因個人對BIM技術應用的興趣使然,我于2013年至2014年5月,對BIM應用平臺進行了技術性調研。調研的對象有兩類,一類是BIM平臺的應用單位(某大型國有施工企業集團),一類是BIM平臺的軟件開發供應單位(某知名建筑類軟件開發企業)。通過調研,我基本了解了BIM平臺的工作原理、應用范圍、應用效果、市場供應狀態、應用條件、投資成本等。其中,應用BIM技術平臺對應用企業的要求,以及對企業文化、制度在遠期的影響值得注意。
對施工企業的調研內容和結果
本次調研的第一部分,是對施工企業在BIM應用方面進行了調研,主要是要了解該單位應用BIM的基本情況,希望比較真實地了解BIM應用的時間范圍、效果與投入問題。調研結果如下:
許多應用BIM技術的施工企業,主要是總承包型建筑企業,應用的專業業務范圍集中在結構施工管理方面,應用的業務范圍主要集中在進度管理方面,而應用的項目大部分有創優創獎方面的要求。這些施工企業在BIM 應用中還存在一個現象,就是無法在應用的各業務領域實現良好的協同,如進度管理應用與成本管理應用的協同,進度管理應用與合同管理應用的協同等。不能很好協同的表面原因,是項目各部門間的協同不好,以及這些企業的現場管理人員的能力素質在短期內達不到BIM技術應用的較高的要求,管理人員短期內無法適應。
對軟件企業的調研內容和結果
本次調研的第二部分,是對某軟件集團公司進行的調研。之所以選擇該公司,是因為該公司是國內較早引進BIM技術并進行工程應用開發的公司,同時,該公司在廣州東塔、中國尊、通州區潞河醫院等某大型國有建筑企業作為總承包單位的項目進行了大量應用,具有典型性。調研結果如下。
概念上的理解。BIM技術是國外引進的一種建筑全壽命周期管理技術(而不是某種軟件)。這種技術并不是一種軟件形式,而是一種與建筑相關的數據分析技術模式。其特點是作為一種數據分析的技術平臺,通過集成各種具有技術關聯的軟件,通過整合各種與管理對象(建筑物)相關的過程與非過程數據并進行自動分析,輔助建筑物在各階段(從設計階段起至運行維護階段)管理者對建筑物設計、建造、運維等工作進行管理,是一種整合各種數據與各類具有專業功能的計算機應用軟件的管理技術系統平臺。
BIM作為軟件的基本屬性與技術特點。一是BIM系統軟件,作為一種應用軟件,許多軟件公司根據BIM的基本理念,通過軟件開發,轉化成應用軟件。基于IFC(計算機數據接口國際標準)的不同公司開發的BIM軟件的基本程序是類似的。
二是BIM系統軟件的基本功能是形成數據化5D管理,即三維空間管理,加上時間維度的管理,加上資金/成本維度的管理。
三是集成功能,BIM系統軟件作為一種管理平臺,其功能的實現需要集成各種專業軟件,并進行功能拓展。實現這些功能的集成和拓展,關鍵在于開發者是否將應用軟件與BIM的接口開發出來。只要開發出來了,可以掛接任何軟件,而應用軟件的功能和輸出的文件數據可自動導入BIM平臺用于計算,并且根據客戶需求,可以進行功能拓展。軟件公司開發的BIM軟件可以將市場上比較流行的設計軟件、進度管理軟件、OFFICE辦公軟件等多種軟件掛接,實現文件數據之間的自動輸入、處理和輸出。
四是BIM軟件在技術上可以做到平面圖與三維模型之間的相互轉化。但當前,即便是設計院應用BIM軟件,一般情況下也是將二維圖紙轉化為三維模型,而較少直接繪制三維模型后,轉化為二維圖紙。這樣做的原因是轉換效率與轉換目的問題。
五是BIM平臺技術作為一種管理工具,對使用者有一定的要求。BIM作為工具要發揮作用,需要管理人員大量的記錄和輸入數據。數據輸入量決定了BIM在管理方面發揮的作用的水平。對于施工管理方面的應用,需要項目管理人員及時記錄各種數據,數據要全面可靠,同時要及時錄入。這樣,BIM平臺才能及時準確地分析數據,得出符合實際的結果,并能發揮分配工作、提前預警、提供管理數據用于決策。否則,BIM不能發揮應有作用,甚至得出錯誤結論。
