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BIM報告| 馬智亮:BIM應用由簡單向復雜的這一步必須要邁過去
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BIM技術能為項目的精細化管理帶來哪些價值?

我們知道,建筑施工項目管理,是指對項目的進度、成本、質量、安全等方面進行管理,以便實現既定的目標。管理過程一般由一系列的計劃(Plan)、執行(Do)、檢查(Check)、行動(Action)循環(以下稱“PDCA循環組成”)。其基本原理是,首先制定計劃,接著執行計劃,到一定的時間點對計劃執行情況進行檢查,然后根據檢查結果采取一定措施進行校正,以便回到原計劃的軌道上。例如,當發現進度落后時,可能采取增加人力的方法,也可能采取加班的方法,目的是扳回落后狀況,爭取按計劃完成項目。在這個過程中,涉及繁瑣的計算工作。包括制定計劃時,一般需要保證工作過程中所需的資源大體均衡,因此需要計算每一段時間的工作量和成本;在檢查計劃執行情況時,需要計算完成的工作量和成本,并進行換算,以便將實際完成情況和計劃完成情況進行對比。以往管理人員借助二維圖紙和電子表格軟件,很難及時完成計算和對比,因此PDCA的周期不可能短,即所謂管理不精細。所謂精細化管理,是指在項目管理過程中,進行更加細致的管理。例如,由原來的一個月一次PDCA循環,可以精細到1周一次,甚至每天1次。不難看出,精細化管理要求更加及時的計算和對比。

BIM的核心是三維模型,它能使該三維模型與有關屬性信息關聯在一起,具有可視化、可計算、可管理、可共享的特點。到目前為止,國內施工行業已經在大量的大型施工項目中成功應用BIM技術,該技術已具有虛擬施工、碰撞檢查、深化設計等多個應用點,并且已經形成了專門的國家標準,為施工項目帶來減少返工、提高協同工作效率等價值。

對于精細化管理,BIM技術帶來的最大價值就是,它可以使施工項目管理人員更方便地進行各種資源的計算和對比,提高工作效率,從而降低精細化管理實施的難度。這是因為BIM模型使得工程量及成本等內容的計算很容易通過軟件來進行。例如,利用目前已有的BIM5D軟件,指定項目中途任意一段時間間隔,通過執行其中的命令,立即就能求出對應的工程量以及預算成本。

當然,BIM技術為施工項目精細化管理帶來價值的實現也有賴于應用軟件的發展。應用軟件的發展是需要時間的。目前雖然已經出現了BIM5D及類似的應用軟件,可以用于施工項目的精細化管理,但還沒有成熟的、基于BIM的施工項目精細化管理軟件,因此,BIM技術為施工項目精細化管理帶來的價值實現尚未形成成熟的案例。相信,隨著基于BIM的施工項目管理軟件的迅速發展,這一狀況將迅速改變。

BIM技術應用呈現出集成應用的特點,對此趨勢您如何看待?

與其他技術一樣,BIM技術的應用將經歷從簡單應用向復雜應用發展的過程。這個趨勢是必然的。因為對于新技術,人們總是追求其更大的價值,而該技術發展到一定程度,更大價值就只能通過與其他技術的集成應用去實現。舉一個簡單的例子:計算機技術當初就是進行計算的,后來和通信技術集成在一起,使得我們信息社會的發展向前邁進了一大步。

我再舉一個實際的例子:之前,我們將BIM技術應用于施工項目質量管理的主要場景是:檢查人員到施工現場打開BIM模型與實際施工結果進行對比,如果發現質量問題,就在BIM模型上的該當初位置釘上一個“圖釘”,在其中指出存在的問題。有關人員打開模型時,就會及時發現被指出的問題;他按要求去整改完成后,再增加相應的整改信息,檢查人員也會看到;檢查人員再去復驗,再增加相應的檢查信息。應該說,在這個過程中BIM技術已經發揮了它的作用:主要是直觀,便于比較。但使用該功能時,會覺得實際上并不好用,最大的問題是到現場后,需要辨識所在的位置與模型上的位置的對應關系。當建筑對象比較復雜時,這個辨識實際上很不容易。

為了解決這個問題,我的研究組開展了一項研究。我們在BIM技術的基礎上集成了室內定位技術,研制了一個施工項目質量管理系統。在該系統中,我們開發了建立建筑與BIM模型的對應關系,并將檢查人員在現場的位置,實時地在BIM模型的對應位置上顯示出來的功能。這樣一來,用戶就很容易辨識建筑上位置與模型上位置的對應關系,并且可以方便地進行對比并在模型上對應的位置標注質量檢查信息。同時,在該系統中,我們還增加了基于BIM模型按相關規范和規程自動生成檢查點的功能,檢查點會自動生成并標注在模型上。在現場,用戶通過利用平板電腦查看模型,需要檢查的點將一目了然;只要點擊檢查點,就可以打開表格,進行檢查數據的錄入,然后可以實時提交到系統的服務器。這同樣大大地方便了檢查人員的工作。從這個例子我們可以看到,BIM技術與其他技術集成應用后,可以進一步改進目前應用的情況,帶來更大的應用價值。

目前最有潛力與BIM技術集成應用的技術主要包括:云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等。迄今為止,BIM技術與其中部分技術的集成應用已經開展,有的還剛剛開始,今后必將進一步發展,直至發展成熟。

您認為BIM技術對數字建筑發展過程有哪些影響?

