数字化是什么?企业到底该怎么做？这篇很详尽！

大约在4年前，广联达向整个行业发布了《数字建筑白皮书》，其中提到了数字化转型，我们提的是数字孪生，这是数字化转型的核心。数字化转型的价值主要体现在三个方面：第一方面是提升企业的市场竞争力；第二方面是提升企业的运营效率；第三方面是推动企业的商业模式变革。

 

1、数字孪生

什么是数字孪生呢？上海城建数字公司的 道路路面质量快速巡检系统 （路测宝）是一个很好的例子，他们给路网建立了数字化模型。路网的哪一个路段好，哪一个路段不好，我们以前是不知道的，需要养护工人去定期点检，甚至是出了问题之后才去返修。而现在都是通过IOT工具，甚至用汽车来采集路况数据，从而得到实时的路况信息，这就是一种数字孪生的方式，也是数字孪生的一个经典案例。

对于建筑工程来说，数字孪生能带来什么呢？我们来看数字化的三个阶段：

第一阶段是数字模型。 前几年大家纷纷开始引入BIM，大家最初对BIM的理解是3D模型，还只是一个模型的概念，把实体建筑或者实体数据变成一个模型，这是最初的概念，做了一段时间之后，大家开始质疑，BIM到底能用来做什么？只是为了汇报、只是为了投标吗？如果只是这个价值，那请个广告公司就可以做，何必整个行业都大张旗鼓地搞BIM。

第二阶段是数字阴影。 什么是阴影？我站在这儿，拿灯打过去，会留下一个影子，这个影子不会影响我，但当我走动时，影子会跟随着我。数字阴影就是当我们的建筑物出现了变化，可以实时地用数字化平台模拟出来，如果只是这样一个作用，那它的作用还是有限的，特别是前两年，很多企业升特时做了大量的信息化系统，我们常常把这些系统叫“备案系统”，白天做业务，晚上录数据，虽然提升了效率，但是它对我们的企业经营、运营起到的作用还是有限的。

第三阶段是数字孪生。 数字孪生是真正的物理世界和虚拟世界是一对一的，当物理世界发生变化之后，虚拟世界也随之发生变化，但是如果只是起到这一点作用的话，它的作用还是有限的，更重要的是虚拟世界（数字世界）对物理世界能产生什么样的作用。未来，我们期望数字化对整个行业产生的变化是，数字世界发生的变化能真正影响到我们的物理世界，影响到我们所在的大千世界。怎样影响？至少有两个路径： 第一个路径是通过数字变化来影响我们使用的工具 ，比如，无人车由谁来控制？不是人来控制，是通过数字世界来控制； 第二个路径是通过数字变化来增强我们的大脑 ，之前的变化只是增强了我们的手脚，数字世界还要增强我们的大脑，帮助我们做决策。因此，我们认为数字化对物理世界的作用至少有两点：第一，增强了我们的手脚，增强了我们的力量，改变了我们的世界；第二，增强了我们的大脑。

在建筑工程行业，数字孪生不仅仅是做一个模型，而是对产品和生产系统的持续优化 ，主要包含四个方面：第一方面，对产品、对建筑实体进行数字化，建立模型，这是前几年我们用BIM经常做的；第二方面，对工程、对工艺进行数字化，让人的动作标准化；第三方面，对过程、流程进行数字化；第四方面，对生产进行数字化，这里的生产既包括现场也包括工厂。因此数字孪生不仅仅是我们说的模型、实体，还包括以上这些部分。

2、企业数字化三大挑战

企业数字化面临着三大挑战：

第一，战略定位的挑战。 一个企业向数字化转型，为什么要转？转成什么样？怎么转？这些都是战略层面的问题。我们经常说，现在业界已经达成共识，认为数字化是一把手工程，我们理解的“一把手”，不仅仅是企业董事长、总经理，任何一个业务板块、任何一个部门中，只要是对数字化负责，那他就是一把手。一把手需要有意识、需要有能力，但是很多一把手不懂数字化，该如何决策？同时，数字化颠覆了很多行业，创造了新的商业模式，到底创造了什么样的商业模式呢？