舉例:對于進度管理,進度計劃的編制必需由人完成。進度計劃能否達到日計劃的水平,關鍵在于編制者的能力和所下的功夫。對日計劃完成情況的比較并做出正確的,在于現場實際完成工作量的及時統計與錄入,否則BIM系統無法實現既定的進度管理功能;再比如,對勞務作業單位的管理,需要管理人員大量真是多額數據記錄與錄入,如果一個項目不同管理人員對應不同勞務作業單位,在數據記錄和錄入方面差距很大,則對不同勞務作業單位的評價會失真,評價結果會與實際情況完全相反,導致管理決策失誤。
應用的技術可實現性和現狀。一是從技術上講,BIM系統平臺可以應用到建筑全壽命周期的任何一個管理過程中。需要解決的就是,在某個管理工作方面,是否有相應的應用軟件可以完成數據錄入的前端處理,形成基礎數據流,便于BIM技術平臺的分析處理。
二是應用現狀。當前,某大型國有建筑集團系統在BIM應用方面,主要集中在大型地標性項目,如廣州東塔項目、中國尊等項目。廣州東塔項目在引入BIM 系統初期的目標是項目管理的全面應用。但到目前為止,從業務范圍講,主要還是應用在進度管理、成本管理方面。其他業務方面如安全文明施工管理、質量管理等方面提出了管理要求但沒有達到預想的目標。從專業范圍方面,主要應用在結構施工管理方面,機電工程,特別是裝飾工程方面應用較少(主要是碰撞分析,但施工管理方面,因專業問題,總包并未深化)。通州區潞河醫院項目,在進度管理方面做了更加深入的應用,并積累了很多經驗,軟件公司也進行了大量配套研發。但其應用范圍依然只集中在進度管理方面。
當前應用的主要問題。主要問題依然集中在應用單位的管理人員素質、能力、態度上。軟件本身的技術性,以及初期投入不是主要障礙。由于前述,BIM的作用的大小,主要取決于管理人員的數據記錄、錄入的豐富性、準確性和及時性方面,對管理人員來說,管理強度大大增加。同時,準確及時的數據錄入反過來對管理工作的落實的即時性、有效性提出了更高的要求。這要求管理人員除了要接受深入的BIM使用的培訓外,必需改變工作習慣、增強責任意識和執行力。
由于整體引用存在很多問題,如軟件問題(比如精裝方面的BIM可整合軟件比較匱乏)、管理人員素質問題、總包單位的管理思維和管理范圍問題(總包單位一般不愿意對精裝、機電等專業深入管理)等,現在軟件公司采取碎片化應用開發的策略,即開發專業性更強的專業應用,如進度管理應用、成本管理應用、碰撞管理應用、合同管理應用等。
裝飾工程方面的應用。當前,BIM的主流應用集中在建筑設計、機電專業設計、結構設計等設計的沖突/碰撞分析與管理、結構施工階段的項目管理、機電工程施工階段的項目管理。而在裝修方面,由于裝修專業性和施工特點比較復雜,尚未出現適用于裝飾工程施工管理的應用(三維建模還存在一定的困難,但已經可以實現裝飾與機電、結構之間的碰撞分析)。
外包問題。某些軟件供應商在服務過程中,會將部分服務外包。應用單位有時會將建模、數據錄入等工作外包,以減少管理勞動投入。但這些外包帶來的問題是,應用單位無法在整體上建立BIM應用的人才隊伍,對BIM 應用的連貫性和持續研發方面的管理存在隱性的缺口,不利于應用企業的整體水平提升;
對當前BIM應用狀況的思考與困惑
推廣的障礙問題。在國內建筑市場上,建設工程項目管理對BIM的全面應用的需求和基本條件尚不成熟。分析建筑市場及BIM 應用的現狀,從表面上看,主要障礙有如下幾個方面:一是全生命周期應用不廣泛,只有個別項目有應用,只有部分設計院有應用,造成分階段進入的實施單位重復工作較多,投入重復,效率低;二是配套軟件不完善,如精裝修的建模軟件以及與BIM平臺的接口開發問題;三是企業的管理文化還不能完全為推行BIM做好準備。即便像某大型國營建筑集團這樣的執行力較強的企業,也只能將精力集中于進度管理這樣較窄的業務方向;四是管理人員的素質和能力需要提高,以適應BIM的思維和工作要求;五是知識產權保護意識薄弱,知識產權價值得不到應有的認同,導致不同階段,特別是BIM建模的源頭:設計機構不愿意將BIM 成果轉移給他人。這種因缺乏成熟的市場規則的市場行為現狀,也是對BIM技術應用的重要障礙之一。
