數字空間驅動智能建造

面對復雜的內外部環境與百年未有的大變局，個性化製造特徵突出又規模巨大的中國建築業，亟待充分利用數據資源這一生產要素，優化資源配置、推動智能建造，更好地承擔國家支柱產業的責任。本書聚焦建築企業高漲的數字化需求，著力探討數字化轉型背景下的智能建造與數據要素工程化應用。 全書共分3篇，從理念、路徑到實踐，幫助建築企業明確智能製造與數字化轉型之間的關系，通過建設“數字空間”的體系與方法，梳理智能建造的願景和核心訴求，以及企業數據管理的核心架構、核心要素和設計原則，形成基於全局數據庫、數據資源平臺、智慧運營中心的數字思維，解決智能生產、智慧應用等實際問題，具體包括基於數據空間的建築全產業數字中台、面向全集團的BIM服務中心、裝配式構件智能生產、融合中台能力的智慧工地應用、依托中台能力構築5G智能檢測、建設工程材料智能化檢測、依托中台能力構築智慧社區、智慧城市排水設施監測預警系統等內容。 《數字空間驅動智能建造》既可以作為廣大讀者全面認知數字化轉型與智能建造的知識讀本，也可作為企業信息管理人員、企業CIO\CTO\CEO開展智能建造項目的常備工具書，還能為數字化轉型研究人員調研智能建造提供參考。

