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01/25
2018

BIM应用现状专家观点-张建平

发布时间:14:56:01   |  来源:中国建设行业施工BIM应用分析报告 |  作者:张建平

张建平介绍

清华大学土木工程系教授、博士生导师。住房和城乡建设部信息技术标准化技术委员会顾问委员,中国图学学会常务理事、BIM专业委员会主任,中国建筑学会建筑施工分会BIM应用专业委员会理事长,中国工程建设标准化协会BIM专业委员会常务理事,中国BIM发展联盟常务理事。


长期从事土木工程信息技术方面的教学和科研,我国BIM 技术和IFC标准的最早研究者和推行者之一。主持完成了包括国家“十五”、“十一五”、863、国家自然科学基金等几十项科研项目。出版论著6本,发表学术论文180余篇。曾3次荣获华夏建设科学技术一等奖、北京市科学技术二、三等奖、北京高等教育教学成果二等奖等。以下是张建平先生对BIM应用现状的观点解读。

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对本次调研有哪些建议?

从本次调研的结果来看,与前几年基本类似,但实际上BIM应用确实出现了一些变化。就今年的“龙图杯”BIM大赛而言,与往年相比虽然参赛作品大幅增加,但缺乏耳目一新的感觉,技术创新和集成应用少有突破。不过这也符合我个人对目前BIM发展现状的基本判断:由于政策标准不健全、软件配套不完善、管理模式不适应等问题,导致现阶段BIM应用走到了一个瓶颈。所以本次调研工作还是很有必要的,但不能只是简单的反映调查结果,更需要进行深入分析,挖掘现阶段BIM应用过程中的深层次问题,理清当前我国推广BIM应用的难点和痛点,才能更有针对性地去解决BIM应用所面对的问题。


现阶段我国BIM标准体系的建设情况如何?

现阶段,我国BIM标准体系仍不健全,相关标准还在逐步发布和编制中。我国BIM标准体系的建立还是要借鉴包括美国、英国等国家的做法,他们的BIM标准体系包括基础标准和应用标准两个层次,其BIM基础标准均采用BuildingSMART推出的IFC/IFD/IDM系列标准。这些标准发展了近20年时间,已经列入国际ISO标准,虽然还在不断改进和发展中,但从目前来看还没有哪个国家或软件商在短期内可以另搞一套,更难以超越其水平。以后可能会被某个国家的标准或某个软件商的事实标准所超越或替代,但这需要时间。所以我国的BIM标准建设,还是要借鉴国外已有的标准体系和国际BIM标准,结合我们的国情和需求,建立我国完整的BIM标准体系,编制配套的BIM基础标准和应用标准。 


前不久,我国发布的《建筑信息模型应用统一标准》、《建筑信息模型施工应用标准》以及已通过评审的《建筑信息模型设计交付标准》从分类上应该属于应用标准,正在编制的《建筑信息模型数据存储标准》和已通过评审的《建筑信息模型分类编码标准》则属于基础标准。但无论基础标准还是应用标准都不完整,尤其缺少对BIM标准体系的明确定义和后续标准的统一策划。对于基础标准,目前数据存储标准迟迟没有推出,分类编码标准缺乏与之对应的本土化IFD库,中国IDM标准尚未涉及。对于应用标准,还缺少设计应用标准、运维应用标准等。


除此之外,我国BIM标准的建立体制与国外也是完全不一样的。例如美国的BIM国家标准制定通常是专家集中到一起进行研究编制,从而形成关联性较好的系列标准。而我国的标准编制工作形式可以称为主编制,主要由主编主导各部标准的编制,即便同一套标准的各部标准编者之间也很少交流沟通,标准编制往往反映的是主编单位甚至是主编个人自身的专业理解,这样一来使得相关标准之间的内容关联性较差,甚至有矛盾冲突。


现在我国很多省市、行业和企业都在编制自己的BIM标准。我认为这样会造成大量重复性的工作。如果是由于行业和应用领域的不同,需要编制有针对性的行业BIM标准是必要的,但只是地区的差别就没有必要大量重复制定了,只需针对地区特点补充相关标准内容,否则既造成人力、财力的浪费,又不利于标准的统一。 


BIM技术所带来的价值该如何量化评价?

