中國建筑業從上世紀90年代開始持續多年高速發展,近幾年行業的增速放緩,人口老齡化的問題開始顯現,勞務工人的成本不斷上漲。前幾十年建筑業有著很好的資源,隨著資源的減少,競爭逐漸加劇,對于企業來說,管理和技術的重要性得以提升,行業開始重視提升管理水平、研究應用新技術,希望通過從內而外的突破來改善現狀。
20世紀末,隨著IFC標準引入中國,我國逐漸開始接觸BIM理念與技術。經過十幾年的發展,在政府、行管部門、建筑業企業、軟件企業等各方的共同參與和大力推動下,BIM技術及其價值在國內得到廣泛的認知,并逐漸深入應用到工程建設項目中,大到新機場這樣的規模大、設計復雜的大型工程,小到安置房等中小型項目,都有BIM的身影。
作為深度參與中國BIM發展的一員,回顧國內BIM的發展歷程,從最早的BIM萬能論到BIM無用論;從國內BIM聯盟組織的成立到中建協BIM大賽、龍圖杯、安裝之星等各類BIM賽事如火如荼;從施工企業內部建立BIM中心到社會BIM培訓機構如雨后春筍;從第一個BIM國標推出到國家BIM招投標的標準及試點(海南、深圳)等等,不知不覺已過了近十年的時間,期間我們有收獲也有迷惘。
2019年,中國進入數字化發展元年,通過數字化轉型走向數字經濟,這是全球共同的可持續發展機遇,對于中國來說,則是經濟發展換道超車的歷史性機遇?!秶倚畔⒒l展戰略綱要》提出“加快建設數字中國”,《“十三五”國家信息化規劃》將“數字中國建設取得顯著成效”作為中國信息化發展的總目標。在數字中國的大戰略下,我們將迎來數字商業的重大機遇。在此大背景之下,我們需要再思索中國BIM未來發展之路,方能更好前行。
01
—理性看待現狀:BIM應用進入深水區,
要用價值打破質疑—
近兩年,通過對一些企業高層、BIM從業人員的調研發現,行業中對BIM價值的質疑聲越來越多,BIM技術應用進入深水區。形成此種情形主要有兩方面的原因,一是價值本身需要沉淀,二是價值難衡量。BIM的價值絕對不只是關鍵點模擬、碰撞檢查、可視化呈現,模型更大的價值是信息的載體。作為載體,BIM的價值在于信息的解構和重構,及因為數據的連接帶來的業務協同,也就是一定要下沉到業務本身。同時數據的存儲和流動只是數據鏈上的一部分,要讓數據產生價值,還需要保證它的真實、及時和完整性,以及數據提煉和應用的科學性,這就要求源頭數據的及時采集,以及后續數據挖掘和分析發揮作用,這需要BIM技術和云、大、物、移、智等技術結合,發揮其最大的效力。
關于價值難衡量,其實是相對簡單的問題。信息化工作,特別是具有管理性質的工作,在開始應用階段可能是一個人投入精力,他人享受價值的模式,員工由于崗位局限性而對價值存疑是客觀存在的事實。管理的效益是團隊化的,管理者需站高一線去判斷整體價值是否得到提升,并配合合理機制讓價值分配更加平衡、合理。在深水區,BIM的應用需要施工企業去磨內功,這也是不得不經歷的階段。
面對質疑和阻力,我們應該更加堅定地提升BIM的應用價值,做得更實更落地,量變產生質變,最終沖出深水區。
02
—樂觀看到未來:國內外均處爬坡階段,需努力前行—
(一)國內大力推進BIM技術應用及發展
1.國家政策持續推動
BIM技術在我國經歷了由概念導入到理論研究與初步應用,再快速發展及深度應用的遞進式發展。尤其2011年之后,國家政策層面開始明確提出支持并發展BIM技術?!督ㄖI“十二五”發展規劃》中首次將“加快建筑信息模型、基于網絡的協調工作等新技術在工程中的應用”列入總體目標。2017年,住建部印發《建筑業發展“十三五”規劃》進一步提出了“加大信息化推廣力度,增加應用BIM技術的新開工項目數量”的目標。2018年,國家加大BIM技術在交通類工程中的應用推廣,交通運輸部發布《關于推進公路水運工程BIM技術應用的指導意見》,住建部發布《城市軌道交通工程BIM應用指南》。