目    錄

第1篇  理  念  篇

第 1 章  智能建造與數字化轉型 3

1.1  數字化轉型的邏輯起點是需求的巨變 4

1.1.1  生態協同的個性化製造 4

1.1.2  技術驅動的服務實時化 4

1.1.3  敏捷創新的降維式競爭 5

1.2  數字化轉型目標：體驗和效率的提升 7

1.3  數字化轉型基礎：數據要素工程化應用 8

1.4  數字化轉型高級階段：智能化時代 11

1.5  數字化轉型願景：企業大腦驅動企業運營 12

1.6  數字化轉型起點：從數字化應用開始 14

1.7  數字化轉型抓手：智能建造 16

第 2 章  建築行業智能建造之路 17

2.1  建築行業的智能建造之緣由 17

2.1.1  市場環境的大勢所趨 17

2.1.2  變老變少的建築從業者 18

2.1.3  建築行業的現實困境 19

2.1.4  建築轉型的現實需要 19

2.2  建築行業智能建造之困 20

2.2.1  建築行業全流程工業化水平低 20

2.2.2  總體信息化程度較低 21

2.2.3  建築行業產業鏈較長 21

2.2.4  建築行業數字化起點較低 21

2.3  建築行業智能建造之路 22

2.3.1  投資和融資升級：借助數字科技提效傳統投融模式 22

2.3.2  建造和管理升級：整合雲平臺形成科學施工和管理 24

2.3.3  運營和維護升級：集成全量數據實現精細運維管理 26

2.3.4  體驗和生態升級：互動與協同提升體驗、打造生態 28

2.4  建築行業智能建造之術 30

2.4.1  建築行業數字化轉型的關鍵：建設企業大腦 30

2.4.2  企業大腦：主動運營型企業的指揮中樞 30

2.4.3  企業架構與中台：企業大腦的頂層設計 31

2.4.4  數字中台：企業大腦的物理載體 34

2.4.5  數字空間：企業實現數字中台的基礎 37

第 3 章  建築企業數字空間 40

3.1  數字空間的理論基礎 40

3.1.1  物理空間、虛擬空間和數字空間 40

3.1.2  數字空間的運行邏輯 43

3.1.3  數字空間的數據分類框架 44

3.1.4  數字空間的工程化管理特徵 48

3.1.5  基於數字空間的數據應用 52

3.2  建築行業數字空間的核心要素BIM 54

3.2.1  從MBD到建築信息模型 54

3.2.2  建築信息模型的定義 55

3.2.3  建築信息模型的特徵 56

3.2.4  建築信息模型應用的演進 58

3.3  數字空間支撐BIM深化應用 59

3.3.1  從工具BIM到工程BIM 61

3.3.2  從工程BIM到數據BIM 61

3.3.3  從數據BIM到智慧BIM 65

3.4  建築數字空間關鍵技術要素 68

3.4.1  大數據 68

3.4.2  人工智能 69

3.4.3  物聯網 71

3.4.4  區塊鏈 72

3.4.5  雲計算 74

3.4.6  GIS技術 76

第2篇  路  徑  篇

第 4 章  數字空間概念認知與總體架構 81

4.1  數字空間與數據中台 81

4.2  數字空間/數據中台與其他概念的關系 82

4.2.1  數字空間與數據資產 82

4.2.2  千人千面的數據中台 85

4.2.3  狹義數據中台與廣義數據中台 87

4.2.4  數據中台與業務中台 90

4.2.5  數據中台與數據倉庫 91

4.2.6  數據中台與主數據 95

4.3  數字空間與數據中台的核心架構 97

4.3.1  業務數據化、數據業務化、數據資產化 97

4.3.2  數字孿生、數字溯源 99

4.3.3  核心架構 100

第 5 章  全局數據庫 104

5.1  集團企業基礎數據管理面臨的挑戰 104

5.1.1  基礎數據不統一導致數據不可信 104

5.1.2  模型數據難以貫穿建築全生命周期 106

5.2  全局數據庫的價值框架 106

5.2.1  數模分離支撐數據協同 106

5.2.2  流程簡化降低運營成本 108

5.2.3  新型基礎設施增強架構靈活性 108

5.3  全局數據庫核心架構 109

5.3.1  全局數據庫與業務系統的關系 109

5.3.2  全局數據庫與主數據、數據倉庫的關系 110

5.3.3  主數據管理的能力框架 111

5.3.4  主數據平臺建設模式 112

5.4  主數據實施框架 113

5.4.1  場景梳理定方向 114

5.4.2  數據普查摸家底 114

5.4.3  數據識別破孤島 119

5.4.4 分類編碼建標準 120

5.4.5  價值運營促應用 123

5.5  主數據能力框架 124

5.5.1  數據模型定義能力 124

5.5.2  數據版本管理能力 126

5.5.3  數據集成抽取能力 126

5.5.4  數據分發共享能力 127

5.5.5  數據權限管控能力 127

5.5.6  數據全生命周期管理能力 127

5.5.7  數據血緣分析能力 127

5.6  主數據參考示例 128

5.6.1  客戶主數據 128

5.6.2  物料主數據 129

5.6.3  組織主數據 131

5.6.4  工程項目主數據 132

第 6 章  數據資源平臺建設 134

6.1  數據資源平臺價值主張 135

6.2  數據資源管理實施路徑 136

6.2.1  數據資源之“集” 137

6.2.2  數據資源之“聯” 138

6.2.3  數據資源之“治” 139

6.2.4  數據資源之“用” 145

6.3  數據資源平臺的核心架構 147

6.3.1  避免技術驅動的數據平臺 147

6.3.2  分佈與集中的數據架構 149

6.3.3  混合式存儲的技術架構 151

6.3.4  治理運營一體的功能架構 152

6.4  數據資源平臺的能力框架 153

6.4.1  數據建模：以模型驅動數據運轉 153

6.4.2  元數據：數據資源摸家底 155

6.4.3  資源目錄：全要素關聯的資產掌控 157

6.4.4  數據服務：服務封裝響應數據需求 160

6.4.5  知識圖譜：構建智能化數據應用 162

6.5  基於現有數據構建數據分析模型 164

6.5.1  原始數據加工為分析數據 164

6.5.2  分析數據的基本概念模型 166

6.5.3  構建分析數據模型 169

6.5.4  四色原型梳理存量數據 170

6.5.5  基於梳理構建分析模型 173

6.5.6  寬表方式數據分析 176

6.6  數據編織 177

6.6.1  數據資源目前還無法“隨心而用” 177

6.6.2  基於數據資產的多源虛擬視圖 178

6.6.3  虛化與物化的智能化轉換 179

6.6.4  多級遞進的數據篩選編排 180

6.6.5  模擬現實的虛擬數據庫 181

6.6.6  系統集成形成整體數據生態 181

第 7 章  智慧運營中心 183

7.1  數據可視化培養企業數據思維 183

7.1.1  數據可視，對外對內兩張大屏 183

7.1.2  以用促建，建立企業數據生態 184

7.1.3  關註結果，也要關註過程優化 184

7.2  智慧運營中心的核心架構 185

7.2.1  運營中心業務框架 185

7.2.2  運營中心數據架構 186

7.2.3  運營中心的指標體系 187

7.3  敏捷迭代的運營中心指標實施路徑 189

7.3.1  釐清指標與技術實現的關系 189

7.3.2  敏捷、迭代的指標實施過程 191

7.3.3  管控場景化，規範化指標梳理 192

7.3.4  指標全景圖，可視化指標構建 193

7.3.5  可視化指南，標準化原型設計 195

7.4  面向復雜指標體系的指標治理 196

7.4.1  基於指標族譜的指標治理 196

7.4.2  指標命名規範 199

7.4.3  相似指標歸並 200

第3篇  實  踐  篇

第 8 章  數字空間理想架構及實踐思路 205

8.1  基於成熟技術的完整體系 205

8.2  基於總體規劃的逐步實踐 207

第 9 章  基於數據空間的建築全產業數字中台 209

9.1  健全數字體系 209

9.2  建立指標體系 211

9.3  形成數智決策 213

9.4  創造核心優勢 214

9.5  夯實數字底座 216

9.6  中台牽引創新 217

第 10 章  面向全集團的BIM服務中心 218

10.1  廣泛拓展領域 218

10.2  立足提質顯效 220

10.3  BIM貫穿全程 220

10.4  進步源於實踐 224

第 11 章  裝配式構件智能生產 226

11.1  面臨的問題 227

11.2  研製的內容 228

11.3  積極意義 235

第 12 章  融合中台能力的智慧工地應用 236

12.1  融合BIM打造數字孿生 237

12.2  面向用戶打造友好應用 238

第 13 章  依托中台能力構築5G智能檢測平臺 239

13.1  基於5G融合前沿技術 240

13.2  實現多端協同多設備協作 241

13.3  廣泛的應用場景 242

第 14 章  建設工程材料智能化檢測 243

14.1  突破核心關鍵技術 244

14.2  經濟社會價值 245

14.3  引領行業標準 245

14.4  成果廣泛應用 246

第 15 章  依托中台能力構築智慧社區 247

15.1  產業推動打造智慧社區 248

15.2  標準先行促進平臺落地 250

15.3  覆蓋廣泛場景服務民生 252

15.4  探索開放式智慧社區運營模式 254

第 16 章  智慧城市排水設施監測預警系統 256

16.1  針對需求實現多項系統功能 257

16.2  分層服務體現總體設計考量 259

16.3  打造多維技術優勢 260

後記 263