第二，方案选择的挑战。 企业应该选择什么样的方案？如何搭建整个企业的数字化构架？这些都需要我们自己来选择和判断。中台、平台、BIM、大数据，这些层出不穷的概念到底有什么样的区别？我们方案选择的标准是什么？

1、岗位数字化

关于岗位的数字化，这里选取了几个有代表性的岗位：设计岗位、生产和运维岗位、管理岗位。

（1）设计岗位数字化

与过去10年、20年相比，很多设计院现在的日子更难过一些，面临很多困难，工作很繁重，收益却在下降。岗位数字化能解决什么问题呢？我们认为核心要解决三个问题： 第一，如何降低单岗位的难度；第二，如何提升单岗位的效率；第三，如何降低单岗位出错的概率 。所以我们可以对岗位数字化提供一系列的工具和数字化的指导，从而帮助员工在单岗位上做得更好。这里有一些实际的案例，例如：建筑领域有本地化构件、视图联动、模块化设计；结构领域有内置国标构件、直导分析模型和计算结果；机电领域有计算驱动设计；市政道路领域有快速道路建模；地下管网领域有二三维一体化地下管网设计；综合管廊领域有CAD+Revit双平台管廊设计；城市InFrafuser领域有多源数据合模等。总而言之，我们已经有不少岗位级的工具，能够帮助设计岗位进行数字化。

（2）生产和运维岗位数字化

这里的生产是一个大生产的概念，既有工地现场，也有工厂。

我们经常说项目现场的核心要素是 “人机料法环” ，在“人”上，我们提供了一些工具如安全帽，可以每天跟踪人的行踪，当他走到了危险区域，或者不在他的工作界面，系统就会提醒他，这样的安全帽可以提高效率、降低安全事故发生率。同时，每个人有一个手机，手机中有个“单兵系统”，“单兵系统”中集成了他每天的工作内容、工作标准、工作验收，还可以有其他的应用，比如可以当对讲机；“单兵系统”指导了人每天的工作，测定了每天工作的成果。 当过程标准化和过程可控时，我们认为结果可控的概率就会极大的提升。

在“机”上，我们也做了很多尝试，像沥青铺路的无人机械、塔吊等。我们设想一下，在塔吊上工作一天，要上厕所很不方便，也会带来安全问题，那我们是不是可以在下面操控呢？这又会面临延时的问题，如果延时控制不好，就会带来安全隐患，甚至造成安全事故，那么5G能不能解决这些问题？我们再继续设想，当一个塔吊工程师可以在下面控制塔吊，他每天上班开始就控制这台塔吊，如果有2、3个小时的空余，就可以切入到第二个工作，去控制第二台塔吊。通过这种方式，我们的模式也会发生改变，塔吊工人就变成了职业工人。

（3）管理岗位数字化

管理岗位数字化能够带来怎样的提升呢？对管理岗位来说，特别是项目管理，其核心有几个方面： 范围管理（空间管理）、进度管理（时间管理）、沟通管理（项目协同）。 我们现在有一系列的工具来帮助岗位管理，比如，基于空间管理，我们开发了Bimmake工具，既可以做设计，也可以做深化设计，同时可以做基于一套模型的、各个专业的设计管理；基于时间管理，我们开发了施工进度计划软件斑马进度，帮助单项目的岗位级进度提升，可以取代Excel、Project。