今年,關于BIM政策的發文更加頻繁,上半年共發布相關文件6次。2月15日住建部發布《住房和城鄉建設部工程質量安全監管司2019年工作要點》,要點指出:“推進BIM技術集成應用。支持推動BIM自主知識產權底層平臺軟件的研發。組織開展BIM工程應用評價指標體系和評價方法研究,進一步推進BIM技術在設計、施工和運營維護全過程的集成應用”。3月7日住建部發布《關于印發2019年部機關及直屬單位培訓計劃的通知》,將BIM技術列入面向從領導干部到設計院、施工單位人員、監理等不同人員的培訓內容。
3月15日發改委與住建部聯合發布《國家發展改革委 住房城鄉建設部關于推進全過程工程咨詢服務發展的指導意見》指出:“要建立全過程工程咨詢服務管理體系。大力開發和利用建筑信息模型(BIM)、大數據、物聯網等現代信息技術和資源,努力提高信息化管理與應用水平,為開展全過程工程咨詢業務提供保障”。3月27日住建部發布“關于行業標準《裝配式內裝修技術標準(征求意見稿)》公開征求意見的通知”指出:“裝配式內裝修工程宜依托建筑信息模型(BIM)技術,實現全過程的信息化管理和專業協同,保證工程信息傳遞的準確性與質量可追溯性”。
4月1日,人社部正式發布BIM新職業:建筑信息模型技術員。4月8日、9日住建部發布行業標準《建筑工程設計信息模型制圖標準》、國家標準《建筑信息模型設計交付標準》的公告。進一步深化和明晰BIM交付體系、方法和要求,為BIM產品成為合法交付物提供了標準依據。
從政策標準高頻次、大范圍的出臺可以看出,國家推廣BIM的力度明顯加大,BIM技術發展勢頭可見一斑。
2. 行業賽事持續推進
從近幾年國內領先的BIM大賽數據來看,大賽影響力正逐步擴大,整個行業正在持續引導BIM應用落地。就龍圖杯來說,近幾年,龍圖杯參賽項目數每年的增速在50%-60%,2019年施工組與綜合組整體參賽項目1469個,比去年增加544個,增長率達到58.81%。中建協BIM大賽今年也將重新啟動,全國不同地區不同類型BIM的賽事不斷涌現,漸有燎原之勢。
(二)世界范圍BIM技術蓬勃發展
因為BIM技術起源于歐美,如果說我們需要一些范例佐證BIM發展的重要性,那么不妨放眼世界看一看。發達國家的BIM發展路徑和政府行管政策,可以作為我國面對BIM現狀做選擇的重要參考。
美國政府從2003年起建立建筑信息模型指引(BIM Guide Series),注重在聯邦資產建筑計劃之空間驗證與設施管理。2007年開始要求有受設計補助的大型項目,在設計時間要提交BIM。美國推動BIM的主要目的在于提升營建生產力與推動節能減廢。在實務方面,建筑相關部門大多從操作面研訂BIM的工作規范。美國國家建筑信息建模標準(NBIMS)由國家建筑科學研究院(NIBS)主導,2007-2015共發行三個版本。NBIMS包含3個主要部分:核心標準(CoreStandards)、技術文獻(TechnicalPublications)和實施布署資源(DeploymentResources)。就專業職業協會而言,美國建筑師協會(AIA)及美國總承包商協會(AGC)分別制作了BIM標準附約供美國實務界參考,促進了BIM的發展。
再看BIM在英國的發展狀況。2011年5月底,英國內閣辦公室發布了”政府建設戰略(Government ConstructionStrategy)”文件,其中有整個章節關于建筑信息模型( BIM),這章節中明確要求,到2016年,政府要求全面協同3D-BIM,并將全部的文件實現信息化管理,開始強制推行BIM技術。英國內閣推動BIM的愿景包括:營建產業的發展、在國際營建市場份額的提升、帶動經濟成長、與公部門設施管理效率提升的軟著陸。
