周緒紅：智能建造關鍵技術研究

智能建造是結合新一代信息技術以及建設施工技術性，在施工中運用人力智能技術性進行繁雜修建工作中的一種新型生產過程，其關鍵是人力智能技術性，核心內容是機器學習算法、智能測算技術與工程技術性相結合。智能建造包含智能化設計、智能化生產、智能化工程施工、智能化運維管理等服務，已逐漸用于工程建筑、公路橋梁、道路、隧道施工、飛機場、地鐵站、水利工程、能源工程等行業。智能建造不同于一般的自動化技術，其注重取代男人做繁雜的工作中，具備人機交互技術、主動學習、獨立剖析、自主決策和獨立提升、分辨、預警信息、管理決策等優點。

近幾年來，近年來隨著城鎮化進程逐漸加快，建筑行業發展進到瓶頸，傳統式管理機制和建造模式效率低下，粗放式生產過程不再合乎高質量發展的規定，建筑行業推動智能建造已經是必然趨勢。在這樣的背景下，我們應該緊緊抓住智能化、數字化、智能化協同發展的突破口，以工程建筑信息化、現代化為載體，促進建筑行業轉型發展。

智能設計科學研究多層建筑智能設計

現階段的高層建筑設計工作中常分下列3個階段：建筑設計師設計構思建筑設計方案，選用CAD手機軟件制圖；結構師依據建筑設計方案在數據分析軟件中建模；結構師使用瀏覽器展開分析，并人力優化完善。但在實際工作中，該步驟存有工程建筑制圖耗費精力長、構造建模工作強度大、構造的人力優化效率劣等難題。針對以上問題，大家組織開展了建筑設計方案智能形成、構造智能建模材料結構智能提升三項智能設計科學研究：在建筑設計方案智能形成環節，AI根據學習他人建筑設計師的觀念與經驗，形成不同的風格、個性化需求的各種建筑設計方案；在結構智能建模環節，建筑平面圖被全自動載入，構造承受力預制構件一鍵生成，承載力快速計算，其實就是結構建模一鍵生成；在結構智能提升環節，模型擬合的基礎結構、預制構件橫截面等方面進行智能提升，務求全面提升高層建筑設計高效率。

在實際執行過程中，我們將要智能設計劃分成2個控制模塊。一是工程建筑智能設計控制模塊，根據工程建筑先驗知識及其出色案例等，以建筑物功能風格特點為出發點，選用深度神經網絡、智能優化計算方法服務平臺、數字圖像處理、離散數學基礎理論技術性，一次形成好幾個建筑設計方案，然后進行存放。二是構造智能設計控制模塊，根據給與很明確的進化算法、非線性規劃優化算法，增強學習方法與應用并行處理技術性，使構造得到提升。與此同時，大家研發了高層建筑智能設計手機軟件(Demo),建筑方案設計可以由1～2天縮短到0.5鐘頭，構造建模和優化由5天縮短到20鐘頭，在其中工程師工作時間不少于3鐘頭，大大的降低了成本，節省了成本費用，取得了一定的專業技術經濟效益。

預制件構件智能推進設計與制造一體化

現階段的預制件構件推進設計制造遭遇施工圖設計效率不高、錯誤率高；制圖軟件無法進行建筑鋼筋和埋件等零件的智能避讓；模具制造廠家過度設計，建筑用鋼量大、費用等情況。為解決這個問題，我們將要預制件構件和磨具劃分成預制構件智能設計模塊磨具智能設計控制模塊，將系統軟件測算后產生的各種信息根據物聯網技術傳送至廠家開展預制構件生產制造。在其中，在預制構件智能設計板塊中，最主要的階段為智能避讓測算，它能夠繞開各埋件和建筑鋼筋之間相互撞擊，形成BIM實體模型、CAD節點詳圖和數字制造信息。鑒于此，大家研制出預制樓梯一鍵完成出圖智能施工圖設計手機軟件，克服了預制樓梯設計效率低、工藝成本高、設計和生產過程中信息隔斷等諸多問題。

智能監測與預組裝鋼架結構智能智能化尺寸測量和預組裝

實體線預組裝是保障室內空間關系預制構件現場可以精確組裝的有效手段，但也存在胎架和人工成本高、場所占有大及其高效率劣等不夠。伴隨著電子信息技術和三維測量技術發展與應用，實體線預組裝正慢慢被虛似預組裝所取代。

