BIM应用现状专家观点-杨富春

杨富春介绍

中国建筑股份有限公司信息化管理部副总经理，教授级高级工程师。担任住建部信息技术应用标准化技术委员会副秘书长、中国工程图学会常务理事、中国土木工程学会计算机分会常务理事，国家科技部、工信部、住建部信息化专家，北京大学、中国人民大学信息化研究员等。

长期从事企业信息化建设管理工作，取得了多项重要成果，获国家科技进步三等奖1项，省部级科技进步一等奖3项，先后在国家核心期刊表、国际大型会议、专业刊物发表论文十数篇超过7.5万字，主编或参与出版多部信息化专业书籍近330万字。以下是杨富春先生对BIM应用现状的观点解读。

从2005年开始接触BIM技术到现在，中建在BIM应用实践中有哪些值得分享的经验？

从中建总公司的角度讲，我们是从战略、政策、规划和管理这四个方向上去推进BIM应用落地的。集团总部考虑更多的是制定战略、政策和规划，具体的落地实施是放在二级企业、三级企业，甚至一个项目上推进的。总结一下，我们在BIM应用过程中有以下五方面的经验可以和大家分享：

第一是关于认知层面，我们自己一定要先想明白，为什么要用BIM技术，这也是我们制定战略规划的前提。现在很多企业在这个问题上有点浮躁和冒进，过于市场和业主导向。很多项目只关注应用什么，就是我们说的选什么软件，如何操作和实施，但却忽略了我们为什么要用BIM，这是一个挺普遍的现象。为什么要用BIM？BIM要解决哪些技术难题？是否有解决管理上的生产方式和组织方式的创新变化的需要？施工企业应该更关注的是这些。当然，有些企业也不是没有想为什么要用BIM，而是想错了。很多企业为了报奖和示范等一系列表面工作去做BIM形象工程，资金投入了，人才未必培养出来，因为压根没往这方面想。也许通过这种面子上的工作，潜移默化普及了BIM价值，让更多人知道BIM，但是仅此一点价值的话，其投入产出比例就太低了。

第二是关于实施方式。在推进BIM的过程中我们也发现了一些问题，比如前几年在施工这个板块，建模是一个很大的难题，因为没有专业人员，这个工作往往要寻求第三方支持。使用第三方外包的实施模式会有几个问题：首先费用昂贵。从BIM的应用费用上，建模支出就占了70%左右，后来这几年在慢慢减少。其次是人才的问题，这种方式不利于自有人才的培养，而自有BIM人才不足会在很大程度上制约企业的BIM应用能力。另外，因为第三方服务是随着行业的变化而改变的，随着我们的投入降低，第三方服务机构也会有服务意愿不强的时候，那这个时候怎么办呢？必须得有自己的人顶上。况且BIM是一项基础性的工作，就不应该是第三方去做。

第三是关于思维模式的变化。在BIM应用过程中，我们感觉目前最欠缺的其实是国内没有一个真正基于三维思维模式的BIM集成应用平台，现在大家基本都是以一个二维思维方式下的集成平台来做BIM集成应用，即用二维的思维来用新的三维技术。现在深层次的应用方面，都需要是三维的思维方式，但我们都是把原来二维的思维方式直接沿用过来。对前面我们谈到的生产方式和组织方式的改变，感觉往这个方向的努力和创新还不够，所以BIM的价值没有真正发挥出来。