以上这些是对岗位进行的增益。为了验证这一效果，我们在自己的大厦进行了实践，广联达西安研发大厦项目，以自建自营工程实践的方式打造了国际领先的绿色、节能、健康、智能、地标的数字建筑样板。研发大厦的建筑面积有6.6万平方米，地上11层，地下3层。我们在大厦综合应用了以上这些设备，从而观察它们如何降低成本、提高效率、缩短工期。以广联达西安大厦9层为例，从“设计-深化”实现一模多用，基于BMK模型考虑合理损耗值，提取项目各施工段的施工计划量；通过预算量、施工计划量、现场实际量对比，实际量与计划量偏差仅-0.41%，达到了现场精细化管理的目标。

2、项目管理数字化

任何一个建筑施工企业，最小的盈利点、最小的商业单元就是一个项目（一个项目部），一个项目承担了整个建设的全部过程。在普通的建筑工地中，我们用到了很多单点的、单岗位级的数字化工具，比如物料的数字化，每一个物料进入工地后都能进行成控、进行品质评估，此外还有工程量计算、劳务实名制、成本管理、自动化机械等。

我们在项目管理上遇到的挑战有两个： 第一是从单点信息化的需求上升到对项目和企业系统数字化转型的需求 ，企业用了这么多软件，能对经营产生什么样的作用？是不是第一时间就能知道上个月用了多少量？花了多少钱？还欠多少钱？节省了多少钱？ 第二是对数字化的系统化需求和碎片化的软硬件供应商之间的矛盾 ，企业要对接很多供应商，而供应商能不能提供一整套的解决方案来完整地解决企业的问题？

（1）生产要素管理一体化

我们做了一个生产要素管理一体化架构，在此和大家做个分享。现在我们正在做的叫项目大脑，目前还在做一些局部的应用，能够辅助决策，但是在未来，我们希望项目大脑真正可以实现基于数字孪生的数字世界，不但能增强我们在物理世界的手脚，还可以替代大脑的某些工作。整个架构包含3个技术中心、3个管理中心和1个项目大脑（图2）， 项目大脑智能化是我们的目标和努力的方向 。

 

业务中心： 对于一个项目来说，其核心主体是业务中心，有生产、技术、质量、安全、商务、劳务、物料、机械、环境等管理模块，这是生产的主体。

指挥中心： 基于业务中心的数据，再往上一层是项目的指挥中心，每天的项目决策是指挥中心要做的。为了达到指挥的作用，需要对项目信息有尽可能完整、及时、准确的了解，既有原始数据，还要有最好的呈现方式，同时还能在最需要的时候和最需要的场合随时提供。比如，我们在机场要做一个决策，最方便的肯定是手机，而在办公室上班，最方便的是电脑屏幕，甚至是墙上的电视屏或者大屏，在指挥中心，会有一块圆弧形的大屏。为了这些场景，我们要采集完整的数据，比如，项目概况、项目实验数据，还需要通过视频监控采集实时的数据，而视频监控到的只是一些非结构化的数据，我们要通过AI识别出结构化的信息，例如一个工作界面中有多少人？计划是多少人？实际有多少人？有多少人没戴安全帽？有没有安全隐患？有没有火灾危险？这些都是通过AI来做判断的。基于这些实时的准确数据，我们需要决策依据，需要指挥调度、作战地图、风险控制等等。

决策中心： 决策中心是对企业的经营和生产做决策的，如综合管理、风险预警、趋势预测、考核评价、资源调配。比如，钢材价格突然上涨，它可能是一个非常突然的事件，但是第2个月还上涨吗？第3个月还上涨吗？第4个月还上涨吗？这时就需要进行趋势预测。

业务中心、指挥中心、决策中心是项目管理中非常重要的业务职能部门，那么这三个中心是依据哪些数据、哪些数字来实现的呢？

BIM中心： 虚拟部分、数字空间部分需要有BIM，所以有一个BIM中心的概念，BIM是一套模型加上不同阶段的应用。

物联中心： 这些数据是怎么采集的呢？这里就涉及到物联中心的概念，现在大家用得比较多的是摄像头、塔吊黑盒子、分贝仪等器具。目前我们也在和厂商一起研发适合于现场采集的更多器具。上一个10年，企业在信息化过程中非常大的一个痛点是数据不准确、不及时、不完整，原因是整个过程中，数据还是靠人工手填，而实时准确的数据需要靠物联网的器具来采集，因此有了物联中心。

