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[分享]BIM应用由简单向复杂的这一步必须要迈过去

发表于2018-12-20    2109人浏览    1人跟帖    筑龙币+50  复制链接  只看楼主

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一尾大狍子

专家简介:

马智亮:清华大学土木工程系教授、博士生导师,我国现阶段建筑业信息化领域学术研究的领导人物。负责纵向和横向科研课题40余项,共发表各种学术论文200余篇,并多次荣获省部级科技进步奖、“首届全国信息化研究成果奖提名奖”等多项科研奖励。2013年至今,连续5年作为《中国建筑施工行业信息化发展报告》执行主编,对建筑行业信息化进行深入研究,报告内容覆盖行业信息化总体、BIM应用与发展、BIM深度应用与发展、互联网应用与发展、智慧工地应用与发展等。以下是马智亮先生对BIM应用现状的观点解读。

     BIM技术能为项目的精细化管理带来哪些价值?     

我们知道,建筑施工项目管理,是指对项目的进度、成本、质量、安全等方面进行管理,以便实现既定的目标。管理过程一般由一系列的计划(Plan)、执行(Do)、检查(Check)、行动(Action)循环(以下称“PDCA循环组成”)。其基本原理是,首先制定计划,接着执行计划,到一定的时间点对计划执行情况进行检查,然后根据检查结果采取一定措施进行校正,以便回到原计划的轨道上。例如,当发现进度落后时,可能采取增加人力的方法,也可能采取加班的方法,目的是扳回落后状况,争取按计划完成项目。在这个过程中,涉及繁琐的计算工作。包括制定计划时,一般需要保证工作过程中所需的资源大体均衡,因此需要计算每一段时间的工作量和成本;在检查计划执行情况时,需要计算完成的工作量和成本,并进行换算,以便将实际完成情况和计划完成情况进行对比。以往管理人员借助二维图纸和电子表格软件,很难及时完成计算和对比,因此PDCA的周期不可能短,即所谓管理不精细。所谓精细化管理,是指在项目管理过程中,进行更加细致的管理。例如,由原来的一个月一次PDCA循环,可以精细到1周一次,甚至每天1次。不难看出,精细化管理要求更加及时的计算和对比。


BIM的核心是三维模型,它能使该三维模型与有关属性信息关联在一起,具有可视化、可计算、可管理、可共享的特点。到目前为止,国内施工行业已经在大量的大型施工项目中成功应用BIM技术,该技术已具有虚拟施工、碰撞检查、深化设计等多个应用点,并且已经形成了专门的国家标准,为施工项目带来减少返工、提高协同工作效率等价值。

BIM应用由简单向复杂的这一步必须要迈过去_1

对于精细化管理,BIM技术带来的最大价值就是,它可以使施工项目管理人员更方便地进行各种资源的计算和对比,提高工作效率,从而降低精细化管理实施的难度。这是因为BIM模型使得工程量及成本等内容的计算很容易通过软件来进行。例如,利用目前已有的BIM5D软件,指定项目中途任意一段时间间隔,通过执行其中的命令,立即就能求出对应的工程量以及预算成本。


当然,BIM技术为施工项目精细化管理带来价值的实现也有赖于应用软件的发展。应用软件的发展是需要时间的。目前虽然已经出现了BIM5D及类似的应用软件,可以用于施工项目的精细化管理,但还没有成熟的、基于BIM的施工项目精细化管理软件,因此,BIM技术为施工项目精细化管理带来的价值实现尚未形成成熟的案例。相信,随着基于BIM的施工项目管理软件的迅速发展,这一状况将迅速改变。

—     BIM技术应用呈现出集成应用的特点,对此趋势您如何看待?      

与其他技术一样,BIM技术的应用将经历从简单应用向复杂应用发展的过程。这个趋势是必然的。因为对于新技术,人们总是追求其更大的价值,而该技术发展到一定程度,更大价值就只能通过与其他技术的集成应用去实现。举一个简单的例子:计算机技术当初就是进行计算的,后来和通信技术集成在一起,使得我们信息社会的发展向前迈进了一大步。


我再举一个实际的例子:之前,我们将BIM技术应用于施工项目质量管理的主要场景是:检查人员到施工现场打开BIM模型与实际施工结果进行对比,如果发现质量问题,就在BIM模型上的该当初位置钉上一个“图钉”,在其中指出存在的问题。有关人员打开模型时,就会及时发现被指出的问题;他按要求去整改完成后,再增加相应的整改信息,检查人员也会看到;检查人员再去复验,再增加相应的检查信息。应该说,在这个过程中BIM技术已经发挥了它的作用:主要是直观,便于比较。但使用该功能时,会觉得实际上并不好用,最大的问题是到现场后,需要辨识所在的位置与模型上的位置的对应关系。当建筑对象比较复杂时,这个辨识实际上很不容易。

