远大住工:建筑工业化进入产品时代

原标题:远大住工:建筑工业化进入产品时代

远大住工:建筑工业化进入产品时代

编者注:本文为远大住工总建筑师钟易女士在2020年12月“预见2021暨攀成德建筑业年度论坛”上演讲的速记稿,文字略有删节。

各位同仁,大家上午好!非常荣幸有这个机会与各位一起交流探讨,我是远大住工集团的集团总建筑师,同时也是集团标准实验室的负责人。刚刚前面几位领导讲得虽然宏大,但也都有非常务实的部分,我是做标准的,特别对其中专业和专注的主题印象深刻。我们一直在思考,在这个时代背景下,远大住工作为一家民营企业能够做到的事情有哪些?因为自身能力受限,我们就会有所选择,专注于特定的领域,而不是像国企一样大而全地去做所有的事情。远大住工做空调起家,前身是一家传统的制造企业,那么我们是如何进入建筑行业?如何进入建筑工业化领域并坚守了20年的?我今天主要分享一下我们在这一领域的探索和实践。

一、装配式建筑的发展

从我们自己踏入建筑工业化讲起,1999年我们跟日本的一家设备公司合作,成立了国内第一家做整体卫浴的公司,当时是从部品部件做起的,那么我们是怎么从制造商变成建造商的呢?因为在做部品部件的过程中,我们感到非常受局限,所以从2009年开始踏入建筑行业,当时我们处于探索的阶段,没有与传统的建筑公司合作,所以从设计到施工都是自己完成,应该算是最早尝试EPC总承包模式的公司之一。我们企业自己开发楼盘,当时乘着市场的东风,发售之后都卖得很火爆,但是我们的目的不是开发房地产,而是在房地产项目中尝试我们的技术、验证我们的思考。在积累到一定的程度之后,我们不断提出中国应该发展建筑工业化的观点。从2013年到2015年,建筑工业化在湖南省范围内已经开始推广。

从全国来讲,装配式建筑的发展有四个重要的时间节点:2016年,国家层面的政策逐步出台;2017年,从国家往地方层面传达要开始发展建筑工业化,各地方出台了实施细则;2018年,可以说是进入到装配式建筑市场的元年;2019年,全国的装配式建筑规模化生产,项目出现爆发式的增长。

虽然经历多年的探索,许多从事装配式建筑的企业仍然有很多的困惑,比如:(1)产能产效非常低,因为装配式建筑比传统建筑多出了一个生产制造的环节;(2)成本高,装配式建筑不一定比传统的建筑节省成本;(3)处于起步初期,市场占比比较低,虽然也发布了一些政策,比如说上海市外环以内新建住房全部采用装配式建筑,但是实际上都是有比例的;(4)人才的缺口比较大,从业人员可能对中间某一环节比较了解,但是因为建筑工业化是一个长流程、全系统化的事情,能力素质较为全面的人才比较缺乏;(5)民众的认知不够,认为装配式建筑是一个新兴的东西,还不够成熟;(6)建筑标准是很完善,但是缺乏跟工业行业的标准进行对接;(7)物流半径受限制;(8)行业监管体系不匹配,包括住建系统的质检部门不能管理到工厂的生产部门,这一部分的管理体系如何进行完善,是装配式建筑发展过程中等待解决的问题。

从大的背景来看,前面的几位嘉宾也提到,未来中国的建筑市场比国外的建筑市场更有潜力。国外的装配式建筑主要有两种模式,既有苏联、法国这种标准化大生产的模式,也有日本、美国这种小批量定制的模式。我们经常去国外考察学习、借鉴经验,但是中国的建筑行业是有自己的特色的,它更多是由开发商、大型央企和政府这些客户端发起的非标准产品的大规模定制,在其他的国家都很难找到这种先例。大规模生产有一个好处,就是做单一的品种,标准化程度比较高,而定制化生产一般成本比较高、效率低、交付慢。我们国家的这种模式可以定义为大规模定制生产(图1),它既可以实现成本低、效率高、交付快的效果,也可以有多品种、个性化的特征。