一個新技術走向成熟是需要時間的。目前,BIM技術正處于爬坡期,行業應該用更長遠的眼光,挖掘其更多的價值,樂觀看待未來。
03
—系統地規劃:將BIM發展與建筑業數字化轉型緊密結合—
BIM不是一個孤立的技術,當我們談BIM,一定要將其放到全行業數字化轉型的背景中去討論。國家提出數字中國戰略,數字經濟規模已達31萬億元,約占GDP的30%。IDC預測未來有65%的企業都是基于信息和數字的公司,通過數字化技術推進高質量發展已經成為全行業共識。
反觀建筑業,國家提倡綠色建筑,要求每單位GDP能耗要下降15%,碳排放量減少18%,但現實是建筑物壽命只有30年,每年拆除新建比為40%,社會能耗占比50%。行業標準提高與落后現狀的矛盾呼喚建筑業數字化轉型。同時勞動力緊缺也在倒逼行業升級,目前我國老齡工人占比已達到50%,而據計算,未來人力成本將占總成本的50%??傊?,建筑業數字化轉型升級勢在必行。
(一)BIM技術是建筑業數字化轉型的關鍵技術
數字化轉型升級成功的必要條件是技術與環境的契合。每一次變革的背后都涉及技術帶動產能提升的重要因素,通過生產力的提升實現降本增效,順勢完成行業的變革。
在建筑業的發展過程中,有三種驅動模式:資源驅動、管理驅動、技術驅動。今天的施工企業主要是資源驅動,而技術上真正的投資只占10%。在麥肯錫研究院生產力提升因素的分析中,技術是最主要驅動,占據25%??偟膩碚f,走過資源紅利期,建筑行業企業發展驅動要素中,技術是最被低估也最有潛力的因素,數字技術則是重中之重。單點建造技術可能只帶來個別效益上的提升,而數字技術的應用,可以為整體轉型升級帶來更大的可能性。
通過BIM技術對建筑進行數字建模,實現建筑產品數字虛體和建筑實體的“數字孿生”,可以不受時間和空間的限制進行設計、模擬和優化,選擇最優方案后再進行實施,降低成本的同時讓工程更高效。BIM作為連接建筑實體與數字虛體之間的技術紐帶和基礎,形成了建筑“三元世界”的相互促進、共同進化、共生發展,從而使建筑業的數字化轉型成為了可能。
建筑業在企業層的信息化已經有所開展,例如企業的項目管理系統、EPR系統、OA系統等。但在項目層的數字化還很薄弱,究其原因,其一是因為項目層面缺乏有效的數據載體以及數據本身的實時收集;其二是項目作為建筑業企業的核心單元,是企業利潤的重要來源,項目管理的好壞直接影響整個企業經營情況。所以,從技術和經營兩方面來說,BIM都將成為建筑業數字化轉型的技術基礎。
(二)從BIM到“BIM+”,BIM技術應用進入3.0時代
1.BIM技術應用進入3.0時代
隨著云、大、物、移、智等新興技術的日趨成熟,BIM技術不再是單點應用,而是融合項目實時數據的載體,結合先進的精益建造理論方法,集成人員、流程、數據、技術和業務系統,實現建筑的全過程、全要素、全參與方的數字化、在線化、智能化,幫助建筑行業推進數字化轉型。
區別于傳統信息化手工填報的方式,智能硬件為代表的IOT技術的加入讓數字信息更加準確、及時、有效,實現更深層次的實時數據與業務管理的結合,通過應用技術采集數據,利用業務技術分析數據,得出結論并改善決策,帶來從效率向效益的轉變。
在2018年10月舉辦的“第五屆BIM技術在設計、施工及房地產企業協同工作中的應用國際技術交流會”上,廣聯達正式提出:中國的BIM應用正在進入到BIM3.0時代,BIM的價值將會得到更明顯的體現。
