建筑行业是时候进行平行建造的应用了

平行建造就是在建筑的建造过程中利用ACP(Artificial systems,computational experiments,parallel execution)方法,对建造过程进行模拟、实施和校正的方法,平行建造的应用可以更好的降低建造过程中的各种风险,从而保证工期,降低成本,提高建造质量。虽然对于大型复杂工程的建造过程本身是一个复杂的过程,做平行建造的难度比较大,但由于信息技术的日益发展,建造过程的平行比起社会工程来说还是简单很多,条件成熟很多:

1)BIM的应用解决了建造过程中的人工建筑的基础,BIM不仅提供了建筑的空间结构,还提供了丰富的构成建筑的构件信息,解决了ACP中的人工系统的基础部分,剩下的环境,资源的人工就相对容易得多,因为建筑的工艺路径和资源使用都是有限的,是强逻辑关系的,鉴于经验和成本,人工的要素不多。因此,BIM对平行建造提供了一个非常好的人工基础。

2)BIM的轻量化引擎和三维可视化展示技术也为平行建造提供了基本的系统环境,为人们提供了一个可视化的更为直观的理解和演练工具。建筑设计的二维到三维,大大的降低了人们的认知和理解难度,使得即使是非专业人士都能参与进来。在可期的未来,二维图纸必将慢慢退出历史的舞台(最多作为三维在二维图纸上的输出保留)。

3)现在计算机的计算能力足够支撑平行建造所需要的计算实验的算力前提,由于平行建造的可变性要素不多(相对于人工社会等复杂人工系统来说),而且逻辑相对简单,所以进行ACP中的C(计算)所需要的计算资源的成本对于普通企业来说是可以承受的。而且由于云计算的发展,这些企业还可以共享云计算能力,可以更进一步的降低使用成本。

4)5G+物联网传感器的成熟使得模型和现实建筑之间可以实现实时和近于实时的信息同步和对照、比对。这对于ACP中的P是非常有利的。而且三维模型的可操作性和可视化,也为平行建造提供了坚实的技术支撑。虚拟的好处是能够重复,而现实场景的重复往往意味着巨大的成本,但从平行系统减少建造过程中因为一些问题导致的重工,返工这块来说,经济利益就非常巨大(起码10%以上)。

现在业界也在推数字孪生,平行建造可以说是建造过程中的数字孪生。目前来说做到平行设计是不现实的,但做到建造过程的平行,时机已经成熟。当然,要在建造过程中实现平行过程,就必须对相关的要素进行数字化,其管理核心的进度可以一键生成,可以重复生成。建筑建造过程要素的数字化也不是问题,BIM为建筑本身提供了数字化,而人,设备,环境的数字化由于数量级不大,利用ACP方法中的引擎(Agent)技术完全可以实现的。而进度的一键生成(类似工业制造领域的自动排产),可以借鉴工业制造的MRP思想并结合建筑的工艺路径逻辑来实现也是可行的:利用BIM为基础,做需求分析(算量,总控计划)得到所有建造相关的需求计划,再根据一些资源和流程的设置(资源数,提前量等约束条件)获得进度的一键生成是完全可能的(工业制造领域中这些技术都比较成熟),然后再结合人和物的管理系统就可以提供实际运作或是模拟所需的支撑。

当然,平行建造也是平行社会中的一部分,但平行社会所需要的巨大计算量不是现在社会所能提供的,但局部的平行还是有机会的。平行建造就是建筑业中的ACP方法的绝佳使用场所。

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