2023年橋梁學術會議在江蘇張家港舉行。周緒紅院士（中國工程院院士、重慶大學鋼結構工程研究中心主任）做了題為《智能建造關鍵技術研究進展》的分享，本文就分享内容及其他網絡公開資料做了部分内容的梳理和解讀，部分觀點來自筆者，供廣大行業小夥伴鑒閱。
什麼是智能建造？
關于智能建造的定義，周院士給了自己的了解：智能建造是融合新一代資訊技術和工程建造技術，在工程中利用人工智能技術完成複雜建造工作的一種新型生産方式，其重點是人工智能技術，核心是機器學習、智能計算技術與工程技術相融合。智能建造涵蓋智能化設計、智能化生産、智能化施工、智能化運維等功能，已逐漸應用于建築、橋梁、公路、隧道、機場、車站、水利、能源工程等領域。智能建造不同于資訊化，也不同于一般的自動化，其強調代替人做複雜的工作，具有人機互動、自主學習、自主分析、自主決策和自主優化、判斷、預警、決策等優勢。
在這裡面有一個很重要的觀點：就是。即對人工智能的應用，是對決策的支撐，就以碰撞檢測為例，如果隻是發現碰撞點是不夠的，還要結合行業知識和機器學習提出優化的建議，這才是智能建造不同于傳統資訊化的一個重要支點。這樣就可以逐漸降低“人”在事務決策中的不利影響（是人就會犯錯，智能化發展的趨勢就是逐漸取代人類低端的思考過程），提升決策的效率和正确率。
為什麼發展智能建造？
同樣，為什麼要發展智能建造？我們從兩個方面給出了自己的了解：
首先是内在的需求。土木交通發展遇到了發展的瓶頸：1、人口老齡化導緻了行業青壯勞動力的短缺。年輕人不願意到工地上幹活了，主要還是因為、。2、建（構）築物建設品質要求提高。随着社會經濟的發展，人們對物質文化的需求已經不僅局限于吃飽穿暖的階段，，這就對我們的建設過程和傳遞物提出了更高的要求。建築物朝着更精細的方向發展，這就需要我們應用更加精密的機器和更科學的組織方式來開展我們的生産建造活動。3、環境保護形勢嚴峻。建築業一直是能耗大戶，在節能低碳的大趨勢下如何實作建造過程的節能減排也是行業必須要思考的一個問題。智能建造的發展可以實作極大地減少現場的濕作業，減少現場加工的材料損耗并且提高建造效率，實作節能降耗的目标。
其次是外在的需求。随着，傳統建築業粗放式的發展模式也需要随之改變。粗放型生産方式不符合高品質發展要求，綠色化、高品質是發展的核心和最終目标，而工業化是綠色化發展的重要途徑，是以，中國必須走新型建築工業化之路，推進新型工業化、邁向智能建造是必然趨勢。
智能建造關鍵技術——橋梁智能設計研究
橋梁設計面臨諸多問題：橋式方案的影響因素很多，需要反複地調整方案；2、結構體系、截面形式選擇靈活，模組化的工作量大；3、結構的人工優化效率極低、主觀性強。怎麼解決？我們将橋梁智能設計分解成為“結構智能模組化”和“結構智能優化”兩項工作。這兩項工作互相關聯一體化完成，其中最重要的技術點是BIM模型與有限元模型之間的資料雙向傳遞問題。這個是怎麼實作的呢？是通過互相間的資料映射來實作的。
智能建造關鍵技術——橋梁智能檢測與預拼裝
大型鋼結構橋梁為什麼要預拼裝？大家應該都知道，大型的鋼結構在工廠加工出來以後，都需要在工廠進行預拼裝，以防止構件誤差（或者錯誤）導緻的現場返工。但大型橋梁（或者複雜的鋼結建構築物），通常都不能完整地實作預拼裝，往往采用單元子產品化的方式預拼裝，就算這樣也往往需要占用大量的廠房和土地資源，擡高了項目實施的成本。同時，因為整個流程需要從工程預拼裝——拆卸——工地現場安裝的流程，對整個項目的是施工期也有一定的影響。
那麼，基于BIM模型的預拼裝就可以很好地解決這個問題。要實作電腦上的預拼裝，首先就需要對生産出來的結構構件進行精确模組化（實體構件的數字化），這裡就用到了多尺度點雲掃描技術。多尺度點雲掃描采集構件資料，是通過陸地式掃描器掃描構件的整體尺寸，局部細節采用手持式掃描器掃描螺栓孔細部尺寸。通過統一坐标系将不同精細度的模型整合成完整構件，然後在電腦中進行虛拟拼裝。同時，我們也需要把設計BIM模型和掃描的點雲模型進行拟合對比，實作設計——制造——建造的一體化。
智能建造關鍵技術——施工品質與安全的智能檢測
施工品質和安全涉及到非常多的方面，從模闆工程、鋼筋工程、混凝土工程、砌體工程等方面，涉及人員安全防護、臨時用電安全、臨邊安全防護、機械裝置安全防護等等，而且現場跨工種工序多、人員密集，不安全因素非常多。目前主要采用的檢測方式往往是通過人工的方式來實作的，這樣就導緻了檢測效率低、及時性差并且無法實作完全覆寫等問題。基于此，團隊采用了“檢測目标智能采集”加“智能檢測”相融合的方式，通過多源異構資料的實施自動采集收集現場資料，然後通過智能分析的方式完成“品質智能檢測”和“安全智能檢測”工作。
智能建造關鍵技術——智能建造機器人
機器人是人類生産生活的重要工具和應對人口老齡化的得力助手，同時也是新興技術的重要載體和現代産業的關鍵裝備。在制造與施工中，我們。團隊采用的技術路線為 3個硬體子產品（即底盤選型、機械臂選型、執行器研發）與3個軟體子產品（即構圖與定位、路徑規劃與自主避障、模組化與控制）相結合的形式。
發展智能建造，是目前建築業突破發展瓶頸、增強核心競争力、實作高品質發展的關鍵所在，要着重注意以下兩點：一是發展智能建造必須堅持産學研結合，；二是發展智能建造必須多學科交叉融合，，才能共同承擔這項多學科交叉的研究工作。
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