数据中心： 有了数据和算法才能产生智慧，才能把我们的经验变成知识。

（2）数字化核心基础

数字项目的集成管理（BIM+智慧工地）平台是数字化核心基础 ，我们有3个管理中心、3个技术中心，企业要做数字大脑，如何来实现呢？我们提到了“中台”的概念。我们认为中台至少有三个部分：第一部分是抽离业务流程、业务实体的业务中台；第二部分是数据中台，数据非常重要，可能成为一个企业未来最宝贵的资产之一；第三部分是技术中台，比如BIM技术、云技术、物联网技术、大数据技术等等。

我们现在还在做 “云中立” ，大家都用了很多的云，在国外用的可能是亚马逊云、微软云，在国内用的可能是阿里云、华为云。我们做的云中立是，不管企业选择哪家的云，我们都可以支持，即使换了云，也可以进行无缝切换，这样不至于让大家的数据资产被一个云所捆绑。这里强调的是“中台+平台+组件”的概念，企业基于我们的业务平台可以做一系列的开发，当然，不一定是我们来开发，可能是各公司自身的信息中心来开发。

这里想再分享我们近段时间的一个思考，广联达，Autodesk、用友等这些公司是什么样的公司？我们是行业的助力者，是帮助行业成功的公司，我们无法替代大家的信息中心，但会帮助信息中心让企业的主营业务变得更好。我们自己会开发一些应用，同时会帮助各个企业的信息中心开发一些自己的应用。

3、企业管理数字化

我们认为企业的数字化应结合岗位级的作业层数据和项目级项目部的数据，这些数据要能够实时地、无时差地、完整地、准确地传递给公司。基于这些数据，企业主要做一些公司级的业务协同，包括资源协调、经济分析和风险识别；通过这些数据，要让企业的资源使用率得到提升，资源的浪费减少，企业的经营效果更好。

（1）项目企业一体化

一个典型的项目企业一体化案例包括项目资源协调中心、公司数据决策与控制中心、项目数据决策中心。 如果说一个项目的管理是站在单项目的成功上，那么对企业来说，它关心的则是整个企业的经营效率是不是最好的。

这里有一个案例，陕西建工的物流公司建了一个商城，2021年“双11”做了一次促销活动，让整个商城的营业额突破了40亿，这已经超过了很多中小的To C商城。商城起到了什么样的作用呢？它要保证整个集团、保证1000多亿体量的陕西建工使用效率最高、总成本最低。比如，企业从商城上买了一批混凝土，要运送到A项目，A项目在咸阳，咸阳第2天可能因为大气原因下了停工令，而停工令意味着运过去的混凝土面临着堆放问题，这时企业可以在平台上发起一个申请“能不能先不要发货”，但是如果混凝土已经在途了怎么办？平台就会检索附近是否有订单，如果临近的B工地需要混凝土，就可以对订单进行转移，由出发点到B工地订单下达的地点，这一部分运费是由A项目承担，剩下的由B项目承担，因此可以做到整个公司效益最高，这就是对资源的协调。

企业基于数据可以做公司级的数据决策和控制 ，图3是一个数据型的企业管理大脑。业务系统包括报表管理系统、BIM建造系统和智慧工地系统。

 

