有些人认为，BIM只是一种设计导向型的设计方案，必须与使用相同三维工具的建设公司进行合作，以创建出单一的项目信息源，这种观点是错误且不实际的。BIM应用技术在设计方面带来的好处不仅仅是一个设计导向型的设计方案。

    BIM技术发展的现状和应用概述

    建筑信息模型(BuildingInformationModeling),也就是俗称的BIM技术。这项技术被称之为革命性的技术,源于美国乔治亚技术学院(GeorgiaTechCollege)建筑与计算机专业的查克伊士曼(ChuckEastman,Ph.D.)博士,并逐步被软件开发企业实施和推广,成为今天国内外工程建设行业的核心技术之一。

    BIM技术的出现,解决了传统CAD技术无法满足工程建设行业多样化发展的需要,让更多优美复杂建筑的落地成为可能。它以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,建立起三维的建筑模型,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。一方面通过三维的方式,全面表达建筑物本身,同时将更多数字信息集成到模型中,从而能够更加准确和高效的指导设计、建造、管理等方面的工作协同。

    多年来,BIM技术虽然在经过多年的发展,BIM技术我国积极政策的指引、社会各界的参与下,其优势逐步获得市场认可,并在实际商业项目应用中,彰显了其巨大的优势和价值。但BIM技术的应用仍然存在一定的局限性。

    到目前为止,BIM技术在实践的过程中,遇到的问题主要可以分为以下几个方面:

    1、BIM应用软件种类繁多,数据共享和交互无法无缝对接。在工程建设行业,目前市面上存在很多不同厂商的专业应用软件,一方面这些软件各有所长,在解决具体业务问题时比较难替代,另一方面由于市场竞争和技术壁垒,软件之间的数据比较难共享和交互。在实际项目应用过程中,虽然可以通过IFC解决部分问题,但是由于专业和业务的复杂性,仍然在一定程度制约了BIM的应用和发展。

    2、BIM应用标准落地难度大。一方面,BIM技术源于国外,对国内具体标准支持方面存在一定差距;另一方面,工程建筑行业专业多,规范多,项目类型和需求各不相同。虽然我国在BIM标准方面进行了很大的努力,但是目前工程建设行业的标准仍然以CAD二维思维进行,BIM标准更多只是作为项目决策的辅助和二维图纸的补充。这是导致BIM技术无法进行全生命周期应用的重要原因之一。

    3、项目人才队伍参差不齐,技术应用落地难度大。一方面目前在国内BIM从业人员仍然以建模员为主,实际项目需要的人员不仅要掌握复杂BIM软件使用,同时还需要在项目设计和施工等方面具有一定的专业和实践背景,这方面的复合型人才在行业内依然比较匮乏。另一方面,专业人员对BIM技术的了解和掌握是需要大量实际项目的应用过程中,花费大量时间去积累的,而在现有高周转的生产模式下,很少有人能够抽出更多的时间和精力,深入研究BIM技术的应用点。这也是目前我们在实际项目中难以发掘全生命周期应用的重要原因。,

    BIM+互联网,带来的机遇和挑战

    随着技术的不断发展和进步,国内在BIM核心技术的开发方面开始有一定的积累和发展,并在互联网+的模式和指导下,开始探索BIM数据服务项目全生命周期的可能性。平台化产品开始逐步涌现,并在各个方面尝试和探索数据的价值。

    BIM平台产品的出现和发展,给行业BIM发展带来了更大的空间和可能。主要表现在以下几个方面:

    1、便捷性。

    项目数据获取的不便捷是制约项目效率和准确性的关键因素之一。在传统工程项目中,由于人员分散,数据繁多,业务复杂,BIM模型查阅难等原因,导致项目协同的过程中,出现大量的数据孤岛,制约了项目协同的效率。平台的出现,一方面集中管理了项目的数据,并且支持模型和图纸等专业数据的轻量化查阅,极大方便了项目参与人员获取数据的便捷性;另一方面,大量的平台供应商开始尝试支持BIM模型轻量化,让更多项目人员能够查阅和体验BIM技术的价值,让基于BIM的项目协同成为可能。

    2、参与感。

    BIM+互联网的出现,让项目各个层次人员通过BIM方式参与项目成为可能。在传统的工程项目中,由于专业软件,时间和地域等方面的限制,各个项目参与方疲于应付项目琐碎事务,无法全力参与到项目协同中,从而限制了能力和智慧的发挥。在BIM+互联网平台的帮助下,更多项目参与者能够随时随地便捷的参与到项目中,基于BIM数据,查看浏览,沟通交流,高效协同,极大提升项目团队参与感。从管理角度来说,这也是打造高品质项目产品的关键因素之一。

    3、业务赋能提效。

    通过BIM+互联网平台的协作模式,项目参与各方一方面可以高效参与项目,另一方面在团队协作和知识经验赋能的平台环境中,让高效率完成复杂任务成为可能。例如在传统业务中对图纸的底线审查,往往依赖经验丰富的老中医;而通过互联网平台,一方面可以利用规则引擎结合BIM模型实现关键点的自动审查,另一方面可以利用智能推荐引擎指导一定经验的初级工程师结合BIM模型按照既定经验流程完成底线审查任务。

    4、管理高效可控。

    在传统项目业务中,管理相关任务和指令比较难于准确及时传达到一线,并且无法有效追踪相关业务执行的情况,这极大增加了项目的风险以及项目管理者的心理负担。通过BIM+互联网方式,项目管理更加直观可控。项目管理者一方面可以在繁多的数据中,发现项目风险的蛛丝马迹,另一方面能够充分结合BIM全面直观的能力,进行高效的项目管理,做到不漏项可追溯。这极大减少了项目风险和相关人员的心理压力。