第四是关于BIM集成的技术层面。BIM技术目前还有很多与其它信息技术在集成上没有考虑好或没有实现的地方，这个也是我们亟待去思考和解决的事。因为BIM最大的价值可能会在实现了BIM+以后才能展现出来。例如我们用BIM+物联网进行质量管理，就有了空间概念。当施工到第20层的会议室时，通过物联网满足定位的需求，自动通过发射和接收端的匹配，对这个位置上的数据进行采集（不仅包括狭义上的物理数据，还包括图片、视频流或等广义信息的采集等），这些信息就能自动存储到模型上对应的位置。又比如在施工现场我们对作业人员如何去定位，如何动态反应人员的实时状态，借助房间的定位信息，结合现场生产施工过程环节，就可以做到安全预警。类似于这些动态数据的采集和定位，不仅是和移动技术、GIS技术的结合，也需要和智能终端的硬件结合，还需要与其他原有信息化系统和数据库进行打通。比如我们的BIM集成管理平台如果要和管理信息系统整合到一起，就需要和生产信息的采集实时对接，还要和安全相关的管理目标、管理要求集成到一起，再和“物联网”结合起来，这样当你拿着手机路过对应的风险点之前，马上就会接到安全提醒。只有一个全集成的系统才可以实现上面的功能。

第五是关于人员培养。我觉得对于施工现场，BIM人才培养应该聚焦施工生产管理人员该具备什么样的BIM能力。上海的BIM标准出台比较早，这个标准在推进BIM技术应用的时候定位就比较科学，它规定了三类人员都要掌握BIM技术的应用。第一类人员就是项目部管理层领导，如：项目决策人员、项目经理、项目总工等；第二类就是项目部部门管理人员，如：技术部、质量部、采购部等岗位人员；第三类就是一线管理人员，如：质量员、安全员等施工现场的管理人员和技术人员。这样的规定比较科学，把项目各个层级人员的BIM能力和水平都有一个具体的要求，这样业主在选择施工方的时候，也要把这三类人的水平都衡量一下，只有这三类人的水平都符合了BIM技术应用的要求，选择的施工单位才靠谱。对于施工企业来说追求的是BIM的应用技能，而不是研发技能。

BIM技术会给施工企业的信息化建设和项目管理带来怎样的改变？

关于BIM对信息化的影响，我们不能单纯从技术角度来解释，一定要站在全行业信息化发展战略的高度来看。BIM是一项有战略性地位的核心技术，是改变建筑业生产组织方式的信息化技术。BIM技术的应用在施工企业主要体现在两个阶段：第一是生产准备阶段。我们可以在施工现场，通过BIM技术进行项目的虚拟建造，了解项目中可能会碰到的问题，提前规避。第二是整个施工过程。我们可以利用BIM技术进行可视化浏览，对于复杂的建筑节点，可以通过三维模型做技术交底，指导施工作业。

BIM技术已经在进度、质量、成本各条业务线改变着施工现场的项目管理。比如BIM技术和进度计划、成本信息结合，正在改变着我们在施工现场传统的项目计划和成本的管理方法。原来都是看图纸和表格，现在我们可以直接看三维模型，直观了解进度和成本情况，我们称之为可视化项目管理；在质量管理方面,我们利用BIM技术在三维空间上的定位展示功能，结合我们在质量管理中的具体需求，形成一种可定位、可追溯、可实时查看的质量管理机制。同时，通过BIM技术和“物联网”的结合，实现数据在定位和采集上的一致性和协同性，保障我们在质量管理当中对关键控制点以及实体质量控制点的紧密结合。这些都是改变我们传统生产和制造方式非常重要的表现。

同时，BIM也在悄然改变着整个建筑市场的生产组织方式。我们原来的思维方式、管理方式和组织结构都是基于传统的信息流，以及它的流转速度和效率上的二维思维模式。而在BIM环境下，随着模型携带的信息变得更丰富、详实，组织方式也会随之发生变化。比如，以前生产计划人员专职做计划管理，商务管理人员专职做商务，这两条线在原来“二维”条件下是分开的，它们的信息不可能反映在一张图纸里。但是基于模型条件下，多维度的信息是可以整合到一起，关联在同一个三维模型上的。这个时候我们的生产组织是不是可以做调整？比如我们把做计划和做商务的人员放在一起来做，会不会提高工作效率？所以我们不能完全沿用原来的二维管理方式。目前的沿用只能是短期的，阶段性的，将来BIM技术一定会冲击并打破传统的组织方式。比如10年前我们开始做财务信息化，到现在为止已潜移默化地改变了传统的财务组织方式，现在更多的企业都在向财务共享中心的组织模式方向发展。BIM技术也一样，回到刚才的例子，质量和安全在组织结构上看似是分开的，但是因为服务的主体一样，这两项工作之间在深层次也是紧密联系的。通过BIM模型携带的集成化信息来支撑这种管理时，我们可以带动两个原来割裂的组织高度融合，使工作效率进一步提升，进而推动生产现场的组织效率提升。BIM技术正在倒逼我们进行整合和创新，你不整合，别人整合了，那别人的生产效率就会比你高，你在市场中会变得处于劣势。所以从整个行业的变化来看，BIM技术是支撑行业生产和组织方式变革非常重要的一项技术。

