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BIM落地的難題與出路
對(duì)于BIM技術(shù)，筆者一直心生敬畏。從一開始了解BIM理念，到之后慢慢開始接觸BIM項(xiàng)目。感覺BIM技術(shù)像一個(gè)巨大的黑洞，雖然現(xiàn)在我們的能力還不足以將BIM技術(shù)運(yùn)用到極致，但每一次接觸都啟發(fā)我對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行重新思考。在此跟大家分享近期我對(duì)BIM的兩點(diǎn)認(rèn)知：BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用到底遇到了什么問題？公路工程數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路還有多遠(yuǎn)？
與實(shí)際脫節(jié)的行業(yè)“BIM烏托邦”現(xiàn)象
BIM技術(shù)遇到了哪些問題？雖然是老生常談，但還是需要梳理一下。剛接觸BIM的時(shí)候，看到了這樣一個(gè)詞語——BIM烏托邦，這是一個(gè)非常理想的概念。指BIM從項(xiàng)目的開始應(yīng)用到最后，甚至一直到使用壽命的終止——工程被拆除。但是到今天才發(fā)現(xiàn)，想在任何一個(gè)工程節(jié)點(diǎn)用BIM技術(shù)做到最好都非常困難，對(duì)于我們來說，“BIM烏托邦”只能留在記憶當(dāng)中。
BIM的本質(zhì)是工程數(shù)字化，BIM的雛形起源于兩個(gè)需求：三維技術(shù)、信息化。三維技術(shù)可以理解為工具，三維的CAD。而信息化，利用BIM技術(shù)可以解決工程信息化不足的問題，包括建設(shè)管理和運(yùn)維管理。
BIM技術(shù)在最開始被提出來時(shí)，是希望可以解決兩個(gè)問題，一個(gè)是在工程領(lǐng)域中應(yīng)用軟件不足的問題，另一個(gè)是軟件和系統(tǒng)之間，在橫向和縱向的數(shù)據(jù)協(xié)同問題。
當(dāng)下的BIM技術(shù)落地應(yīng)用難，為什么難？在實(shí)施主體層面，不管是工具問題還是信息化問題，對(duì)于設(shè)計(jì)院來說，3D軟件交付的“兩層皮”現(xiàn)象仍然存在。對(duì)于一線工程師們而言，新工具的出現(xiàn)并沒有帶來效率的提升，反而增加了工作量。而對(duì)于施工、制造企業(yè)，當(dāng)前應(yīng)用BIM最多的主體，因?yàn)樯婕按罅康馁Y源配置問題，可以用信息化的手段進(jìn)行合理的優(yōu)化配置資源，最終實(shí)現(xiàn)“提質(zhì)降本”的目標(biāo)。然而，這個(gè)過程卻是理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。運(yùn)營階段的實(shí)施主體一般是業(yè)主單位，軟件商將業(yè)主的管理需求做出來，形成運(yùn)營主體的內(nèi)部管理系統(tǒng)。但其中涉及的最大痛點(diǎn)是數(shù)據(jù)的再利用。不管是通過物聯(lián)網(wǎng)，還是人工采集，或者是通過移動(dòng)終端報(bào)送，數(shù)據(jù)都沒有后續(xù)的合理利用。運(yùn)營階段最希望實(shí)現(xiàn)的是從數(shù)據(jù)到信息，再到知識(shí)，最終變成“智慧”。信息化的價(jià)值體現(xiàn)在兩點(diǎn)：數(shù)據(jù)和算法。數(shù)據(jù)收集后能夠給工程師們提供信息反饋，這方面我們還有很長的路要走，目前的知識(shí)儲(chǔ)備還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
現(xiàn)在常用的公路工程設(shè)計(jì)軟件，還停留在90年代修高速公路的時(shí)候，為了替代人工繪圖、手工制表的需求，定位在輔助設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，只能單向應(yīng)用，解決單個(gè)問題。因此到今天就形成了數(shù)據(jù)孤島。
交付標(biāo)準(zhǔn)問題，對(duì)于設(shè)計(jì)交付，按照設(shè)計(jì)文件編制辦法，只能提交圖紙驗(yàn)收，沒有三維模型的交付；施工方的運(yùn)維交付，目前只規(guī)定了紙質(zhì)檔案的歸檔辦法，對(duì)于個(gè)別省市已經(jīng)在試點(diǎn)電子檔案歸檔。但電子歸檔還涉及法律問題，電子檔案的存儲(chǔ)有效期如何設(shè)置、存放地點(diǎn)、由誰來統(tǒng)一管理等法律問題都沒有解決，這也制約了整個(gè)信息化的發(fā)展。
