产过程中图纸和人工造成的生产误差。

目前RoBIM工业软件平台上覆盖了木材、钢铝材、石材、金属板材、玻璃、复合塑料、增强纤维等建筑材料的基干增材、减材以及等材制造的近30种自动化生产工艺。

在实际落地过程中，RoBIM工业软件程序无需依赖使用者的经验，而是通过读取工艺专家数据库来匹配对应工艺需求，进而通过需求及参数匹配对应工艺，并根据工艺信息自适应生成机器人程序，下发至机器人执行。

基于RoBIM工业软件平台，建筑行业的企业能用机器生产提升加工的效率和准确性，使建筑行业从knowledge-based的传统生产方式转型为data-driven的加工生产方式。

从目前大界的合作方情况与项目实施情况来看，这无疑是一条中国建筑行业数字化升级与变革的可行方案。

▍结语与未来

对标工业生产行业，建筑行业的自动化和信息化升级还处于初级阶段。

但随着建筑行业不可避免的变革，中国建筑产业正在经历结构性的变化。

可以预见，未来产业链上下游的企业必然都需要在保证工程的质量和效率、工人的健康和安全的前提下合理提高利润率。

建筑制造的自动化率与机械化率的提高，建筑工业网络的高效率链接将为建筑智能建造提供更大的自由度和更多的可能性。

当然，就整个建筑行业而言，通过自动化、信息化、数字化的打通，让建筑建造由体力工作变成技术工作，劳动力密集型转向为技术密集型，或许更有机会能够留住和吸引年轻的建筑从业人员。

最终，有人在的行业，往往才有光明的未来。

排版 | 麦子

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