對于BIM 應用在建筑業內的推廣遇到的問題,眾說紛紜。某大型國有建筑業集團的副總認為:“BIM技術最大的問題是設計、施工兩個環節不能連通。法律上沒有解決好造成了BIM技術很難在設計、施工兩個環節當中順利連通。另外,兩個行業關注點不同。設計關注的是一個建筑的外形有什么功能和造型,施工關注的要點是怎么建起來,所以即使把設計的模型給了施工方,可利用度也非常低。最后,技術訴求不同。設計要求的是功能,特別是像復雜的大建筑,施工的需求卻和設計完全不一樣。怎么能夠有效地在設計和施工階段結合起來,確實在BIM技術上有許多需要實踐和探索的地方”。某設計機構高層認為:“標準的駁雜是未來發展的主要障礙”。
而筆者認為,當前BIM在推廣方面面臨的真正障礙是下面這樣的:首先,BIM作為一種數據處理技術平臺,僅從技術角度看,其推廣應用不存在什么問題。上述施工單位和設計單位高層所說的問題,在技術上處理起來并不難。設計階段的BIM模型與施工階段的BIM應用在目的、應用方向的側重上有所不同,但技術壁壘并不高。而標準駁雜問題,對于行業管理者來說,也是較為簡單的技術問題。
BIM應用的主要障礙實際來自于整個中國社會的管理文化。中國傳統文化中對事物的認知、處理的哲學思想,是模糊化,與BIM技術的數據化、精細化的文化取向要求是相背離的。這表現在國內建筑業從業人員很少有規范管理的訓練和規范化、信息化、數據化的意識、方法和工作習慣。企業也很少有剛性的標準化、規范化的流程執行文化。在國家層面來講,中國缺少法律法制文化。而法律法制文化是人們形成規范化思維與行為模式的基礎,缺少法律法制文化,導致人們的思維與行為模式缺少規范化的約束機制,在實際生活和工作中,就很難適應于接受規范化的要求。
從市場行為角度分析,我們可以看到,BIM應用在國內更多的是作秀需求而非來自業主、市場的需求,更不會是發自企業深層的品質追求。這樣,BIM技術在國內建筑市場的推廣應用,阻力就會來自于行業各專業機構和從業人員本身。加之中國市場化水平低、商業行為短視,導致投資人對BIM技術的價值缺乏認同。上述才是BIM應用的最大障礙。
作為行業的主管部門,以及作為行業主導的各國有大型建筑業企業和設計機構,如果對上述問題沒有清醒的認識,BIM這項先進的技術在國內的推廣,將會很困難。其結果就會像汽車行業,通過30年對國際先進的汽車制造商的學習,仍然無法像韓國的汽車制造企業那樣,在國際市場上占據應有的地位。
BIM平臺應用可能帶來的一些影響。如前所述,BIM平臺能否發揮作用,關鍵在于管理人員是否能夠將工作精細化并及時準確地按BIM的要求記錄、錄入數據。因此,管理人員必須改變現在的管理作風和管理思維。這是比較痛苦的。要想達到BIM應用的基本要求,也需要推廣應用企業長期堅持不懈的努力,乃至全行業形成共同的愿景。
BIM應用對管理高力度和長時間的要求,可能將會改變企業的管理文化,形成有責任心、細致嚴密、標準規范、執行力強的企業文化。但是,如果企業在推廣BIM技術應用時不能全面發揮作用,半途而廢,將會對企業文化產生諸多負面影響,導致員工與市場對企業喪失信任和信心。這對企業來說,將會是致命的打擊。因此,對于計劃推行BIM應用的企業必須做好充分的準備。如果僅僅在技術上局部應用,或為了創獎,不妨做一些應用與推廣。如果想通過推廣BIM提升企業的核心競爭力,提高在建筑市場的競爭地位,則需要企業的領導層慎之又慎!
田可耕:工學碩士學位、高級工程師、英國皇家特學測量工程師。1994年進入中國建筑工程總公司至今工作20年,擔任過項目經理、專業公司經理、中建總公司國內部項目管理部經理等職務,長期從事技術與項目管理工作,參與編制了中建總公司所屬二級、三級公司的項目管理手冊。
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