BIM3.0時代是以施工階段應用為核心,BIM技術與管理全面融合的拓展應用階段,它標志著BIM應用從理性走向攀升。該階段,BIM應用呈現出三大特征:從施工技術管理應用向施工全面管理應用拓展;從項目現場管理向施工企業經營管理延伸;從施工階段應用向建筑全生命期輻射。

2.BIM+IOT+PM打造數據式的項目管理系統
對于施工企業如何深化數字化轉型,廣聯達提出了“T”型雙系統架構?!癟”型系統的“一橫”是流程式企業管理系統,“一豎”是數據式的項目管理系統。

“T”的“一橫”是面向企業各部門流程式的企業管理系統,包括商機管理系統、經營管理系統、財務管理系統、工程管理系統,人力資源管理系統等等,這些系統把企業各個部門的工作流程標準化、信息化。
“T”的“一豎”則是面向項目管理的數據式系統,也是數字化系統最重要的部分。該系統分為項目級系統和企業多項目大數據平臺兩個部分。而本文所說的BIM技術是就是“數據式的項目管理系統”的重要技術支撐。項目管理系統通過BIM、IOT和PM技術實現建筑、各個要素和過程的數字化。第一建筑數字化,即通過BIM技術實現與建筑物實體孿生的數字虛體;第二要素的數字化,通過IOT技術去采集現場人、機、料的實時數據;第三管理過程的數字化,即PM,就是將進度、成本、質量、安全這些過程中的數據進行采集。所有數據匯總到企業,形成企業數據平臺,通過這一大數據平臺可以做合同的分析,過程生產的管理,指標的管理,成本的分析和控制等等。
(三)針對BIM應用主力軍之一施工企業數字化轉型的策略建議
既然BIM技術已經全面融入到建筑行業數字化轉型中去,那么BIM應用的發展便與施工企業數字化轉型的命運休戚相關。做好數字化轉型才能更深入地發揮BIM技術的價值。
我們認為建筑施工企業要做好數字化轉型應該實施一個定位、一個戰略、四個支撐和一個路徑?!耙粋€定位”是指認識到數字化之路是變革之路。企業應該從戰略高度推行數字化的建設,打造數字化的企業文化和運營體系,通過數字技術去落實數字化的行動,實現智能化應用和信息化平臺系統,利用數據驅動企業決策和創新。
“一個戰略”,指企業實現數字化轉型要從上而下的規劃。數字化轉型的關鍵要素在于公司領導層有清晰的愿景、戰略目的和目標;從戰略層下沉至組織層面,推動核心團隊對數字化的責任、貫穿整個業務過程的用戶和客戶體驗,設立正確的組織、環境和賦能體系;最后落地到執行,建立一個長期的技術和數據架構(包括計劃),給予進行適當水平的投資,制定把愿景落地的溝通計劃等等。IT系統的建設、數字化人才的培養、企業管理制度的變革、統一的企業標準是施工企業數字化轉型的“四個支撐”。
“一個路徑”,是指企業做數字化轉型是一個由崗位到項目最后到公司的過程。第一階段崗位的數字化是指現場建筑的結構、機件、場地這些內容的數字化。生產、商務、質量安全等管理活動的數字化,以及人、機、料等要素的數字化。第二個階段是項目的數字化,也是企業數字化轉型最難的階段,涉及跨業務的數據及企業的過程管理。在大量項目數字化之后,海量的數據可以為公司的數字化提供真實透明的信息,便于進一步做資源的集約管理,組織流程、管理機制的變革和商業模式的升級。
近20年,建筑業的年增長率由20%下降到5%,2016-2018年,更是連續三年增速低于國內生產總值增速。建筑業已經隨著經濟發展趨勢,走到從高速發展向高質量發展的關鍵時期,數字化轉型迫在眉睫,而這一變革趨勢對BIM技術的應用提出了更高的要求。到今天,我們都已知道BIM不是萬能的,但我們也要認識到,BIM一定是建筑行業數字化轉型的核心技術之一,我們只有更深刻地去學習它、了解它、擁抱它,不斷和業務相結合,融入到管理中,從BIM2.0階段真正地跨入3.0時代,發揮BIM的最大價值,真正助力企業數字化轉型升級成功!
作者:汪少山 廣聯達科技股份有限公司副總裁