既然選擇了BIM技術(shù)，遇到了某些當(dāng)下無法解決的實(shí)際困難，但還是要尋找可以繼續(xù)前行的道路。從系統(tǒng)工程角度看BIM，從事該項(xiàng)工作的每一個(gè)人，以及決策者和支持者之間的矛盾是什么？任何一個(gè)決策都有一個(gè)共性，趨利避害。回到問題原點(diǎn)，BIM必須解決三個(gè)角色共同的利益導(dǎo)向問題。因此，如果你用低維度視覺去看待一個(gè)問題時(shí)，感覺它無法解決；但當(dāng)你站在更高的一個(gè)維度去看它時(shí)，也許就變成了很簡單的問題，甚至連問題本身也消失了。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)是什么？
從2018年開始，以交通運(yùn)輸高質(zhì)量發(fā)展為導(dǎo)向，我們一直在倡議和推進(jìn)公路工程行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。例如廠區(qū)的建設(shè)，從“場”到“廠”的環(huán)保升級(jí)，“三集中、三管理”模式，構(gòu)件的工廠化預(yù)制以及路面壓實(shí)等成熟的工藝都能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。雖然我們現(xiàn)在是橋梁大國，正在走向橋梁強(qiáng)國，但工廠的整個(gè)生產(chǎn)組織管理仍完全是基于人，只是在工藝上得到了提升和品質(zhì)的控制，并沒有提升到工廠的管理層面。
再來看產(chǎn)業(yè)鏈條，仍以業(yè)主投資為導(dǎo)向，工程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要所有相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈、組織服務(wù)。如果任何一環(huán)不是數(shù)字化，那么談數(shù)字化都是假的。例如，監(jiān)理行業(yè)現(xiàn)在仍然是拿著紙筆，用眼睛在工地上盯著，還沒有實(shí)現(xiàn)信息化管理。因此在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條里，任何一環(huán)沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，按照“木桶效應(yīng)”原理都將直接影響工程的效益。
想要實(shí)現(xiàn)工程數(shù)字化，或者數(shù)字化建造、智能化建造、智慧建造，首先企業(yè)需要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,企業(yè)如果不是數(shù)字化，要想直接達(dá)到工程數(shù)字化很難。業(yè)主單位在推動(dòng)工程信息化建設(shè)時(shí),因?yàn)樯婕疤嗟馁Y源、利益和人等問題,推進(jìn)過程十分緩慢。引用美國芝加哥大學(xué)諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主羅納德·哈里·科斯的一句話:“企業(yè)是一個(gè)組織，企業(yè)是一個(gè)配置資源的組織。企業(yè)競爭的本質(zhì)是配置效率的競爭，企業(yè)的挑戰(zhàn)是在不確定的環(huán)境中進(jìn)行決策。”企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)，是把正確的信息、在正確的時(shí)間，用正確的方式傳遞給正確的人，以此為依據(jù)做出正確的決策，我們把它定義為“數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)”。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)是什么？在數(shù)據(jù)+算法定義的世界中，以數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)，化解復(fù)雜系統(tǒng)的不確定性，優(yōu)化和提高資源配置的效率。
舉一個(gè)造船業(yè)的例子，中國的造船業(yè)目前是世界第一，在90年代時(shí)，中國的造船業(yè)發(fā)展特別快，當(dāng)時(shí)基本全靠引進(jìn)日本和韓國的工業(yè)體系。因此很早就實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、制造、管理和系統(tǒng)集成一體化的技術(shù)體系。船廠里有設(shè)計(jì)部門會(huì)把船工要的訂單，從二維圖紙變成三維模型，再進(jìn)行深加工，深加工之后就直接輔助于加工制造。三維設(shè)計(jì)是直接精細(xì)到零部件、零配件的級(jí)別，能夠輔助采購下料、切割。造船廠也基本上從國外很多軟件廠商引進(jìn)制造系統(tǒng)，包括計(jì)劃管理、工程管理、物資管理、設(shè)計(jì)管理，所用的設(shè)計(jì)軟件也多種多樣，有BIM類軟件，也有從英國引進(jìn)的AM。
行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的十大障礙
