>> 國盛證券-建筑裝飾行業(yè)專題研究：AI對建筑設計行業(yè)影響幾何？-230326
| 上傳日期： |
2023/3/27 |
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| 762KB |
| 格式： |
pdf 共11頁 |
來源： |
國盛證券 |
| 評級： |
增持 |
作者： |
何亞軒,程龍戈,廖文強 |
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無限制-登錄即可下載 |
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力密集型服務行業(yè)，高度依賴人力資源，人力成本占業(yè)務總成本的比例高達70%-90%。業(yè)務拆分看，設計項目包括招投標方案設計、初步設計、深化設計（出具施工圖）三大環(huán)節(jié)，我們估算其中方案設計、初步設計約占總設計量的30%-40%，深化設計（含施工圖）占比約60%-70%，創(chuàng)造性工作主要集中于前端方案設計。根據(jù)品覽科技對設計工作流復盤，設計師約有73%的時間在處理偏機械化工作，其余27%為協(xié)調(diào)溝通和創(chuàng)造。
從草圖到CAD、CAD到BIM，建筑設計信息化建設路徑已初步完善。90年代由住建部領導的“甩圖板”工程開啟了建筑設計信息化建設序幕，自此CAD逐步替代傳統(tǒng)板繪，實現(xiàn)2D圖紙電子化設計。2011年住建部發(fā)布《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》首次提出將BIM（BuildingInformation Modeling）納入信息化標準建設內(nèi)容。對比傳統(tǒng)CAD，BIM著力于實現(xiàn)基于3D模型的設計模式，以解決工程行業(yè)信息傳遞中的斷層問題（例如傳統(tǒng)2D設計圖紙在空間信息表達方面存在局限性），提高建筑全生命周期（施工、運維等）效率。2022年住建部明確要求“十四五”期間推動BIM全過程應用，到2025年“基本形成BIM技術(shù)框架和標準體系”，預計后續(xù)BIM將成為主流設計及項目管理平臺。3DBIM模型所攜帶信息量較2DCAD圖紙指數(shù)級增長，可為智能AI設計提供更肥沃的信息化土壤。
AI技術(shù)賦能，建筑設計智能化發(fā)展方興未艾。近年來通過將AI算法嵌入CAD、BIM等信息化設計平臺，部分設計院/軟件開發(fā)商初步實現(xiàn)了針對某個項目環(huán)節(jié)的自動化設計，主要包括：
1）由初步設計圖紙智能化生成施工圖紙：如品覽科技旗下筑繪通（AlphaDraw）產(chǎn)品，通過嵌入包含行業(yè)標準數(shù)據(jù)、規(guī)范要求、工程經(jīng)驗及常用做法的知識庫，基于自研的施工圖繪圖智能算法，智能輔助設計師繪制施工圖圖紙，部分環(huán)節(jié)（如樓梯間、地暖等）可實現(xiàn)100%自動區(qū)域排布，降低90%設計時間。
2）基于場景分析形成初步設計方案：如華設集團旗下AIRoad，在進行橋梁上、下部結(jié)構(gòu)的參數(shù)化建模以及構(gòu)件和起終點指定后，可自動創(chuàng)建橋梁模型，并生成高清渲染圖，同時可與EICAD、BIM等信息化平臺互通進行進一步深化設計。
從上述智能設計產(chǎn)品看，當前主流的AI建筑設計主要基于規(guī)則引擎、決策樹等算法，針對半標準化環(huán)節(jié)（如算量、施工圖）或項目可自動化/智能輔助生成方案，提升設計效率，但其無法替代：1）創(chuàng)意類設計項目；2）需根據(jù)人工需求反饋進行調(diào)整的設計任務（目前仍為設計師消化需求后轉(zhuǎn)化輸出為AI模型所需參數(shù)）。創(chuàng)意化/根據(jù)需求及時迭代的輸出仍需更成熟的深度學習算法。
AIGC浪潮來襲，有望全面顛覆設計行業(yè)生態(tài)。AIGC（AI生產(chǎn)內(nèi)容）基于生成對抗網(wǎng)絡（GAN）、大型預訓練模型、擴散模型（Diffusion Model）等算法，可實現(xiàn)AI由“模仿”向“創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變，同時可通過反饋迭代持續(xù)成長，提高內(nèi)容輸出質(zhì)量。3月15日OpenAI發(fā)布多模態(tài)大模型GPT4，其不僅在語言處理能力上顯著提升，還同時具備對圖像的理解和分析能力，為當下全球AIGC的標桿。GPT提供通用、邏輯與智能，模型微調(diào)與多模態(tài)構(gòu)成萬物互聯(lián)基礎。大模型相對通用，通過結(jié)合細分領域數(shù)據(jù)微調(diào)，可以針對垂直領域做微調(diào)優(yōu)化，結(jié)合多模態(tài)的發(fā)展，大模型可以使用現(xiàn)實中各領域的不同模態(tài)輸入輸出數(shù)據(jù)進行微調(diào)，優(yōu)化出功能多樣的多模態(tài)模型，在各行各業(yè)落地。當前GPT已接入辦公、教育、繪畫等多個領域，后續(xù)通過賦能建筑設計，有望在創(chuàng)意式、需求互動型設計項目中進一步形成人工替代，全面顛覆行業(yè)發(fā)展模式。
AI建筑設計生態(tài)形成對行業(yè)有何影響？
現(xiàn)有AI建筑設計技術(shù)以規(guī)則引擎為主，通過內(nèi)嵌規(guī)則識別式算法實現(xiàn)部分標準化環(huán)節(jié)的自動設計；AIGC變革有望進一步深化AI建筑設計發(fā)展，實現(xiàn)“需求輸入”-“創(chuàng)意／方案設計”－“需求反饋”－“方案更新”-“深化設計”的完整閉環(huán)。我們分析AI建筑設計生態(tài)的逐步完善有望從三個方面賦能龍頭設計公司：
1）擴大管控半徑，拓寬龍頭成長邊界。龍頭設計院在技術(shù)、品牌等方面雖具備明顯優(yōu)勢，但受制于業(yè)務高度依賴人工，存在管控半徑約束。AI智能化設計通過降低人工需求，有望大幅擴大管控半徑，提升設計院業(yè)務承接量，進而打開龍頭成長空間。
2）提質(zhì)增效、加快周轉(zhuǎn)，優(yōu)化商業(yè)模式。基于上市設計企業(yè)人均創(chuàng)收及人均成本測算，若整體人員效率提升10%，設計利潤率可提升約8個pct。同時，AI建筑設計可大幅縮短項目周期，降低前置人力成本開支，改善現(xiàn)金流及周轉(zhuǎn)率，疊加凈利率上行，整體ROE有望明顯提升，商業(yè)模式有望顯著優(yōu)化。
3）SaaS化設計平臺，開拓成長新引擎。AI設計平臺除底層算法外，數(shù)據(jù)集為更核心壁壘，龍頭設計院基于業(yè)內(nèi)領先的案例庫及數(shù)據(jù)池，有望開發(fā)或聯(lián)合開發(fā)更強大、行業(yè)適配性更優(yōu)的AI算法平臺，并通過持續(xù)的行業(yè)數(shù)據(jù)積累迭代算法，優(yōu)化設計效率及設計品質(zhì)。后續(xù)通過算法平臺的SaaS商業(yè)化推廣，有望打造新業(yè)務增長點。
龍頭優(yōu)勢更為突顯，行業(yè)格局優(yōu)化在即。建筑設計行業(yè)格局分散、市場集
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