破解BIM技术的落地难题应该从哪里下手?

与实际脱节的行业“BIM乌托邦”现象

BIM技术遇到了哪些问题?虽然是老生常谈,但还是需要梳理一下。刚接触BIM的时候,看到了这样一个词语——BIM乌托邦,这是一个非常理想的概念。指BIM从项目的开始应用到最后,甚至一直到使用寿命的终止——工程被拆除。但是到今天才发现,想在任何一个工程节点用BIM技术做到最好都非常困难,对于我们来说,“BIM乌托邦”只能留在记忆当中。

BIM的本质是工程数字化,BIM的雏形起源于两个需求:三维技术、信息化。三维技术可以理解为工具,三维的CAD。而信息化,利用BIM技术可以解决工程信息化不足的问题,包括建设管理和运维管理。

BIM技术在最开始被提出来时,是希望可以解决两个问题,一个是在工程领域中应用软件不足的问题,另一个是软件和系统之间,在横向和纵向的数据协同问题。

当下的BIM技术落地应用难,为什么难?在实施主体层面,不管是工具问题还是信息化问题,对于设计院来说,3D软件交付的“两层皮”现象仍然存在。对于一线工程师们而言,新工具的出现并没有带来效率的提升,反而增加了工作量。而对于施工、制造企业,当前应用BIM最多的主体,因为涉及大量的资源配置问题,可以用信息化的手段进行合理的优化配置资源,最终实现“提质降本”的目标。然而,这个过程却是理想很丰满,现实很骨感。运营阶段的实施主体一般是业主单位,软件商将业主的管理需求做出来,形成运营主体的内部管理系统。但其中涉及的最大痛点是数据的再利用。不管是通过物联网,还是人工采集,或者是通过移动终端报送,数据都没有后续的合理利用。运营阶段最希望实现的是从数据到信息,再到知识,最终变成“智慧”。信息化的价值体现在两点:数据和算法。数据收集后能够给工程师们提供信息反馈,这方面我们还有很长的路要走,目前的知识储备还远远不够。

现在常用的公路工程设计软件,还停留在90年代修高速公路的时候,为了替代人工绘图、手工制表的需求,定位在辅助设计软件系统,只能单向应用,解决单个问题。因此到今天就形成了数据孤岛。

交付标准问题,对于设计交付,按照设计文件编制办法,只能提交图纸验收,没有三维模型的交付;施工方的运维交付,目前只规定了纸质档案的归档办法,对于个别省市已经在试点电子档案归档。但电子归档还涉及法律问题,电子档案的存储有效期如何设置、存放地点、由谁来统一管理等法律问题都没有解决,这也制约了整个信息化的发展。

既然选择了BIM技术,遇到了某些当下无法解决的实际困难,但还是要寻找可以继续前行的道路。从系统工程角度看BIM,从事该项工作的每一个人,以及决策者和支持者之间的矛盾是什么?任何一个决策都有一个共性,趋利避害。回到问题原点,BIM必须解决三个角色共同的利益导向问题。因此,如果你用低维度视觉去看待一个问题时,感觉它无法解决;但当你站在更高的一个维度去看它时,也许就变成了很简单的问题,甚至连问题本身也消失了。

数字化转型的本质是什么?

从2018年开始,以交通运输高质量发展为导向,我们一直在倡议和推进公路工程行业的转型升级。例如厂区的建设,从“场”到“厂”的环保升级,“三集中、三管理”模式,构件的工厂化预制以及路面压实等成熟的工艺都能实现标准化。虽然我们现在是桥梁大国,正在走向桥梁强国,但工厂的整个生产组织管理仍完全是基于人,只是在工艺上得到了提升和品质的控制,并没有提升到工厂的管理层面。

再来看产业链条,仍以业主投资为导向,工程的数字化转型需要所有相关产业链、组织服务。如果任何一环不是数字化,那么谈数字化都是假的。例如,监理行业现在仍然是拿着纸笔,用眼睛在工地上盯着,还没有实现信息化管理。因此在整个产业链条里,任何一环没有实现数字化,按照“木桶效应”原理都将直接影响工程的效益。

想要实现工程数字化,或者数字化建造、智能化建造、智慧建造,首先企业需要实现数字化,企业如果不是数字化,要想直接达到工程数字化很难。业主单位在推动工程信息化建设时,因为涉及太多的资源、利益和人等问题,推进过程十分缓慢。引用美国芝加哥大学诺贝尔经济学奖得主罗纳德·哈里·科斯的一句话:“企业是一个组织,企业是一个配置资源的组织。企业竞争的本质是配置效率的竞争,企业的挑战是在不确定的环境中进行决策。”企业数字化转型的目标,是把正确的信息、在正确的时间,用正确的方式传递给正确的人,以此为依据做出正确的决策,我们把它定义为“数据的自动流动”。

数字化转型的本质是什么?在数据+算法定义的世界中,以数据的自动流动,化解复杂系统的不确定性,优化和提高资源配置的效率。

举一个造船业的例子,中国的造船业目前是世界第一,在90年代时,中国的造船业发展特别快,当时基本全靠引进日本和韩国的工业体系。因此很早就实现了设计、制造、管理和系统集成一体化的技术体系。船厂里有设计部门会把船工要的订单,从二维图纸变成三维模型,再进行深加工,深加工之后就直接辅助于加工制造。三维设计是直接精细到零部件、零配件的级别,能够辅助采购下料、切割。造船厂也基本上从国外很多软件厂商引进制造系统,包括计划管理、工程管理、物资管理、设计管理,所用的设计软件也多种多样,有BIM类软件,也有从英国引进的AM。

行业数字化转型的十大障碍

跳出工厂业,看整个大环境,目前数字化转型的十大障碍是:无法快速实验、存在遗留系统、信息数据形成孤岛、IT行业之间的合作不足、厌恶风险、缺乏变更管理能力、缺乏数字化企业愿景、缺乏人才技能、预算不足、网络安全以及其他。

当下的数字化转型其实是以云边协同系统,打造数据中台和物联网平台,把扁平化的系统结构,打造为以“底层云基础设计”的数据库和云计算,将上层的业务系统定制化,进行合理配置,不会改动中台和后台,开发成本可以实现大幅度的下降。

目前基于BIM的协同管理,只是数据化转型的第一步,解决了通路连接的问题。现在很多省市企业在开展的“中台”战略,比较成熟的系统包括计量、电子档案、金融管理,融入BIM技术后自带一种协同属性。

对于工程项目管理的自动化与智能化,可以采用中台、云边架构协同系统。第一步,实现工程管理的移动化,端到端协同。把工程参与的各方、每一个角色都细化到每个岗位,产生的数据第一时间能够收集回来。第二步,业、财档案一体化业务协同。以分解的工程交付物为载体,实现现场、质检、计算、档案协同管理,打通数据断链,实现各业务模块数据的自动流转,提高管理效率。以计量支付和档案交付验收为抓手,提高管理效能。

不论是数字化、信息化,还是BIM技术,当务之急是尽快补短板。企业需要有数字化转型的战略愿景,站在系统工程的维度实施企业数字化转型。作为业界的一分子,保持好奇心,心存敬畏,对于这么一个庞大的事情,尽所能地做好本职工作。


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