关于BIM应用价值如何量化评价的问题,这是信息技术在推广过程中都会面临的共性问题。其实如何评价或者量化计算信息技术所带来的实际效益,国内外很多人都在研究,因为这确实是一个长沿效益。对于工程行业,要确立一个量化的评价标准更具有难度,因为工程项目是一次性的,不像制造业的产品线可以通过统计对比进行量化分析。如果产品生产线更新技术,由于产品对象不变,所以效益比较好量化。而工程项目差异化比较大,衡量的标准无法统一,导致效率是否提升很难用清晰的量化标准来判断。在某种意义上讲,这也在很大程度上阻碍了BIM技术的推广应用。


在我看来,BIM的价值判定要借助国际上先进的评估体系,对BIM应用情况进行更透彻、细致的分析。比如在实际项目中对BIM技术应用情况进行现场追踪,明确BIM技术究竟解决了哪些问题,对进度、资源、质量、安全等方面产生了哪些影响。事实上,BIM技术应用使企业的管理行为明显标准化和规范化了,在这一点上确实无法量化衡量,但却真正为企业带来了很大的价值。比如施工企业在进行投标时,中建等优秀企业的竞争力相比于一般企业就更强,其实这都是软实力的体现,其中信息化的水平在其中起到了很重要的作用。


对于BIM技术的价值,大多数企业都是认可的,但在现阶段的实际应用中,很多人都在反映BIM应用效果并不明显。实际上这需要一个科学合理的评级体系,给管理层、操作层提供更明确的标准来衡量BIM应用的实际效果。在这里我要强调一个观念,价值效益并不完全等于经济效益,就像企业的员工对企业的具体作用是不同的,有在生产一线直接产生经济效益的,比如销售、生产人员;也有辅助性的,比如做战略研究和市场的人员,他们虽然不能直接产生经济效益,但对于产品生产、销售以至企业的发展都起到了至关重要的作用。


同时,我们也应该对行业BIM应用上不规范之处有所重视。例如企业做BIM咨询应该是以培训和提升企业自身人员BIM能力为主,但现阶段很多BIM咨询公司大包大揽,代替施工企业实施BIM应用,甚至参加BIM大赛也让BIM咨询公司来代替。其实这对企业技术更新来说是很不利的。BIM技术最终就像CAD技术一样,会成为每一个工程技术人员的必备技术,所以企业还是要培养自己的团队学习BIM,而不是让BIM咨询方替自己做。


BIM技术应用将取代传统的项目管理,还是要与项目管理进行融合?

在我看来,BIM技术应该与传统的项目管理方式进行融合,而非取代。过去,传统的项目管理软件如进度、质量、安全、成本等管理软件相对独立,信息也不能互通,所以称之为信息孤岛时代;之后逐渐出现了一系列项目管理集成平台,这些集成平台可以将多个独立的管理软件中各类型数据汇集在一起。但这类集成平台的推行仍然面临比较大的困难,归其原因是整个平台系统太庞杂了,给实际的管理工作带来了很大的负担。


而现阶段,我认为基于BIM技术的项目管理方式将是未来的发展趋势,但目前基于BIM的管理软件还不能从真正意义上称之为项目管理系统,只能定义为基于BIM的施工管理系统。因为现在的BIM平台软件还没有完全涵盖所有的项目管理内容。比如财务管理、人力管理、招投标等,这类专业性很强的项目管理软件并没有直接采用BIM技术,但是这些管理软件只要能够在BIM平台上运行、共享BIM数据信息,能够直接从BIM模型中提取所需的数据,并将相关业务信息传递到BIM数据库里面来,就可以叫做BIM平台软件。目前不是所有的业务系统都能找到合适的BIM软件,但可以通过专业系统与BIM数据库进行数据共享,通过这种方式将BIM软件与暂时无法涉及的业务数据集成到统一的BIM平台上来,并做到信息的共享,各业务模块就可以在统一的BIM平台上集成,最终实现基于BIM技术的项目管理。


从推动行业BIM技术发展角度,政府和企业理想的分工模式应该是怎样的? 