在廣聯達科技股份有限公司發布的“數字建筑白皮書”中,數字建筑被定義為,是虛實映射的“數字孿生”,是驅動建筑產業的全過程、全要素、全參與方的升級的行業戰略,是為產業鏈上下游各方賦能的建筑產業互聯網平臺,也是實現建筑產業多方共贏、協同發展的生態系統。該定義將數字建筑劃分為4個層次:數字實體層、戰略層、平臺層以及生態系統層。顯然,數字實體層是基礎,意味著應該建立每個建筑的數字孿生,實際上其核心就是BIM模型;戰略層強調將數字孿生應用到產業的全過程、全要素、全參與方;平臺層進一步強調將數字孿生應用到全產業鏈;而生態系統層則意味著將數字孿生應用到比產業鏈更大的范圍——生態系統中。

不言而喻,BIM技術是數字建筑的核心。在數字建筑中,所謂的“實”即實物建筑,而“虛”即指數字化建筑,也就是BIM模型。在數字建筑中,BIM模型的最大價值即是,在實物尚未存在時,就可以通過BIM技術對它進行感知、模擬、檢驗,若感知、模擬、檢驗的結果不滿意,就可以在實物建筑建造前,改變原始的設計,直到滿意后再開始建造。

數字建筑的發展受制于BIM技術的發展。在BIM技術發展的早期,實現較高層次的數字建筑是不可能的,因為這時BIM應用限于很小范圍內,例如施工項目或企業內,而相關標準還沒有建立起來,妨礙BIM模型共享。隨著BIM技術的發展,建模的效率越來越高,模型數據交換越來越容易,形成了便利的協同工作平臺,而行業也愿意為BIM應用買單,則數字建筑的發展水平將達到一個新高度。

應該看到,數字建筑的理念雖然已經被提出,并且大勢所趨,但在實踐中,數字建筑的發展水平還比較低,有待于隨著BIM技術水平的提高而提高。作為BIM技術的發展方向,主要包括:更新的應用模式的提出,相關應用軟件的成熟,以及相關BIM標準的確立。

BIM技術與信息化管理系統應該如何集成應用,有哪些關鍵策略?

在建筑施工行業,目前BIM技術的應用主要體現在技術方面,在管理方面的應用還很不成熟。在管理方面,主要還在使用信息化管理系統,例如企業信息化管理系統以及施工項目信息化管理系統。毫無疑問,實現BIM技術與信息化管理系統的集成,將促進信息化管理水平的提高,并且必然帶來經濟效益。但是,BIM技術與信息化管理系統的集成不可一蹴而就。我認為,在集成過程中,需要采取的關鍵策略主要有3點:

第一,應該以信息化管理系統為主線去開展集成。在信息化管理中,管理流程非常重要,因此,往往開展信息化的第一步是進行管理流程再造。一般好的信息化管理系統將會實現管理流程的固化。如果不以信息化管理系統為主線去開展集成,很可能拿信息化管理系統去遷就BIM應用系統,這樣建立的系統用于管理時,不僅不能發揮信息化管理的潛能,而且必將碰到重重困難。

第二,應該首先對現有的信息化管理系統進行完善。這主要是因為建筑企業信息化管理在我國提出雖然已有十多年的歷史,但企業的應用水平還很有限。很多企業主要在使用辦公自動化系統,這離信息化管理差距太大。因此,實現BIM技術與信息化管理系統集成這項工作帶來了一個完善現有信息化管理系統的好機會,企業應該利用好這個機會,首先將信息化管理系統完善好,再去集成應用BIM技術。

第三,應該在集成過程中最大限度地利用BIM技術的潛能。例如,BIM技術可視化、可計算、可管理、可交換的特性。不應僅僅利用可視化的特性,還應考慮其他特性的應用。如果用好可視化特性和可管理特性,將可以大大改進信息化管理系統的用戶界面,從而改變信息化管理系統的易用性。如果用好可計算特性,將改變信息化管理系統以往用戶需要花大量時間去準備和錄入數據后才能使用的瓶頸問題,大大提高用戶的工作效率。利用可交換特性是必須的,即信息化管理系統應該支持各種格式的BIM模型的導入,這樣才能解決施工管理過程中模型數據往往來源于不同建模軟件的問題。

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