报表管理系统有两个概念：第一个概念是汇总，这是传统的报表概念；第二个概念是现在很多数据都是手填的，要保证及时、保证准确，要通过规章制度来约定。

BIM建造系统 是基于数字平台上的数据、智慧工地现场的数据，这些数据都会上传到生产调度数据中心，数据中心会做多维分析、人工智能分析、数据挖掘分析，最后形成经营管理、生产管理、安全管理、科技质量管理和大型设备管理的一整套数据分析，这是从数据到知识的过程，而这些数据会以不同的界面展现出来，我们称为 横向到边、纵向到底 。横向到边对企业来说意味着，企业所有的经营活动、价值链都要管到，纵向到底意味着要从企业级一直管到岗位级。对于纵向到底，这里举一个便利蜂的例子，像711这样的便利店，都会有制度规定顾客吃完东西之后，店员在3-5分钟之内要打扫干净，这也是考核经营者的责任心。便利蜂是怎么做的呢？它通过摄像头来分析，拍摄10多个画面，发现一个客人走了就把画面传到中心服务器，中心服务器通过人工智能判断是否应该去收拾打扫，会给最近的店员手机上发一个打扫任务单，打扫完毕之后，这个任务就处于完成状态。举这个例子是为了说明，未来的企业应该是有能力管到每一个岗位级的，这样才能形成我们所说的项目大脑的概念。

（2）企业级劳务管理一体化

劳务是整个行业的一个痛点，劳务老龄化、劳务人员难招和劳务人员管理等等都是痛点。我们已经帮很多企业建立起自己的 劳务数据库 ，通过劳务数据库，我们可以对劳务队伍和劳务人员进行评价，可以做用工的提前预警。这样既能够提前做人员的储备，也可以做用工的评价。

以某企业劳务实名制一体化的应用为例，目前为止已经上线了500多个项目，有累计5万多人在上面进行了登记，他们平均出勤率达到65%。该企业劳务管理平台建设分四步：第一步是建立平台、统筹管理，第二步是收集数据、积累资产，第三步是建立标准、控制风险，最后一步是建立制度、落实执行，进而形成PDCA的过程，这是企业级劳务管理一体化的一个案例。

（3）企业级物料管理一体化

物料管理在全国推广速度非常的快，为什么呢？ 因为物料管理是帮企业省钱的 ，以前跑冒滴漏的行为通过物料管理能够得到极大地改善。物料管理最初在基建工程用得比较多，因为基建工程都有地磅，只要增加软件应用就可以解决这个问题；在民建工程的运用反而不多，但是最近几年民建工程的应用增长速度非常快。通过分析，物料管理一体化系统能降低履约和销售环节材料损耗率约2-4%，能够为企业节省至少1%的工程效益，辅助提升管理效率50%。现在企业级的物料应用还是从岗位级的物料验收开始，从现场的监管开始，从整个移动的收发开始，到我们企业级做物料整体的调度和管理。

第一步，业务数字化。 通过业务数字化才能把整个企业的业务水平摸清楚，对项目进行精细化管理，看准企业核心能力。 第二步，企业级平台。 通过企业级平台消除信息孤岛，去掉各种人为的壁垒，在数字化过程中让很多原来不透明的信息透明化，这个过程中会遇到很多障碍，最大的障碍是人的意识和人的习惯；通过企业级平台规模化企业的核心能力，将优势转化成胜势，在企业中进行共享，企业做完一个项目之后，最重要是要能把个人的知识变成企业的知识，把个人的能力变成企业的能力。 第三步，数字业务化。 利用数据进行效率提升、利用数据进行集约经营、利用数据进行有效决策。信息化和数字化最大的区别是，信息化往往是业务数字化，而数字化是数字业务化。

我们一直在喊数字化转型，那么，对于企业数字化转型的方案，成功的标准是什么？我们认为有两个： 第一个标准，是否有明确的业务价值？ 如果做了这个事情，既没有增加利润，也没有降低成本，没有提高效率，没有减少差错，没有提高客户满意度等等，如果没有这些价值，做这个事情本身就没有意义，或者说企业的战略本身就是无源之水。 第二个标准，是否具备完整的系统规划？ 我们针对建筑施工企业的数字化转型方案做了一个架构，为企业提供数字化规划与咨询的服务，也非常期望能够与大家有一些合作。

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