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中交二航局常泰大橋項目R20000-720超大型上回轉移動平衡重智能塔機（馬弟/攝）
9月26日，國內首條空軌線路——武漢光谷觀光線正式開通運營。空軌線路串起水道和綠道，形成一個不斷變化的“空中觀景平臺”，透過車廂兩側的大開度玻璃窗、地板部分區域的透明觀景窗，讓乘客體驗到“人在空中游，景在窗外動”的科幻感。
為實現6座車站“一站一景”的效果，光谷空軌運用了多項智能建造技術。“每一塊曲面玻璃和弧形鋁板均實現精準測量和定位，采用全方位紅外立體三維掃描儀成像建模，實現精細化施工。”武漢光谷交通建設有限公司空軌項目現場負責人張雨告訴《瞭望東方周刊》。
光谷空軌是武漢智能建造在工程建設領域交出的最新作品。
2022年10月，武漢入選全國智能建造試點城市。2023年4月，武漢市印發《武漢市智能建造試點城市建設實施方案》（以下簡稱《方案》），提出打造全國智能建造標桿城市，到2025年，形成一批具有自主知識產權的技術研發成果，培育一批智能建造專業人才，打造一批建筑互聯網平臺，形成可復制可推廣的武漢經驗。
武漢制造
武漢的建筑業居全國同等城市龍頭地位，行業吸納從業人員近百萬。2022年，全市擁有資質以上建筑業企業1698家。2023年上半年建筑業總產值6366億元，同比增長6.7%。“在推進智能建造方面，武漢有著得天獨厚的優勢。”武漢市城鄉建設局副局長陳聰說。
2023年國慶假期，由中建三局首創的空中造樓機現身長江武漢段岸邊，如一個巨大的鋼罩，附著在建設中的武漢長江中心大樓頂部，吸引了往來行人的目光。
走進造樓機，猶如進入一座空中智能建造工廠——其內部由上而下覆蓋三層半的建筑結構層，形成工廠化流水線，以先進的遙控技術，通過預設程序和指令，實現高精度施工。百米高空，建筑工人不再受腳手架上的日曬雨淋之苦，而是在內部各作業層接力完成各項工序。隨著工序逐步完成，空中造樓機逐層頂升，直至大樓建成。
空中造樓機全稱“超高層建筑智能建造一體化裝備平臺”，中建三局科技部總經理盧松告訴《瞭望東方周刊》：“空中造樓機采用輕量化定模集成平臺技術，將模板、鋼筋、混凝土等多種施工材料進行集成設計。智能建造技術不但顯著提升建筑效率，還降低了人為因素對施工精度的影響，大大提高了建筑質量和穩定性。”
《方案》提出，研發智能化工程機械與建造機器人及其關鍵技術，實現混凝土澆筑、構部件安裝等關鍵施工環節的少人化、無人化。“在這些方面，以中建三局、中交二航局為首的在漢央企研發的空中造樓機、住宅造樓機、智能架橋機、5G遠程操控塔機、高精度測量機器人等一大批硬核裝備和成果領跑行業。”武漢建筑業協會副會長劉慶說。
“為了科學、精準、高效進行橋梁各類復雜、隱蔽、高空部位的檢測，中鐵大橋局創新研發及應用了巡檢無人機、纜索機器人、水下機器人等各種智能設備。”中鐵大橋局橋科院總經理王波告訴《瞭望東方周刊》，自2012年國內首臺“探索者”斜拉索檢測機器人問世以來，在武漢長江二橋、天興洲長江大橋、舟山跨海大橋等100余座跨江跨海大橋工程實踐中不斷開展升級研發，現已升級至第6代。最新一代機器人比上一代質量減輕了50%多，速度提升了40%。機器人“身體”是高強碳纖維構件，內部安裝的電磁探傷無損檢測系統，對拉索內部鋼絲銹蝕的感知靈敏度提升了10倍。“眼睛”采用最先進的CCD成像技術和工業攝像鏡頭，在高速爬行中也能看得清毫米級裂紋。
智慧工地全覆蓋
《方案》鼓勵企業研發應用智慧工地管理平臺、項目管理平臺，推進建筑信息模型(BIM)、互聯網、物聯網、大數據、云計算、移動通信、人工智能等技術在施工現場的應用。到2025年，武漢將實現全市智慧工地100%覆蓋。
近幾年，在漢建筑龍頭企業大力推廣智慧工地管理平臺應用，已經形成了一批先進應用案例。