如何看待BIM技术和传统项目管理平台的结合？ 

我个人认为BIM技术和项目管理结合，现在走的对接这条路子的方向是错的，或者说只能是阶段性的路子。我认为将来一定是在BIM模型的基础上，结合模型实现项目管理，而不是依据项目管理来应用BIM技术，因为这样不能发挥出BIM最核心的价值，那就是信息处理的一致性、高效性和空间结合性。举个例子，以前在二维条件下，我们在做项目成本管理时得到的数据和做采购时得到的数据差别很大，因为他们的计算维度不同，不是基于同一个主体，更不能做到针对某一个点。而基于三维BIM模型，虚拟的和实体的能够相互紧密结合在一起，即使我们在模型里选中一个构件，它的采购数据和成本数据都会是一模一样的，基于模型下的这种项目管理是一致的，这个是质的改变。而且，这也更符合人类的思维方式，我们看到的真实世界是三维的，我们在看的时候、认知的时候、甚至在对它进行操作管理的时候都非常形象，但现在的二维管理是不形象的。

BIM技术和项目管理平台的直接对接是有难度的，而且几乎是实现不了的。所以两者结合是有偏向性的，应该以一个为核心。到底是以BIM为核心还是以传统的二维项目管理为核心，这个应该还存有争议。我还是建议重心要在以BIM为核心的项目管理上。如果两者的结合还只是做到原来传统二维模式的程度就终止不前，那就没有任何意义了，也不符合未来的发展方向，因为将来肯定会往智慧化和智能化发展。

如何看待国产BIM软件对BIM在国内推广起到的作用？

国内很多行业都还是用的国外的软件，这是我们国家信息化的一个痛点，不仅仅是BIM软件，包括我们的操作系统，核心的技术都是如此。但是我觉得随着我们国家经济的不断强大，这些痛点只要想解决都是可以解决的。但是，像BIM技术的应用，能不能上升到国家层面还不是很确定，这还要看IT企业以及一些大型建筑企业有没有这种社会担当，舍不舍得投入，敢不敢于投入。但我敢肯定，如果BIM技术和未来的智慧建造技术始终把持在国外人的手里，对我们的产业发展是很不利的，况且还可能存在信息安全的风险。现阶段行业的发展还没有到达第二个阶段即优化替代阶段，我们还有回旋余地。一旦达到第二个或者第三个阶段，我们建任何一个项目，都是智慧大脑来指挥，如果核心技术不是掌握在我们自己的手里，谁敢放心让机器人去实施无人状态下的项目施工和建造。

像BIM技术，将来即使到了智慧化阶段也还是需要的，更不用说前两个阶段，智能机器人、智慧大脑等一些列的人工智能都是依托于这些技术和基础数据的。所以很明显，信息化软件的国产化是一个前景非常大的市场空间。你做，你就赢得了未来的市场，你不做就会受制于人，我们迟早要解决核心技术的国产化问题，谁先解决谁就抢得市场先机。我认为信息化核心软件国产化是趋势，只是迟早的问题。国家可能不会亲自做这个事，是由建筑企业来做还是IT厂商来做，或者是一起合作，那就看大家的认识了。但不管怎样，都应该是国内的企业来做，靠国外的企业不现实。 