跳出工廠業(yè),看整個(gè)大環(huán)境,目前數(shù)字化轉(zhuǎn)型的十大障礙是:無法快速實(shí)驗(yàn)、存在遺留系統(tǒng)、信息數(shù)據(jù)形成孤島、IT行業(yè)之間的合作不足、厭惡風(fēng)險(xiǎn)、缺乏變更管理能力、缺乏數(shù)字化企業(yè)愿景、缺乏人才技能、預(yù)算不足、網(wǎng)絡(luò)安全以及其他。
當(dāng)下的數(shù)字化轉(zhuǎn)型其實(shí)是以云邊協(xié)同系統(tǒng)，打造數(shù)據(jù)中臺(tái)和物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，把扁平化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，打造為以“底層云基礎(chǔ)設(shè)計(jì)”的數(shù)據(jù)庫和云計(jì)算，將上層的業(yè)務(wù)系統(tǒng)定制化，進(jìn)行合理配置，不會(huì)改動(dòng)中臺(tái)和后臺(tái)，開發(fā)成本可以實(shí)現(xiàn)大幅度的下降。
目前基于BIM的協(xié)同管理，只是數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)型的第一步，解決了通路連接的問題。現(xiàn)在很多省市企業(yè)在開展的“中臺(tái)”戰(zhàn)略，比較成熟的系統(tǒng)包括計(jì)量、電子檔案、金融管理，融入BIM技術(shù)后自帶一種協(xié)同屬性。
對(duì)于工程項(xiàng)目管理的自動(dòng)化與智能化，可以采用中臺(tái)、云邊架構(gòu)協(xié)同系統(tǒng)。第一步，實(shí)現(xiàn)工程管理的移動(dòng)化，端到端協(xié)同。把工程參與的各方、每一個(gè)角色都細(xì)化到每個(gè)崗位，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)第一時(shí)間能夠收集回來。第二步，業(yè)、財(cái)檔案一體化業(yè)務(wù)協(xié)同。以分解的工程交付物為載體，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場、質(zhì)檢、計(jì)算、檔案協(xié)同管理，打通數(shù)據(jù)斷鏈，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)的自動(dòng)流轉(zhuǎn)，提高管理效率。以計(jì)量支付和檔案交付驗(yàn)收為抓手，提高管理效能。
與實(shí)際脫節(jié)的行業(yè)“BIM烏托邦”現(xiàn)象
BIM技術(shù)遇到了哪些問題？雖然是老生常談，但還是需要梳理一下。剛接觸BIM的時(shí)候，看到了這樣一個(gè)詞語——BIM烏托邦，這是一個(gè)非常理想的概念。指BIM從項(xiàng)目的開始應(yīng)用到最后，甚至一直到使用壽命的終止——工程被拆除。但是到今天才發(fā)現(xiàn)，想在任何一個(gè)工程節(jié)點(diǎn)用BIM技術(shù)做到最好都非常困難，對(duì)于我們來說，“BIM烏托邦”只能留在記憶當(dāng)中。
BIM的本質(zhì)是工程數(shù)字化，BIM的雛形起源于兩個(gè)需求：三維技術(shù)、信息化。三維技術(shù)可以理解為工具，三維的CAD。而信息化，利用BIM技術(shù)可以解決工程信息化不足的問題，包括建設(shè)管理和運(yùn)維管理。
BIM技術(shù)在最開始被提出來時(shí)，是希望可以解決兩個(gè)問題，一個(gè)是在工程領(lǐng)域中應(yīng)用軟件不足的問題，另一個(gè)是軟件和系統(tǒng)之間，在橫向和縱向的數(shù)據(jù)協(xié)同問題。
當(dāng)下的BIM技術(shù)落地應(yīng)用難，為什么難？在實(shí)施主體層面，不管是工具問題還是信息化問題，對(duì)于設(shè)計(jì)院來說，3D軟件交付的“兩層皮”現(xiàn)象仍然存在。對(duì)于一線工程師們而言，新工具的出現(xiàn)并沒有帶來效率的提升，反而增加了工作量。而對(duì)于施工、制造企業(yè)，當(dāng)前應(yīng)用BIM最多的主體，因?yàn)樯婕按罅康馁Y源配置問題，可以用信息化的手段進(jìn)行合理的優(yōu)化配置資源，最終實(shí)現(xiàn)“提質(zhì)降本”的目標(biāo)。然而，這個(gè)過程卻是理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。運(yùn)營階段的實(shí)施主體一般是業(yè)主單位，軟件商將業(yè)主的管理需求做出來，形成運(yùn)營主體的內(nèi)部管理系統(tǒng)。但其中涉及的最大痛點(diǎn)是數(shù)據(jù)的再利用。不管是通過物聯(lián)網(wǎng)，還是人工采集，或者是通過移動(dòng)終端報(bào)送，數(shù)據(jù)都沒有后續(xù)的合理利用。運(yùn)營階段最希望實(shí)現(xiàn)的是從數(shù)據(jù)到信息，再到知識(shí)，最終變成“智慧”。信息化的價(jià)值體現(xiàn)在兩點(diǎn)：數(shù)據(jù)和算法。數(shù)據(jù)收集后能夠給工程師們提供信息反饋，這方面我們還有很長的路要走，目前的知識(shí)儲(chǔ)備還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