虛似預組裝應該是全部制造的預制構件執行三維激光掃描，并把所得到的三維點云數據傳送至在云端，在專用軟件內進行智能解決、點云配準、預制構件尺寸測量和智能預組裝，以達到精密度剖析的一種方法。有多尺寸點云數據收集時，對于較大尺寸的預制構件，使用陸上式三維激光掃描儀開展掃描儀；在螺孔細節等精細化管理一部分，大家則采用便攜式三維激光掃描儀開展掃描儀，掃描結果皆在電腦中實時同步。在這個基礎上，大家研制出智能智能化尺寸測量和預組裝系統軟件(Demo)，防止了實體線預組裝存在的不足。此項工藝已廣泛運用于重慶區港國際中心(新建)、重慶兩江新區村子路鋼石拱橋、重慶市郭家沱長江大橋、重慶市雙堡大橋(新建)等特色中，最大限度地減少了實體線預組裝任務量，縮短施工期、提升了品質、降低生產成本。

房子智能智能化尺寸測量

現階段的房屋尺寸質量檢驗技術性比較落伍，多見人力持尺檢測手段，不但數據信息無法全方位精確測量、效率不高、人力資源投資成本高，并且手動式采集數據非常容易錯記、漏記，危害檢驗結果的準確性。因而，采用三維激光掃描、物聯網技術、云計算技術和智能優化算法結合的方式，將房屋掃描儀后數據信息以數據可視化的方式呈現出去，從而形成工程質量檢查匯報，完成房屋尺寸品質的智能檢驗。

工程施工安全質量的智能檢驗

在現在的建筑施工安全質量測試中，仍然存在諸多難題，如人力檢驗效率不高、不可以全范疇檢驗、時效性差、人為因素判定標準不統一、人工成本高。應對各種問題，大家明確提出通過檢查目標智能采集和智能檢驗，來全面提升施工工地質量與安全風險管控的時效性、整體性和精確性。技術方案包含智能檢驗和檢查算法優化兩個環節，首先把施工工地收集到的數據信息云端開展總體目標預備處理、進而選用智能識別算法形成缺點信息、個人行為信息和警報器信息三類信息，并把信息存放及管理，隨后比照人為因素判定和智能檢測結論，對識別算法開展優化迭代，從而降低漏檢率和錯檢率。大家研制出一款工程施工安全質量智能檢測軟件——拍能測(PicCheck),可解決傳統式檢測手段效率不高、時效性及精確性差、檢驗不完善、人工成本高難題。

智能建造智能機器人機器人是人們生產活動的重要方式和解決社會老齡化的左膀右臂，同時又是前沿技術的重要組成部分和現代服務業的關鍵所在武器裝備。在生產與施工過程中，我希望智能機器人能取代人們干“危、繁、臟、重”等高危的事，以保證工程項目更安全、高效率綠色環保。采用的技術方案為3個硬件配置控制模塊（即汽車底盤型號選擇、機械手臂型號選擇、執行機構產品研發）與3個軟件模塊（即構圖法與精準定位、最短路徑算法與獨立避讓、建模和控制）結合的方式。大家與深圳卓蟻科技公司聯合研發了ALC墻體板物流機器人，它可實現多流程自動化工作，具有墻體板運送、精確定位和導航欄、最短路徑算法、自動避障防滑等服務，提升了墻體板運送高效率，減少了工程成本。

ALC 墻體板物流機器人樣品發展趨勢智能建造，是現階段建筑行業打破瓶頸、提高競爭優勢、實現高質量發展的關鍵所在，要主要留意以下幾點：一是發展趨勢智能建造應該始終堅持產學研相結合，構建以大中型建筑行業中央企業、國營企業或民營企業帶頭，軟件開發商、生產制造企業和學校及科研單位參加的轉專業、跨業創新發展管理體系；二是發展趨勢智能建造務必多學科交叉融合，團隊里不僅要有把握傳統式土木工程知識技能人才，又要有熟練人力智能優化算法、物聯網技術、通訊技術、云計算技術、智能機器人、電子計算機、智能生產和技術設備等多個方面知識別的專業人才，才可以承擔此項多學科交叉融合的科研工作。

編 輯：王玉潔