首先,BIM技术的推动绝对不是政府部门下发一个指导意见就可以做好的。BIM作为一种技术,与管理制度、管理体系、管理方法都密切相关,因此一定要有一系列具体的制度、手段,包括激励机制等配套在一起,才能真正实现BIM技术的推进发展。这就类似于20年前CAD技术的发展,推进过程中也是困难重重。


BIM相关的政策和制度一定是一系列的,包括交付制度、管理模式、工作模式、交付模式等等。例如CAD推广时期,政府要求企业的计算机出图率必须达到一定的数量,企业才能获取相应的资质,等到CAD技术应用普及后,这样的机制就会退出。CAD是个单纯的技术革命,而BIM技术还需要与管理相结合,也更复杂,所以BIM技术在前期推广应用阶段确实要增加使用者一定的工作量,以适应BIM所带来工作方式上的改变,企业中也会产生专门的BIM工作组织,等到BIM技术应用得以普及,BIM专岗的工作组织也就会逐步退出。


当然,企业在BIM技术上的推进也要有相对完善的配套制度。在企业应用BIM技术过程中,首先要对企业的业务流程、工作流程、管理流程等进行梳理,并基于此建立一系列相关制度,保证BIM技术的顺利推进。在BIM技术与管理的关系上,有些企业领导认为BIM软件必须与企业的传统流程完全匹配,事实上这是一个误区。BIM技术与企业管理之间应该是相辅相成的关系,通过BIM技术应用可以从多个角度来理清业务思路,优化业务流程,提高管理水平,并在此基础上提供更加好用、适用的系统平台去辅助管理。因此软件不应该也不可能完全照搬传统流程,而是需要企业自身在管理流程和管理体制上进行优化和改革,适应先进的信息化管理模式,从而达到提高管理水平的目的。


企业在推行BIM的过程中,除了建立配套的制度,更重要的是,要真正将BIM技术在项目中落地应用。2009年施工企业进行资质评审的过程中,信息化作为审核的关键要素,很多企业为了通过评审也上了相关的信息化管理系统。但目前来看,实际能够持续使用下来的企业很少,归其原因就是企业没有将信息化技术真正应用在实际工作中。现在BIM技术的推动所面对的阻力可能更多,对于企业来说,就要求有针对性、系统性的来推动BIM技术,保证BIM技术真正用在工程项目中。


企业应该如何推进BIM技术应用?

对于企业而言,在现阶段BIM应用过程中需要的不仅是一款好的BIM软件,更需要一整套针对于企业自身合理的BIM整体解决方案。这就要求企业领导层要对企业的BIM技术如何发展有深刻的认识才行,对于BIM咨询企业和软件公司,更有价值的应该是帮助企业建立整体BIM应用实施规划以及BIM应用整体推进方案。例如在广州地铁项目BIM应用的实施过程中,我们为企业提供了一套包括BIM建模标准、岗位职责以及BIM团队建设等完整的整体方案,真正的帮助企业提升BIM应用能力,而软件公司只需要维护好BIM平台就可以了。因此,企业的BIM应用之路不是靠几家BIM咨询或者软件公司就能完成的,企业自身要制定合理的BIM应用规划,并培养自己的BIM技术团队,以真正提高企业的BIM应用能力,促进企业内部BIM技术应用的良性循环和可持续发展。


在具体BIM实施过程中,企业要结合自身情况制定具体的BIM实施方案,配合实施方案提供合适的软件工具,并通过一系列BIM人才培养手段提高使用者的BIM应用能力。有很多企业在某些项目上应用BIM达到了很好的效果,有些甚至获得了很多奖项,但是后续新项目的BIM应用又得重新来过,归其原因是企业在BIM应用过程中,没有总结形成可复制的方法。因此企业在BIM建设中要树立可持续发展的正确理念,建立一整套适合自身的应用方案,并选择适合本企业的BIM系统平台,在应用的过程中培养自己的BIM核心人才并总结出BIM应用的经验。


这里必须要强调的是,企业的BIM工作不是找一个BIM咨询或是软件公司所能代替的,咨询和软件公司就相当于提供炒菜锅、食材和作料,菜还是需要企业自己来炒的。所以企业要根据实际情况去调整流程,顺利地把BIM软件融入到企业的管理体系当中,取代或改进传统的工作方式。同时,企业也需要制定相应的规章制度,例如广州地铁BIM应用项目,其制度规定施工班组长每天必须填写派工单和进度、质量情况,并上传BIM平台后,才能提交监理方验收形成检验批。依靠该制度,实现了施工班组的BIM落地应用。但施工过程中会经常出现赶工期、现场人员身兼数职、BIM软件使用不熟练等情况,这就需要BIM中心人员的现场指导,有些关键的地方还要帮他做,最终实现每个职能部门、每位现场技术和管理人员都掌握BIM技术和软件,并用于自己的业务工作。这是BIM推行过程中的必经之路,所以从意识层面树立BIM应用要企业自己做的观念尤为重要。


如何看待BIM技术后期的发展趋势?