    BIM+互联网经过快速的发展,一方面不仅促进了BIM技术在设计和施工领域的应用,同时也使BIM技术在成本和运营方面投入更加可控。市面上BIM+互联网应用的不断涌现,为BIM技术全生命周期应用提供了强力的技术支撑,让更高效项目全生命周期管理成为可能。但是,目前市面上的BIM+互联网平台的IT属性大于专业属性(例如:系统的大量表单/列表/字段;部分PLM,PDM也尝试市场竞争),导致项目参与人员在使用平台时的学习成本高,体验较差等问题。目前,BIM+互联网应用虽然给业务带来了诸多好处,但是在实际业务中仍然有很多需要提高的地方。笔者认为有以下几个方面值得探讨和挖掘:

    1、BIM+互联网源于IT技术,在业务场景结合方面还有一定差距。工程项目建设主要包括两个场景,图纸场景和工地场景。目前市面大部分业务系统脱离图纸和工地,大量模块,表单和列表与图纸/工地场景结合度低,导致项目参与人员需要大量时间适应IT思维和操作习惯,从而限制了BIM+互联网平台价值的发挥。

    2、管理与业务不平衡,导致BIM+互联网平台应用落地难。市面上大部分IT公司推动的系统更多服务于管理者,强管理,轻业务,希望通过平台解决企业或项目管理的问题。这为大量业务前端造成压力,导致了上有政策下有对策的局面,无法真正有效发挥BIM+平台的价值。笔者认为,BIM+互联网在解决项目管理能力方面比较有限,更多是为清晰的管理思路进行支撑和助力。如何做到管理和业务的平衡,是实现管理和业务真实协同的关键。

    3、技术与业务的差距,制约价值的发挥。例如BIM模型轻量化展示技术方面,一方面需要考虑数据格式繁多的支持效率,另一方面在大模型和图纸支持中,仍然有一定技术限制。现有的流行技术,无论是后端渲染还是前端渲染技术,在应用场景方面仍然有一定局限性,在工程项目全场景应用方面有一定限制。如何实现有限技术条件下对业务的支撑,需要对业务场景和技术有更深刻研究和探索。

    BIM+互联网,助力工程建设行业的探索

    在谈到BIM+互联网的时候,我们不得不提到数字孪生的概念。数字孪生是2002年密歇根大学Dr.MichaelGrieves发表的一篇文章中首次提到。顾名思义,是指人类认知物体在数字世界中的呈现,从而便于我们在虚拟世界感知,模拟和优化。

    在传统定义中,普遍认为数字孪生是物理世界和数字世界的映射,从而通过对数字世界控制和模拟相关场景,以低成本,低风险对解决方案进行优化。

    在工程项目建设过程中,我们正在研究如何利用数字孪生服务设计管理,施工管理和智慧楼宇等方面,尝试将BIM技术与互联网相结合,打造更高效的工程项目全生命周期应用场景。

    1、数字孪生在设计管理的应用

    在项目设计阶段,利用数字孪生打造图纸/模型场景应用,一方面可以减少IT技术对业务场景的影响,同时能够提高项目管理的协同和效率。这个阶段,主要涉及对设计管理场景的模拟并达到如下目标:利用工程建设项目的基础属性,快速构建设计管理框架,包括空间和系统等信息。这样设计管理就可以在特定的空间和专业细分下完成相关信息的提交,并在三维可视化场景中实现项目相关信息的对接和查找。

    例如:在项目初始化阶段,通过设定项目相关参数,完成项目场景的创建,实现项目基础数据骨架的设定。当用户上传BIM模型后,平台自动完成BIM模型数据并能够根据平台数据骨架实现自动匹配和映射。当用户在使用平台的过程中,用户能够通过熟悉的业务逻辑,对相关信息实现快速查找。用户可以便捷的定位BIM模型的空间或者系统位置,并快速获取和操作相关位置的图纸/模型/相关问题/计划任务等信息,从而避免从繁多的传统平台对数据进行查找。

    2、数字孪生在施工管理的应用

    在施工阶段,利用数字孪生,可以快速模拟项目施工管理,从而实现项目施工管理工作的高效管理和协同。这个阶段需要完成对施工管理场景的模拟,并达到如下目标:构建项目施工管理场景,包括进度计划,BIM模型对接,质量管理,安全管理,劳务管理等应用。

    例如:在项目施工阶段,用户能够快速定位分期和分栋等相关信息,完成工程进度和工程成本的快速导入和绑定。项目参与在施工管理和协同的过程中,通过时间模拟项目进度和成本相关信息,合理安排项目资金使用;同时,用户可以在模型中快速定位具体位置,并获取实际进度和计划进度的差异,并直接在可视化环境中,完成施工任务安排。在这样的环境中,一方面能够直观了解工程项目的进度/质量/安全,另一方面能够便捷的完成相关阶段性工作的模拟和仿真。

    3、数字孪生在智慧楼宇的应用

    在运营阶段,随着物联网技术和5G技术的不断发展和成熟,相关传感器设备的成本不断下降。从楼宇中的大型装备到消费级别的产品,都使用了大量传感设备来采集楼宇各个阶段和各个方面的环境和工作状态,并通过数据分析和优化来避免产品故障,从而改善最终用户的产品体验和满意度。在传统的楼宇应用场景中,设备种类繁多,数据标准不一,对业主数字化楼宇运营带来极大的影响。通过数字孪生,一方面能够实现异构数据的高效整合,另一方面能够便捷的连接和驱动相关系统设备,实现高效的智慧楼宇运营和管理。

    BIM应用技术让承包商和业主运营商有权访问关键的设计数据，并可使用该数据提高施工和运营流程的效率。相信在我国建筑业整体的努力之下，BIM必将在我国的工程上有那大的发挥空间。 

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