图1:我国装配式建筑具有大规模定制生产的特点

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二、中国需要建筑工业4.0

互联网时代的客户端发起了大规模定制的需求,结合工业行业需要工业4.0来说,我们企业率先提出了中国建筑工业也需要4.0。

工业1.0大发展是因为认识到劳动力极限,由蒸汽机带动了行业的发展;到工业2.0阶段,社会工业标准的建立带来了社会工业化大分工;随着互联网信息技术的发展,我们进入工业3.0阶段;随着AI人工智能的发展,我们进入工业4.0阶段。相对应地,建筑业的1.0发展源于商品混凝土和钢筋加工;PC流水线和生产工艺的出现重构了建筑业的2.0;BIM应用推动建筑业进入3.0阶段;PC-CPS智能制造的发展,推动建筑业进入4.0阶段。我们认为,BIM在现实的应用方面存在一些问题,在简单的项目上应用BIM比较浪费,而在很复杂的项目上BIM又没有衔接得特别好,没能发挥出预期的效果。对于建筑业从1.0阶段到4.0阶段,我们做了近10年的思考,但关于BIM我们暂且不提,下面分享的主要内容是代表建筑业4.0时代的PC-CPS智能制造。

1、PC-CPS智能制造的“三步走”

我们做了一个PC-CPS智能制造的规划,希望通过建筑行业的模块化、标准化和通用化,实现质量提升、综合成本降低、提高效率和保护环境的目的。

图2简单地展示了一个三维模型,这是我们对传统的建筑标准层进行的模块化处理。深灰色代表现浇的部分,浅灰色代表我们在工厂进行预制的一些构件,这些零星的构件运输到工地现场后直接进行组装,通过现浇的结点把它们形成一个整体,而蓝色的部分代表轻质隔墙类的预制构件。我们将模型分成PC工厂预制、RC现场现浇和ALC大模块,然后再将这些模块进行拆分,作为我们制作标准的基础。

图2:PC+RC+ALC模块的三维模型

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“以项目为中心”是我们的重要思想。刚刚提到我们做的是全流程EPC,当时在地方市场遇到了很多问题,当我们每一个项目都可以从设计、生产、采购,到最后施工全部完成的时候,传统建筑行业就开始没有好脸色看了,这在意料之中,因为蛋糕不可能由一个人全部吞掉。我们作为一家民营企业,需要跟市场和谐相处,所以我们把自己的定位重新进行定义,拟了一个新口号,叫做“合作的远大”。我们专注于专业制造板块,跟所有的大开发商、地方政府保持良好的合作关系,“以项目为中心”就是指不管拿到什么项目,从前期的设计开始,我们会跟传统的设计院进行合作,比如说立项、规划、外形设计等,而我们则专注于装配式拆分、图纸深化设计这些专业的板块,在项目中让各方发挥自己最擅长的部分,把这些定位好之后,我们“分三步走”打造PC-CPS智能制造平台。

第一步:智能设计。建筑工业化是一个系统集成的体系,一定得从设计端开始控制,为什么现在政策大力提倡EPC总承包模式?因为如果在设计端不考虑后期的生产制造成本,只关注建筑是否漂亮、功能是否完善,那么在控制成本方面一定会出现缺陷,甚至到后期将制造很多麻烦。所以前期考虑越周祥,后面需要处理的麻烦越少。

我们从事生产、制造和施工这么多年,在装配式建筑领域积累了很多经验,我们一直在思考,如何将经验快速传递给合作伙伴。刚才提到人才缺口是巨大的,这很难靠个人的能力解决,所以我们考虑能否通过软件实现更加成熟、更加完备、更加顺畅的传递经验。从2017年开始,通过2年的开发,我们于2019年合作发布了装配式建筑PCMaker I正向设计软件。这类软件现在其他公司的版本也比较多,但我们这款还是有独特优势的,我们创新地提出“正向设计理念”,整体的设计思路就是一个正向BIM模型、一套统一的装配式建筑标准、一套完整的数据。