2022年5月7日，在武漢白沙洲長江大橋上，“探索者”機器人在斜拉索上快速“爬行”，僅僅10分鐘，長達300米的一根斜拉索就完成了檢測。與此同時，在岸邊的人行道上，技術人員通過相關智能平臺終端，保持對拉索的外觀狀態和內部鋼絲健康情況的監測。
2022年5月7日，中鐵大橋局橋科院第六代拉索檢測機器人對武漢白沙洲長江大橋進行檢測（中鐵大橋局供圖）
在橋梁康養階段，過去日常巡檢、定期檢測一般依賴于技術人員現場爬上橋墩、纜索去采集、記錄數據，效率低且安全風險高。武漢“建橋國家隊”——中鐵大橋局研發了橋梁智慧管養大數據平臺，管理人員通過手機App就能隨時掌握施工全過程的數據。
“智能建造實現了工程要素資源數字化，其本質特征是用數據驅動工程，促進建筑業發展數字經濟新業態。”中國工程院院士、土木與建筑工程管理專家、華中科技大學教授丁烈云說。通過各類智能建造數字化平臺的建立和運營，建筑業產業鏈正在武漢獲得重塑。
在張靖皋長江大橋應用的混凝土數字化云工廠系統，就在發揮這樣的重塑產業鏈作用。據中交二航局技術專家劉可心向《瞭望東方周刊》介紹，在土木工程總價中，材料費占了工程造價的60%左右，而混凝土作為土木工程主體結構中基礎的材料，消耗量巨大，其質量對工程質量的影響巨大。在常泰長江大橋建設過程中，中航二交局應用了自主研發的混凝土數字化云工廠系統，將混凝土的生產、運輸、檢測和原材料供應工序進行集中監控和管理，對不同的項目工程，分別建立虛擬車間，每個車間數據匯集到云工廠，實現實體車間與虛擬車間的對應，把設備管理、物資管理、技術管理等都放在一個平臺上進行互聯互通、資源共享、產業鏈共生。
“云工廠本身就可以形成一條完整的供應鏈，挑選最經濟、品質最優良的混凝土產品進行組合，并在此基礎上不斷迭代，用數據驅動成本的降低。”劉可心說。
由丁烈云院士領銜，在鄂院士團隊力量提供戰略支撐，今年2月，由華中科技大學牽頭建設的國家數字建造技術創新中心、國家智能設計與數控技術創新中心兩個國家技術創新中心在漢揭牌。至今，武漢已經打造了數字化設計與城市信息模型(CIM)實驗室等多個研發平臺。
人才為先
2023年初，東湖實驗室一期拓展區人才公寓交付，項目上設置了全國建筑業首創的全新崗位——數字工程師。來自中信工程所屬中信數智公司的高級工程師黃開泰作為數字工程師，負責項目現場的數字化工作。
黃開泰介紹，數字工程師與建設方、設計方、施工方、監理方協同工作。“基于中信智能建造平臺，我們要把施工任務分解到每一天，當天施工結束后，任務完成率和現場影像與建筑信息模型(BIM)同步實時呈現；同時我們也要常跑工地現場，實地了解施工的具體進展進行驗證，保障平臺信息精準。”
此后，武漢在建項目——湖北東湖實驗室、江夏清水入江等項目中均設置了數字工程師崗位。其中，清水入江項目在中信數智的協助下組建了數字工程師團隊，實現項目全過程的智慧運維。
智能建造直擊傳統建筑業建安成本高、安全風險大、生產效率低等痛點，而要適應智慧工地，提高工程人員的技術技能水平是關鍵。
武漢通過深化產教融合、校企合作，支持院校開設智能建造相關課程，鼓勵企業與院校共建實習實訓基地等多種培養模式，大力培養智能建造專業人才。本次《方案》也提出，支持高校與企業共建專業學院、實踐基地、實訓基地等，到2025年，累計培訓2萬名中級工以上的智能建造產業工人。
2023年3月，武漢理工大學打破專業邊界和企業邊界，開設智能建造微專業，并聯合華中科技大學、中信數智為學生提供工程實踐平臺與科研教學平臺。此外，由中信數智數字教育聯合體聯合長江工程職業技術學院、武漢勘察設計協會等多家單位共同建設的智能建造“專精特新產業學院”已獲工信部立項。
武漢市智能建造試點城市建設工作領導小組相關負責人表示，下一步將進一步深化高校、企業、協會、科研平臺之間的合作，建立智能建造人才培養和發展長效機制，培養一批領軍人才、專業技術人員、經營管理人員和產業工人隊伍，為智能建造發展提供人才后備保障，探索出一條智能建造人才培養的“武漢路徑”。