現(xiàn)在常用的公路工程設(shè)計(jì)軟件，還停留在90年代修高速公路的時(shí)候，為了替代人工繪圖、手工制表的需求，定位在輔助設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，只能單向應(yīng)用，解決單個(gè)問題。因此到今天就形成了數(shù)據(jù)孤島。
交付標(biāo)準(zhǔn)問題，對(duì)于設(shè)計(jì)交付，按照設(shè)計(jì)文件編制辦法，只能提交圖紙驗(yàn)收，沒有三維模型的交付；施工方的運(yùn)維交付，目前只規(guī)定了紙質(zhì)檔案的歸檔辦法，對(duì)于個(gè)別省市已經(jīng)在試點(diǎn)電子檔案歸檔。但電子歸檔還涉及法律問題，電子檔案的存儲(chǔ)有效期如何設(shè)置、存放地點(diǎn)、由誰來統(tǒng)一管理等法律問題都沒有解決，這也制約了整個(gè)信息化的發(fā)展。
既然選擇了BIM技術(shù)，遇到了某些當(dāng)下無法解決的實(shí)際困難，但還是要尋找可以繼續(xù)前行的道路。從系統(tǒng)工程角度看BIM，從事該項(xiàng)工作的每一個(gè)人，以及決策者和支持者之間的矛盾是什么？任何一個(gè)決策都有一個(gè)共性，趨利避害。回到問題原點(diǎn)，BIM必須解決三個(gè)角色共同的利益導(dǎo)向問題。因此，如果你用低維度視覺去看待一個(gè)問題時(shí)，感覺它無法解決；但當(dāng)你站在更高的一個(gè)維度去看它時(shí)，也許就變成了很簡單的問題，甚至連問題本身也消失了。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)是什么？
從2018年開始，以交通運(yùn)輸高質(zhì)量發(fā)展為導(dǎo)向，我們一直在倡議和推進(jìn)公路工程行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。例如廠區(qū)的建設(shè)，從“場”到“廠”的環(huán)保升級(jí)，“三集中、三管理”模式，構(gòu)件的工廠化預(yù)制以及路面壓實(shí)等成熟的工藝都能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。雖然我們現(xiàn)在是橋梁大國，正在走向橋梁強(qiáng)國，但工廠的整個(gè)生產(chǎn)組織管理仍完全是基于人，只是在工藝上得到了提升和品質(zhì)的控制，并沒有提升到工廠的管理層面。
再來看產(chǎn)業(yè)鏈條，仍以業(yè)主投資為導(dǎo)向，工程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要所有相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈、組織服務(wù)。如果任何一環(huán)不是數(shù)字化，那么談數(shù)字化都是假的。例如，監(jiān)理行業(yè)現(xiàn)在仍然是拿著紙筆，用眼睛在工地上盯著，還沒有實(shí)現(xiàn)信息化管理。因此在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條里，任何一環(huán)沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，按照“木桶效應(yīng)”原理都將直接影響工程的效益。
想要實(shí)現(xiàn)工程數(shù)字化，或者數(shù)字化建造、智能化建造、智慧建造，首先企業(yè)需要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,企業(yè)如果不是數(shù)字化，要想直接達(dá)到工程數(shù)字化很難。業(yè)主單位在推動(dòng)工程信息化建設(shè)時(shí),因?yàn)樯婕疤嗟馁Y源、利益和人等問題,推進(jìn)過程十分緩慢。引用美國芝加哥大學(xué)諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主羅納德·哈里·科斯的一句話:“企業(yè)是一個(gè)組織，企業(yè)是一個(gè)配置資源的組織。企業(yè)競爭的本質(zhì)是配置效率的競爭，企業(yè)的挑戰(zhàn)是在不確定的環(huán)境中進(jìn)行決策。”企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)，是把正確的信息、在正確的時(shí)間，用正確的方式傳遞給正確的人，以此為依據(jù)做出正確的決策，我們把它定義為“數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)”。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)是什么？在數(shù)據(jù)+算法定義的世界中，以數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)，化解復(fù)雜系統(tǒng)的不確定性，優(yōu)化和提高資源配置的效率。
