这并非是一个围绕技术升级展开的故事,这是一场牵涉到生存以及尊严的战争, 当国外软件的授权码宛如悬挂于头上的达摩克利斯之剑时,当 12 万焊接工匠的缺口好似一道没办法愈合的伤疤横在产业胸前时,一家中国钢构企业决定不再坐等——它要用自身的方式, 再次界定“钢铁是怎样炼成的”。
一、暗流:被"卡脖子"的痛感,比火焰更灼人
2022年春季时, 在中建钢构设计研究院的某处会议室之中, 气氛沉重压抑到仿佛能挤出水分来。
面前摊着一份报告,在院长刘欢云面前, 是国外某深化设计软件厂商发 来的授权协议, 这份协议的条款里存在暗藏的玄机, 核心算法不开放, 数据存储在境外服务器,每次版本更新需提前三个月申请。更让人觉得刺耳的是对方销售代 表所说的那句话, 对方销售代表说:“你们中国的钢构企业, 用我们的软件是行业惯例。”。
"惯例"二字,像一根刺,扎在在座每个人的心上。
说这不是毫无根据的担忧,在那时的钢构行业, 深化设计软件市场差不多被国外产品完全占据主导地位,从进行三维建模起到构件拆解, 从碰撞校核再到数控加工文件生成,每一个环节都依靠进口软件,数据安全方面的隐患就像随时会爆炸的定时炸弹, 高昂的授权费用每年要消耗掉数千万的利润,而更深入的恐惧在于, 一旦国际局势发生变化导致软件供应中断, 整个产业链会立刻陷入瘫痪状态。
那一天,在那场会议之上,刘欢云仅仅讲出了这么一句话语:“唯独自身把控核心技术,方可避免遭受他人的制约。”。
有着二十五人的研发团队 ,便是如此在舆论所宣称的 “不可能” 当中 ,静悄悄地完成了组建。他们所面对的对手 ,并非是某一家企业 ,而是国外历经三十年构筑起来的软件专利壁垒 ,是自主 3D 图形引擎存在的技术空白 , 是钢结构场景复杂度远远超过通用软件所形成的现实鸿沟。
没人知道这条路要走多久。但他们知道,不开始,就永远是囚徒。
二、破局:从"制造优化"到"技术破壁"的孤勇
中建钢构所开启的数字化进程,并非是源于2022年这个时间节点。要是将时间的轴线回溯到2013年,便能够看到一条明晰的呈现为三个阶段的发展轨迹——对于走上这条轨迹而言, 每一步都如同踩踏在长满尖刺的荆棘之上。
第一阶段:制造革命(2013-2018)
在2014年的时候,中建钢构广东厂二期建设开始启动了, 这并非是那种很普通的工厂进行扩建,而是要去打造国内第一个建筑钢结构智能制造工厂, 当时, 在全球范围之内的智能制造浪潮才刚刚兴起, 汽车行业的机器人流水线已然成熟了,可是建筑钢构领域基本上是一片荒原。
并没有现存的方案可供直接照搬, 团队只能够摸着石头过河,在全球的范围内开展建设8个智能制造中心的工作,独立自主地进行研发切割、焊接、运输等14种智能制造设备,着手构建数字化生产管理系统;青岛蓝色硅谷工程成为首个试金石, 钢结构零件于制造厂完成预制的占比达到92%, 施工现场构件吊装效率提升了40%。
而实际的考验处于2017年,在那一年,广东惠州智能制造基地当中的H型钢智能生产线开始投入运行,该生产线获评了工信部的“智能制造综合标准化与新模式应用项目”,它成为了行业里唯一入选的生产线, 外界所看到的是荣誉,然而看不到的是, 研发团队连续好多月都泡在车间之内,不断反复地调试参数, 持续优化算法,一旦失败了便推倒之后重新再来。
2017年, 成为了关键节点,在那年国内首条重型H型钢智能制造生产线建成并投入使用, 这一情况它彰显了中建钢构从“人海战术”朝着“智能制造”进行的战略转变, 此转变并非单纯的设备方面的升级,而是一场涉及生产范式的变革,是一场革命。
第二阶段:技术破壁(2019-2023)