我们是从目的出发,追溯前期要做的事情,比如我们首先要有一个BIM模型,然后生成可以审图用的图纸,再生成可以指导生产的图纸,并为供应商提供物料清单,这些都是倒推得到。我们需要解决问题的是,如果设计要输出这些内容,软件应该怎样开发?于是最后形成了PCMaker I的成果,我们可以在软件中实现装配式的模型创建、预制构件的智能拆分、正向结构设计、构件设计、图纸检查和图纸管理。

图3:PCMaker I的设计步骤

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第二步:智能制造。设计完成之后,如何将图纸的信息传输到智能制造?我们国家需要的是大规模的定制化生产,大家可能会传统地认为装配式建筑一定是中规中矩的、模数化的、不能改变的。其实不是的,装配式建筑尽管有所限制,但也不是说一点都不能变,我们的生产流水线都是柔性化的,构件尺寸根据模具的调整是可以变化的,各种构件都可以生产。同时,我们还提出“数字孪生”的概念,把现实社会中我们要建造的项目全部在虚拟世界中构建出来,包括整个建造顺序和后期运营场景的模拟,从而实现整个生产工艺、资材、成本、人力、管理的智能化,实现按需响应的柔性制造,大幅提升经营效率。

图纸模型从PCMaker I出来以后,我们有目的性的读取数据,这些数据根据需求可以用在六个方面:(1)生产工艺预制;(2)智能排产、制程控制;(3)项目管理、订单规划;(4)数据采集、智能看板;(5)生产定额、差异分析;(6)质量追溯,因为我们每一块板都带有专用的二维码,所以可以追溯检验的整个过程。

我们的工厂实行管理智能化。图4是一个项目的模拟,将项目拆分以后,我们由工地库倒推到工厂,工地什么时候需要吊装,系统会下指令,然后在工厂计划排产;计划排产的时候就有物料信息,我们的供应商根据物料情况把物料库进行补足,包括成品库的货物发送、客户的需求应该何时到位,都可以通过电脑控制,不需要依靠人工分析处理,而且人工分析跟电脑分析出来的数据也存在较大差距。这些年我们开发了一个大数据中心,专门做数据比对,对风险分析和成本控制起了很大的作用。在现场只需要通过扫描二维码,产品名称、产品编号以及吊装的位置,都可以显示出来,工厂的管理可以通过一个二维码打通整个流程、串联各个岗位角色。

图4:由工地倒推到工厂的智能化管理

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第三步:共建产品标准。我们一直致力于通过项目与政府、各大开发商共建产品标准,我们的技术架构是六大试验室,包括:标准实验室、模块实验室、区块链实验室、工艺实验室、图形实验室、数字实验室,所有的软件开发、技术落地都在这六大实验室。我们不仅跟外部开发商(碧桂园、金茂等)、政府部门一起合作共建产品标准,还多次参与装配式建筑产品标准的编制,从湖南省地方标准到国家标准都参与了,最新参与的一本是创新性的全装配式建筑标准。远大住工作为一家民营企业,在自己专注的领域中摸索,有点像第一个吃螃蟹的人,而第一个吃螃蟹的人是很危险的,我们一直坚持做这个事情,一直没有被打倒,也还会一直摸索下去,脚踏实地推动这些标准落地,做好市场开拓。

2、从项目到产品

前面介绍的是项目上的对外合作,是To B的装配式建筑,我们还有一块业务是产品,是To C的模块集成建筑。近年来,乡村自建房发展利好,主要源于两个方面的原因:一是农村资本红利带来农村的土地、房子升值,《新土法》正式颁布实行,将盘活农村土地,从2021年1月1日起,农村集体用地将与国有土地同地同权、同权同价;二是逆城镇化的发展趋势。我们看到乡村自建房的发展趋势,也看好这块市场,当然,这并不是说我们要去大面积的开发农村房地产市场,我们还是以产品为主,打造另一个板块。