舉一個(gè)造船業(yè)的例子，中國的造船業(yè)目前是世界第一，在90年代時(shí)，中國的造船業(yè)發(fā)展特別快，當(dāng)時(shí)基本全靠引進(jìn)日本和韓國的工業(yè)體系。因此很早就實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、制造、管理和系統(tǒng)集成一體化的技術(shù)體系。船廠里有設(shè)計(jì)部門會(huì)把船工要的訂單，從二維圖紙變成三維模型，再進(jìn)行深加工，深加工之后就直接輔助于加工制造。三維設(shè)計(jì)是直接精細(xì)到零部件、零配件的級(jí)別，能夠輔助采購下料、切割。造船廠也基本上從國外很多軟件廠商引進(jìn)制造系統(tǒng)，包括計(jì)劃管理、工程管理、物資管理、設(shè)計(jì)管理，所用的設(shè)計(jì)軟件也多種多樣，有BIM類軟件，也有從英國引進(jìn)的AM。
行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的十大障礙
跳出工廠業(yè),看整個(gè)大環(huán)境,目前數(shù)字化轉(zhuǎn)型的十大障礙是:無法快速實(shí)驗(yàn)、存在遺留系統(tǒng)、信息數(shù)據(jù)形成孤島、IT行業(yè)之間的合作不足、厭惡風(fēng)險(xiǎn)、缺乏變更管理能力、缺乏數(shù)字化企業(yè)愿景、缺乏人才技能、預(yù)算不足、網(wǎng)絡(luò)安全以及其他。
當(dāng)下的數(shù)字化轉(zhuǎn)型其實(shí)是以云邊協(xié)同系統(tǒng)，打造數(shù)據(jù)中臺(tái)和物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，把扁平化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，打造為以“底層云基礎(chǔ)設(shè)計(jì)”的數(shù)據(jù)庫和云計(jì)算，將上層的業(yè)務(wù)系統(tǒng)定制化，進(jìn)行合理配置，不會(huì)改動(dòng)中臺(tái)和后臺(tái)，開發(fā)成本可以實(shí)現(xiàn)大幅度的下降。
目前基于BIM的協(xié)同管理，只是數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)型的第一步，解決了通路連接的問題。現(xiàn)在很多省市企業(yè)在開展的“中臺(tái)”戰(zhàn)略，比較成熟的系統(tǒng)包括計(jì)量、電子檔案、金融管理，融入BIM技術(shù)后自帶一種協(xié)同屬性。
對(duì)于工程項(xiàng)目管理的自動(dòng)化與智能化，可以采用中臺(tái)、云邊架構(gòu)協(xié)同系統(tǒng)。第一步，實(shí)現(xiàn)工程管理的移動(dòng)化，端到端協(xié)同。把工程參與的各方、每一個(gè)角色都細(xì)化到每個(gè)崗位，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)第一時(shí)間能夠收集回來。第二步，業(yè)、財(cái)檔案一體化業(yè)務(wù)協(xié)同。以分解的工程交付物為載體，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場、質(zhì)檢、計(jì)算、檔案協(xié)同管理，打通數(shù)據(jù)斷鏈，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)的自動(dòng)流轉(zhuǎn)，提高管理效率。以計(jì)量支付和檔案交付驗(yàn)收為抓手，提高管理效能。
不論是數(shù)字化、信息化，還是BIM技術(shù)，當(dāng)務(wù)之急是盡快補(bǔ)短板。企業(yè)需要有數(shù)字化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略愿景，站在系統(tǒng)工程的維度實(shí)施企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。作為業(yè)界的一分子，保持好奇心，心存敬畏，對(duì)于這么一個(gè)龐大的事情，盡所能地做好本職工作。