BIM应用由简单向复杂的这一步必须要迈过去_2

为了解决这个问题,我的研究组开展了一项研究。我们在BIM技术的基础上集成了室内定位技术,研制了一个施工项目质量管理系统。在该系统中,我们开发了建立建筑与BIM模型的对应关系,并将检查人员在现场的位置,实时地在BIM模型的对应位置上显示出来的功能。这样一来,用户就很容易辨识建筑上位置与模型上位置的对应关系,并且可以方便地进行对比并在模型上对应的位置标注质量检查信息。同时,在该系统中,我们还增加了基于BIM模型按相关规范和规程自动生成检查点的功能,检查点会自动生成并标注在模型上。在现场,用户通过利用平板电脑查看模型,需要检查的点将一目了然;只要点击检查点,就可以打开表格,进行检查数据的录入,然后可以实时提交到系统的服务器。这同样大大地方便了检查人员的工作。从这个例子我们可以看到,BIM技术与其他技术集成应用后,可以进一步改进目前应用的情况,带来更大的应用价值。


目前最有潜力与BIM技术集成应用的技术主要包括:云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等。迄今为止,BIM技术与其中部分技术的集成应用已经开展,有的还刚刚开始,今后必将进一步发展,直至发展成熟。

   您认为BIM技术对数字建筑发展过程有哪些影响?   

广联达科技股份有限公司发布的“数字建筑白皮书”中,数字建筑被定义为,是虚实映射的“数字孪生”,是驱动建筑产业的全过程、全要素、全参与方的升级的行业战略,是为产业链上下游各方赋能的建筑产业互联网平台,也是实现建筑产业多方共赢、协同发展的生态系统。该定义将数字建筑划分为4个层次:数字实体层、战略层、平台层以及生态系统层。显然,数字实体层是基础,意味着应该建立每个建筑的数字孪生,实际上其核心就是BIM模型;战略层强调将数字孪生应用到产业的全过程、全要素、全参与方;平台层进一步强调将数字孪生应用到全产业链;而生态系统层则意味着将数字孪生应用到比产业链更大的范围——生态系统中。


不言而喻,BIM技术是数字建筑的核心。在数字建筑中,所谓的“实”即实物建筑,而“虚”即指数字化建筑,也就是BIM模型。在数字建筑中,BIM模型的最大价值即是,在实物尚未存在时,就可以通过BIM技术对它进行感知、模拟、检验,若感知、模拟、检验的结果不满意,就可以在实物建筑建造前,改变原始的设计,直到满意后再开始建造。

BIM应用由简单向复杂的这一步必须要迈过去_3

数字建筑的发展受制于BIM技术的发展。在BIM技术发展的早期,实现较高层次的数字建筑是不可能的,因为这时BIM应用限于很小范围内,例如施工项目或企业内,而相关标准还没有建立起来,妨碍BIM模型共享。随着BIM技术的发展,建模的效率越来越高,模型数据交换越来越容易,形成了便利的协同工作平台,而行业也愿意为BIM应用买单,则数字建筑的发展水平将达到一个新高度。


应该看到,数字建筑的理念虽然已经被提出,并且大势所趋,但在实践中,数字建筑的发展水平还比较低,有待于随着BIM技术水平的提高而提高。作为BIM技术的发展方向,主要包括:更新的应用模式的提出,相关应用软件的成熟,以及相关BIM标准的确立。

     BIM技术与信息化管理系统应该如何集成应用,有哪些关键策略?     

在建筑施工行业,目前BIM技术的应用主要体现在技术方面,在管理方面的应用还很不成熟。在管理方面,主要还在使用信息化管理系统,例如企业信息化管理系统以及施工项目信息化管理系统。毫无疑问,实现BIM技术与信息化管理系统的集成,将促进信息化管理水平的提高,并且必然带来经济效益。但是,BIM技术与信息化管理系统的集成不可一蹴而就。我认为,在集成过程中,需要采取的关键策略主要有3点:


第一,应该以信息化管理系统为主线去开展集成。在信息化管理中,管理流程非常重要,因此,往往开展信息化的第一步是进行管理流程再造。一般好的信息化管理系统将会实现管理流程的固化。如果不以信息化管理系统为主线去开展集成,很可能拿信息化管理系统去迁就BIM应用系统,这样建立的系统用于管理时,不仅不能发挥信息化管理的潜能,而且必将碰到重重困难。


第二,应该首先对现有的信息化管理系统进行完善。这主要是因为建筑企业信息化管理在我国提出虽然已有十多年的历史,但企业的应用水平还很有限。很多企业主要在使用办公自动化系统,这离信息化管理差距太大。因此,实现BIM技术与信息化管理系统集成这项工作带来了一个完善现有信息化管理系统的好机会,企业应该利用好这个机会,首先将信息化管理系统完善好,再去集成应用BIM技术。


第三,应该在集成过程中最大限度地利用BIM技术的潜能。例如,BIM技术可视化、可计算、可管理、可交换的特性。不应仅仅利用可视化的特性,还应考虑其他特性的应用。如果用好可视化特性和可管理特性,将可以大大改进信息化管理系统的用户界面,从而改变信息化管理系统的易用性。如果用好可计算特性,将改变信息化管理系统以往用户需要花大量时间去准备和录入数据后才能使用的瓶颈问题,大大提高用户的工作效率。利用可交换特性是必须的,即信息化管理系统应该支持各种格式的BIM模型的导入,这样才能解决施工管理过程中模型数据往往来源于不同建模软件的问题。




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 发表于2018-12-20  | 只看该作者      

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