「未来人居」照进现实|小库科技 XKool
中国传统建造以「材」为标准模数,以多种法式为演变算法,可建出多样变化的亭台楼阁和宫殿庙宇;在当今社会中,前人的智慧并未被有效传承和发扬,大量现代建设项目背后是总体差异不大但个体细节完全不同的平行式浪费;而后工业时代,又会是怎么样的新技术和新范式将引领建筑产业的时代发展?
在今天的数字时代,追求效率已成为广泛讨论的主题。人工智能、大数据、云计算、虚拟现实和区块链等技术都取得了指数式增长,数智浪潮正驱使各行各业迈向前沿。这场变革性和迭代式浪潮正在推动工业优化、提高生产率以及各行各业如制造业等的整体进步。遗憾的是,建筑产业在跟上这股浪潮速度上略显滞后。参考制造业的转型升级,从传统以人力为主的半工业化产线,到现在以自动化产线、机器人、传感设备、数智底座、互联供应链等构成的工业4.0体系,已然迈入智能制造的新一波发展。以此为代表的是弯道超车崛起的电动车产业、光伏产业、半导体产业、制药产业等等。
当我们再回过头讨论在国民生产总值中占有巨大席位的建筑产业,我们需要思考的是在住建部引领的智能建造发展目标下,要如何真正实现建筑业的升级迭代。
我们看到,在朝着智能建造和新型建筑工业化前进的过程中,建筑产业链依然是以图纸作为底层沟通交流的语言,从规划、设计、造价、预算、采购、施工、销售、运维等各环节。而当下大部分传统项目的图纸仍是由人操作CAD完成,在平面图纸的基础上进行所有协作、沟通和协商。由于CAD图纸的「机器不可读内容」、BIM格式的「机器不可交互内容」等局限性,使得每一环节的信息只能依靠人为创造、解读、传递,时常因为工种间的协作问题导致数据与图形或模型的信息错位和错配。更重要的是,机器所代表的人工智能等先进技术将很难直接介入提高产业链总体能效。一旦有任何需要调整的地方出现,总体要发生图形、数据、规则等多方面的变更,整个项目需要要层层打回调整,造成极大的资金、人力和时间的浪费。
试想如果建筑信息模型BIM可以与人工智能AI结合,会是怎样一番景象?就好比特斯拉Model 3原本尾部有70块零件,通过以装配和制造为目的的设计,在共享同一底盘的Model Y中被优化为了2块,大幅降低了该车型的成本。这个过程特斯拉是以人工和智能化软件的结合完成的优化迭代。同样的,如果AI能与BIM结合,我们将可以通过数据驱动实现对最佳结果的机器自动生成、迭代与优化,协同产业链上下游的需求与供给情况,实时自动地更新调整。此刻的产业链,是以智能中台为基座,将平行人力项目制模式,转化为集约化智能制造模式,每个项目的需求都可以被满足,每个项目都可以像中国古建筑般各具特色,但在最基础的「材」和「基础空间形制」上却又是模数标准的。
不久的未来,结合了智能设计和智能制造的产业数智中台,可能是我们通向非标化结果与标准化生产的智能建造最佳实践,更是建筑产业实现新时代飞跃的新范式。而在国内,我们也有在这方面领先全球的科技企业范例。总部设立于深圳的小库科技,便是其中科技新范式的优秀实践代表。
2016年,何宛余与合伙人成立小库科技,将人工智能、大数据、云计算与建筑全过程实践融入其核心智能建筑设计引擎。小库拥有建筑设计+数智化的双重基因,顶尖的国际化建筑+科技跨界团队将智能设计与建筑全生命周期的进行了深度融合,自研原创建筑数字化底层模式ABC(AI-driven BIM on Cloud 智能云模),让人工智能融入到建筑数据的生成创造和优化迭代中,使得「数据-模型-规则」可以项目交融,成为L5级的「机器可交互内容」。
小库在2021年6月首次发布了面向装配式建筑的智能化产品小库装配式智能设计云平台(小库装配云),依托小库ABC智能云模,向建筑工业化的设计、算量、制造及建造的数智化底座延伸,通过人工智能算法及云计算技术,将工厂标准构件搭乐高积木一样地去设计和建造,引入AI提升全链条优化迭代,打通产业链上下游数据,实现智能设计+智能制造+智能管理的智能建造新模式。
基于「双碳」方针对建筑业可持续发展提出的新要求,小库提出的「AI+DFMA(即Design For Manufacture & Assembly,面向制造和装配的设计)模式」,以标准构件为基本元素,用AI为制造与装配精益设计,减少制造和装配环节的出错率,降本增质。
技术优势
(1)快速生成大量方案:由装配式标准构件组成建筑模块,并可根据地块、控规等新的输入条件快速进行各种方案布局,生成大量可行的设计方案;
(2)同步深化施工方案:可实现多专业设计联动,调整后的各专业设计方案也可即时深化,大幅提升跨专业协作效率
(3)实时算量自动报价:材料清单与深化模型同步生成,实现设计与算量间的高效互通及灵活调整。
小库在深圳某酒店项目中,从方案阶段开始与客户合作,应用小库装配云对MIC进行智能设计、预算和数据打通制造,是目前国内最先进的装配式建筑群案例。项目全部采用装配式钢结构技术,在四个半月内完成从设计到MIC标准模块的制造和搭建以及精装的交付条件,顺利达成业主「工期短、标准高、品质优」的项目要求。
▲ 自动土地细分和布局规划
▲ 布局和建筑同步更新
▲ 跨专业地嵌入关联设计逻辑
▲ 实时参数及工程量清单计算
小库科技以建筑智能为使命,长期深耕人工智能与相关技术在建筑产业的研发和应用。不仅多次获得主管部门深圳市住建局、广东省住建厅、住建部等认可,也持续获得国家高新技术企业认证,更在本季度成功获评「专精特新」企业。目前在钢结构装配式模块化、预制混凝土装配式和钢结构装配式均有深入的探索和应用,也得到了市场的认可和高度赞扬。
未来,数智化能力将深入建筑全流程全生命周期,加强与科技企业、建筑企业的合作,发挥建筑科技在智能设计、分析、建造、管理等多个场景中的应用成效,共同让智能变革在建筑领域加速实现。
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