要是讲第一阶段的敌手是制造效率, 那么第二阶段的敌手便是核心技术自身了, 这样说的话。
在2020年的时候,业内有一个看上去好像没什么起眼的突破引发了震动, 该突破是,中建钢构联合研发的“建筑钢结构机器人焊接智能化关键技术与应用”荣获了中国钢结构协会的科学技术一等奖, 这项成果的价值就在于, 它把钢结构行业焊接工序长期以来对人工存在的依赖难题给解决了, 常规机器人是得依靠人工示教的,其离线编程效率很低,操作门槛还高, 然而新的智能焊接系统却能够自动识别焊缝信息,能够实现批量非标构件的一次性自动焊接。
2022年到了年底的时候, 又有一个关键的决策被做出来了,这个决策是成立智能焊接机器人专项的研发团队。该团队的目标是去攻克大型H型钢加劲板焊接这一属于行业的难题。那么这个用来专门攻克难题的团队涵盖了焊接工艺方面的人才,还有软件开发方面的人才, 以及机械设计方面的人才和人工智能等多学科的人才。并且这个团队核心攻关的方向仅仅只有两个字, 这两个字就是免示教。
有一种传统焊接机器人,它就如同那种得手把手去教的学徒一般,每一回更换一种构件, 都得再次去进行编程。而所谓的“免示教”, 意思就是这个机器人能够自己去识别,能够自己做出决策,还能够自己去执行。听起来这确实是挺美好的,然而在实现这一过程当中,焊缝识别率从原本不到80%, 艰难地攀升到90%以上,每提升一个百分点,都意味着要进行数百次试验以及代码优化。
有一位团队成员,在后续日子里回忆道, 那时节,我们日间于车间对设备开展调试作业,夜晚于办公室修改代码。机器人出现“罢工”情形属于常态现象, 具体表现为传感器失灵, 路径发生偏离,电弧处于不稳状态,各类问题接二连三地涌现出来。曾经有一回,机器人在侧挂模式之下展臂猛然间下坠,令人不禁吓出一身冷汗。之后经过仔细排查, 发现乃是传感器响应算法存有缺陷, 通过重新进行编程才将问题予以解决。
三、至暗时刻:当系统崩溃在上线的那一刻
2024年4月, 由中建钢构自主进行研发的钢结构类工业互联网平台将准备正式上线, 这属于公司数字化转型范畴的标志性工程, 其承载着从设计开端, 历经制造过程, 直至安装阶段全周期数字化管控的期望。
试运行两个月后,正式上线的那一天,意外发生了。
系统猛地一下崩溃了,关键的数据没办法迁移, 服务器的响应速度大幅急速地降低, 工厂的生产运作受到了影响, 现场的操作人员抱怨声接连不断地响起,团队赶忙紧急启动应急预案, 排查之后发现,旧系统的数据格式跟新系统不相符, 从而引发了连锁反应。
那一刻, 诸位的心都被拎提到嗓子眼儿了。一位参与上线的工程师回想告知, 平台承担着五大区域公司的业务, 一旦遭遇失败,这不单单是技术层面的挫折,更是对公司自主研发路线的质疑。
团队快速地展开了行动, 着手去编写全新的数据转换脚本, 历经几个小时之后, 系统恢复到了正常状态。此次有惊无险的危机, 反倒让平台变得越发健壮,最终达成了20%的操作效率提升以及50%的管理效率提升,并且在五个区域公司成功地进行了推广。
但真正让行业侧目的,是同年9月的另一场战役。
C塔之战:10台机器人同时开焊

2024年9月5日,于深圳湾超级总部基地C塔项目现场, 10台柔性焊接机器人同步启动,在火花飞溅之际, 国内建筑施工现场最大规模的机器人集群焊接作业正式开启了。
C塔项目很不一般,其建筑最高高度达400米,属于全国连廊双子塔结构里最高的楼。东塔有10根直径为2.5米的外框钢柱,现场有大约7000吨钢构件的焊接任务,这约占项目柱类构件的90%,而这些任务全部是由中建钢构自己研制的15台不一样类型的焊接、除锈机器人给完成的。