图5是我们的新产品,也是我们工程建设标准落地的一套产品。我们在2017年就开始做技术储备并落地了地方标准,今年正式进行了全国推广,现在线上线下的销售状况表现不错。这个产品的特色就是从设计到装修全部由我们负责,实现交钥匙,可以直接拎包入住。出于一家制造企业的情怀,我们董事长特别关注这一部分,亲自负责公司这块业务。

图5:远大美宅-乡村高端别墅产品

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我们提出的口号是“像造汽车一样的造房子”,使用标准化产品,它的生命周期会更长、规模效应会更加显著,我们希望能够实现更好的产品品质、更快的效率以及更高的价值。外墙都是在工厂把保温、装饰一体化全部做好,只需要在现场进行吊装,构件全部都是在工厂生产,一栋图5中的房子,主体结构2天就可以生产完成,我们现在所有的合同都是在2个月内完成交付。从2015年开始我们已经在全国落地实施了很多项目,在价格方面,现在基本上每平方3500元就可以达到拎包入住的水平(含厨房电器和集成橱柜以及卫生间设备等)。由高分子材料做的BOX系列产品,我们可以做到12米长的盒子中间没有任何柱子,这类产品的应用场景是比较多的。我们一直都在跟大学的力学分析实验室合作,争取标准的快速落地,为客户提供更好的使用体验。

我们在开发产品之余,产品的销售渠道是怎么解决的呢?我们现在也是“像卖汽车一样卖房子”,现在汽车是怎么卖的呢?普通的燃油车和电动车,我发现它们的销售模式完全不一样,购买电动车,可以在销售网页上直接选型配套,像玩游戏一样,选颜色、轮胎、内饰等,选完以后直接下单,当天可以提车。我们在卖产品时也采用类似的模式,首创了房屋4S店经销模式——远大美宅4S店,当然我们只是在网络平台做销售,并不是真的4S店。签完合同之后我们立即带客户去看地,实地勘察分析周边的状况是否适合建造这所房屋,在4S店“所见即所得”,我们最终建设出来的产品也就是客户所见到的那样,从上次“双十一”到最近的“双十二”,我们在京东、天猫上网销的订单状况都是不错的。

三、远大住工是一家什么样的企业?

最后,借这个场合介绍一下我们远大住工。我们专注建筑工业化20年,拥有八代技术,全国1亿㎡的项目已经落地实践,在住宅、商业、酒店、学校、城市广场、地下管廊领域均有涉猎。公司最早成立于1988年,以空调制造起家;1999年,董事长在日本看到他们房屋建筑的质量非常好、建造速度非常快,回来之后就一门心思投入建筑工业化;2006年,远大住工正式成立;2018年,远大CPS入选工信部智能制造的试点示范项目;2019年,公司在港股上市。我们不光做技术的创新者,也做技术的传播者,与清华大学合作编制了一套教材用于实践教学和培训。

作为民营企业,我们认为规模本身也是一种实力,加上装配式建造方式本身受距离的影响,我们大概用了3年时间完成了全国的长期布局,基本上实现了对经济发达地区的全覆盖,以便更好地服务于合作伙伴。远大住工以“致力于实现建筑工业现代化”为使命,以“不投机、专业、专注”为价值观,以“成为全球建筑业最有价值的公司”为愿景,致力于成为一家践行智能制造、服务战略客户、为行业创造共同价值的公司。

谢谢大家!

演讲者丨钟易

文字整理丨陈鹰搏

排版编辑丨付寒梅

本文演讲者钟易,来自长沙远大住宅工业集团股份有限公司。文章所列内容仅代表演讲者观点,不代表攀成德立场。

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版权声明:建筑前沿 发表于 2021-01-18 15:58:06。
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