从2014年住建部发布的《关于建筑业发展和改革的若干意见》中对BIM发展的指导内容上看,我认为其中的BIM应用目标是完全可以达到的。但意见中提到BIM与企业管理系统和其他信息技术的集成应用目标需要明确定义。BIM技术应该如何与企业管理系统集成的方法有很多,需要相关技术、平台、软件的支持,其内容我在最近的报告中有详细的介绍。我认为在今后一段时间中如何研发出满足BIM集成应用和用户需求的BIM平台和软件是关键。


毋庸置疑,BIM技术是未来十年建筑施工行业的重要发展趋势之一,不过BIM应用是否能有更大的突破,企业在其中将起到至关重要的作用。在BIM技术的发展过程中,企业对BIM技术解决实际工程问题的诉求会反过来推动政策标准的制定。总之,我们仍要对BIM技术的发展保持坚定的信心,BIM技术发展的道路是曲折的,但BIM技术应用的前途是光明的!


国内的BIM应用软件应该如何发展?

BIM技术的推广应用,政策是驱动,标准是基础,平台软件是工具。即BIM的应用还得以软件为载体。现阶段,我国的BIM软件发展水平与国外尤其是美国相比还是明显落后。但是国外的软件在国内应用过程中又有些水土不服,这是一个尴尬的现象,发达国家建筑业长期处于低速发展的阶段,工程开工量相对不高,大型超大型工程就更少了,因此这些国家的BIM软件市场依然是在中国等发展中国家。从这方面说,我们迫切需要自主产权的国产化软件,但在研发和推行过程中又存在很多困难。就像推行了20年的CAD软件,其市场基本上都是被国外软件所垄断,国家从政策层面一直在支持国产的CAD软件,但国产软件的发展速度依然很慢。究其原因我认为是推广机制的问题,研究工作可以以高校和研究机构为主,但推广还要有企业的市场模式参与进来,在这个方面需要国家、行业和企业共同重视起来才行。


如果BIM技术应用被国外软件所垄断,可能就不仅仅是软件公司的市场问题了,还会涉及到我国建设领域数据资源、数据资本以及数据安全问题。BIM技术不同于CAD,CAD涉及项目的局部信息,而BIM技术在应用过程中产生的是项目全生命期的完整信息,包含项目准确的空间信息和精细的过程信息。尤其是BIM技术已在铁路、公路、桥梁、地下管廊、地铁等领域都广泛应用,保证这些“国家生命线工程”的信息安全性更为重要。随着云技术的发展,BIM软件呈现出与公有云技术集成应用的趋势,出现基于公有云的BIM技术服务方式,BIM应用数据信息就存储在了云服务器上,这样就更加重了安全问题隐患。目前,国家大数据战略规划中提到,数据资源作为国家资本与石油、煤炭、森林等资源,甚至国土安全相提并论。因此在BIM技术推进过程中,发展我国自主产权的BIM应用软件就显得至关重要了。


BIM软件的价值核心是提供满足用户需求的软件产品,但软件研发的背后靠的是技术水平。目前,在我国BIM软件研发技术层面出现了发展瓶颈,在很多关键技术上没有很好的突破,也导致了BIM软件在向前发展的道路上举步维艰。想要突破核心技术,是要重点发挥产学研的联合优势,就像清华大学与广联达合作成立的BIM联合研究中心,结合各自优势打造联合创新的技术团队。


另一方面,对于BIM软件公司而言,更多的还都是希望做出产品化的BIM应用平台或者系统。但在BIM软件发展的前期还是要做一些定制化的项目,在做定制化项目的过程中可以更加深入的探求到企业的业务流程以及对BIM应用的真实需求,经过这样的实践过程更有助于BIM软件公司开发出更加适合施工企业使用,为企业提供更大价值的BIM产品和服务。