尤其让人惊叹不已的是, 有个名为“钢结构智慧建造中心”的存在。它是一个规格如标准集装箱那般大小的装置, 且展开过后会化成一个半径为35米的“可移动智慧胶囊工厂”。它具备能够上楼的能力,也拥有可以行走的本事, 在工地能够达成水平运输以及垂直吊装的操作。而操作工人在经过培训以后, 一个人能够同时操控3台机器人。
智能焊接技术, 因这场战役的获得胜利,而有了从实验室迈向工程化批量应用的标志,这一过程得以实现。
四、双星闪耀:2025年的两个"终极答案"
倘若讲先前的十年为积攒力量的阶段,那么在2025年6月12日, 及至14日的时候,就是展现锋芒的时刻。
在于深圳龙岗所召开的全国建筑钢结构行业大会之上, 中建钢构发布了两款具备里程碑意义的产品, 其中一款针对设计端的“卡脖子”难题, 另一款针对制造端的智能化升级, 二者共同构成了数字化体系的“双引擎”。
第一颗星:"星何智设"——打破三十年垄断
长达3年的时间里,历经科研团队钻研,“星何智设”这款国产深化设计软件由中建钢构设计研究院设计研发, 其具备的核心代码自研率高达99.7%, 并且经过中国信通院泰尔相关实验室测评, 最终达到了“卓越级”认证。
这款软件有着意义,并非仅仅是一个工具诞生而已,它打破垄断于国外软件情况, 在钢构深化设计领域, 垄断时长达到三十年, 解决了行业痛点, 是什么痛点呢,是数据安全方面, 是国标适配性差方面, 是智能化水平低方面,碰撞校核效率比之同类产品来看的话, 达到了10倍还要多, 支持在线协同作业,有30人可以同时进行, 已经在50余个项目当中得到验证。
在广州黄埔知信安置房项目那儿, 有个装配式住宅项目,其总用钢量为 2 万吨,就是这个项目的团队,仅仅用了 2 个月时间, 就完成了全部深化图纸设计, 并且在日均有上万次模型操作的情况下, 系统还能稳定运行。
响应国家政策的号召之后, 突破核心关键的技术,保障安全自主可控, 实现多场景深度降落,“星何智设”诞生, 标志着我国钢结构这个行业处在工业软件领域,达成了从“跟跑”至“领跑”的跨越样式的发展。——中建钢构相关负责人。
第二颗星:"灵犀魔方"——产线智能化的"中国方案"
要是讲“星何智设”属于设计这一端具备独特作用的利器,那么呢,“灵犀魔方”就是位于制造这一端发挥着关键作用的智慧大脑了。
这一产线智能化解决方案, 采用着"1+2+4"矩阵架构, 有着一个产线大脑, 还有两个终端小脑,也就是物联网关和工位机,且具备四大核心能力,即产线设计、设备连接、资源调度、AI分析。其独特之处在于"搭积木式"设计方法,用户通过拖拽设备模块,能够快速生成产线布局,进而进行仿真验证,在设计阶段便可以发现并解决90%以上的问题。
有着“灵犀魔方”之称的事物, 并非单纯的某个产品罢了, 实质是一个产业生态型平台;其推出名为“灵犀开发者计划”此计划,为设备厂家、以及运算方法开发者提供支持, 能把生产流水线方案、控制运算方法、人工智能模型这几两者三者进行打包变成“工业APP”, 然后分享至该特定平台,从而推进整个钢结构制造产业的协同进步发展。
“星何智设”发布, “灵犀魔方”也发布,这两个发布属里程碑事件,它们标志着中建钢构的数字化体系, 实现了从“单点突破”到“系统成网”的质变, 还形成了覆盖设计的自主可控技术体系, 也形成了覆盖制造的自主可控技术体系,还形成了覆盖施工的自主可控技术体系。
五、从一场突围到一种启示
不属于那种径直的高速公路的中建钢构数字化进程,居然是一条犹如在迷雾里摸索探寻的盘山公路。当回过头去观望的时候,存在着几个能够让行业深入思考的关键节点:
首先是第一个启示,自主可控并非是供选择的题目,而是必须要作答的题目。“星何智设”的研发起始于2022年,那时有诸多的人提出质疑, 市面上已然存在成熟的软件,为何还要再次去制造轮子呢?三年之后出现的地缘政治变局给出了答案,当别人掌握着你的“数字命脉”时,所有的“惯例”都有可能在一个夜晚就失效。核心技术是无法买来的, 借不到,也换不来,只能依靠自己去做。
第二个启示是, 数字化转型并非是去构建系统, 而是要对组织进行改造。中建科工于2022年采用华为方法论来开展IT变革, 这一变革历经6个月时间,其范围涵盖11个业务领域,还梳理出607条主要业务流程, 最终达成了“转意识、转组织、转文化、转方法、转模式”这五个方面的转变。倘若没有业务流程的重新塑造,那么任何数字化系统都不过是空中楼阁。
第三个启示是, 从“跟跑”迈向“领跑”,得要有能容忍失败的勇气。工业互联网平台上线之际出现了崩溃情况,焊接机器人研发过程中有“罢工”事件发生, 还有无数次参数调试都失败了,这些不为人知的挫折, 恰恰就是创新最为真实的注脚。就如同一位团队成员讲的那样:“创新不存在失败, 每一回试错都是在给行业积累知识。”。
第四个启示呈现出这样一层关系,即技术与人之间的那种关联状态, 并非是一种取而代之的做法, 而是一种促使其不断进化的情形。在C塔项目当中, 存在一人去着手操控三台机器人的状况, 于此过程里,工人的收入出现了增长的态势,并且其技能同样也有了提升。有一位名叫赵海龙的焊工,他从焊接领域的“小白”逐步成长为金牌教练,还有一位刘国栋, 他从对智能制造毫无了解, 到成功攻克多层多道焊接难题, 这充分表明数字化并不会将人淘汰, 而是会使得人变得愈发具备不可替代的特质。
六、未尽之路:黎明前的忧虑
然而, 在对成绩予以肯定的这个时候, 也必然得要保持住清醒的状态。中建钢构所实现的突围,它属于全部钢构行业数字化转型的一种体现,不过在这种体现的背后,依旧存在着阴影。
首先,行业分化呈现出日益加剧的态势, 头部企业具备投入数亿元进行自主研发的能力,然而, 占据行业绝大多数比例的中小钢构企业, 却依旧处于为生存而苦苦挣扎的状态。数字化转型需要数额巨大的资金以及人才储备,那么,行业会不会因为这样而出现“数字鸿沟”的情况呢, 即强者变得愈发强大, 弱者变得愈发弱小呢?
二是人才缺口仍旧极大,全国高端焊接技术人才缺少12万人,既知晓钢构工艺又明白数字化技术的复合型人才更是极为稀少, 技术能够加快迭代,然而人才的培养周期却不可以压缩。
三是生态建设的任务非常繁重,路途遥远, “灵犀魔方”提出了开发者计划以及生态平台愿景,然而要切实形成产业集群效应,就需要更多的设备厂商加入,还需要更多的软件开发者加入, 也需要更多的设计院加入, 一条产业链的数字化,要比一家企业的数字化复杂得多,得多!
四是技术自主的深度那是有待去进行检验,拿出一个令人看了就觉得很振奋的99.7%的核心代码自己研发的比率这个情况,在底层操作系统相关方面、芯片这块领域以及工业传感器这类多个基础环节当中,仍然存在着好多处“卡脖子”风险,并且还依旧没有完全被解除掉, 数字化安全这回事, 算是一场根本就没有终点的马拉松。
二零一三年至二零二五年期间,中建钢构历经十年, 完成了从″制造优化″迈向″技术破壁″,进而到″产业拓展″的三级跨越。这并非是一个类似爽文那般的逆袭情节, 而是一部充斥着挣扎、试错以及坚持的纪实影片。
当我们目睹C塔工地上,有10台机器人, 它们同时喷吐弧光, 当我们瞧见“星何智设”, 在设计师手中流畅运转, 当我们看到“灵犀魔方”, 把产线设计变为“搭积木”般简单操作时,应当记住:每一行代码背后,都存在不眠之夜,每一次精准焊接, 都凝聚着失败的代价。
钢铁的觉醒,才刚刚开始。