如何看待现阶段施工企业在BIM技术应用方面的投入产出比？ 

如果想客观看待BIM的投入产出关系，我觉得施工企业首先要站高一线，从行业发展的角度看企业是不是要有BIM方面的投入。比如：2007年新的特级资质标准在科技和技术指标里增加了一项管理信息化能力指标，企业如果没有达到指标要求，就一票否决。降级之后你竞争的平台就不一样了，因此很多企业都很着急。那对于BIM技术也是一样的，需要判断整个行业对它的要求，如果你认识到了这是必须投入的，就不会这么去算小账，计较在具体的一个项目上BIM技术的投入产出是赔了还是赚了。因为可能投入和产出根本不在一条线上，甚至不是一个量级。第二，据我所知，从2007年开始，中建用BIM的情况来看，还没听到一个人跟我说用了BIM在项目中赔钱的，都是只赚不赔。比如：首都机场T3航站楼只做了建模和碰撞检查，将结果输出给设计院优化设计，之后再开始做施工。单单因为工期缩短甲方就奖励了100万，还不算重新返工材料损失的降低、人工损失降低和材料的节省都带来的收益。T3航站楼实在是太大了，即使平均估算只找出2000多个碰撞点，假设一个碰撞点节省材料成本100元，2000多个点，大约有20多万的节约。这还没有计算效率提升的收益和返工耽误工期的潜在罚款损失等方面。我觉得为什么施工环节比设计环节BIM应用的积极性高，原因就在这。

还有的项目是战略合作的目的，这是战略需要、市场需要。企业做第一个BIM应用示范项目的时候，可能就是要花钱，从账面来看就是赔钱的，但是带来的效果是市场认可和BIM技术能力提升，这个项目做完了，一批人培养出来了，成果还可以展示给业主看。如果是这样的方式，即使赔了钱，我觉得也值。但是，就怕说既不是为了市场，也不是为了战略，综合成本也不算，就是为了拿一个什么奖，还是让外部团队帮忙实施，用的效果也不好。这种情况赔了钱，团队没有培养起来，市场又不认可，这样我觉得就人财两空了。

BIM中心在BIM应用推广中发挥着什么样的作用？ 

我觉得企业的BIM中心在BIM应用和推广过程中至关重要。有些人说BIM中心的工程师只会建模不懂业务，那不是BIM中心的问题，是选什么样的人进入BIM中心的问题；有些人说BIM中心的人只在办公室玩电脑，根本都不下现场，那也不是BIM中心的问题，是岗位职责设定的问题，不能混为一谈。

在BIM推广初期，企业是需要有专职人员做这些“额外”的BIM工作。建了BIM中心后有专职人员对BIM技术进行研究和应用，要让这些BIM工程师既学技术，也要熟悉业务，亲近现场，这样才能更快成为某个具体业务的BIM专家。BIM中心专家应该是属于企业的，通过这些专家再带动项目的应用。BIM中心可以发挥团队的集成化优势，一个BIM中心可以服务多个项目，而不是每个项目都重新培养BIM专家，这样才能发挥资金资源的集成应用优势。另外，BIM中心的人也并非要天天在项目上驻场。因为BIM中心的建设还有一个目的是引领企业的BIM应用前沿探索，在更高的层面关注企业在项目信息化管理的需求。如果BIM中心的人都在项目上，他们更关注的是生产而忽略了企业BIM战略定位的需求。所以综合来看，BIM中心在现阶段是非常有意义的，它能够以小投入、小团队来带动企业在BIM技术应用上的发展。

BIM中心在公司全员BIM后是否还有意义？我觉得这和企业对它的定位有关。如果我们定位它是一个企业的BIM应用管理角色，它需要对企业所有的BIM应用的项目进行统计分析，来找到企业在项目管理上组织变革的方向；还可以通过BIM应用和大数据的结合分析生产模式，哪些地方应该优化，哪些该变革，因为他们是专家，他们支持的项目不同，有机会看到每个项目在BIM应用上存在的问题，可以改进的地方等等。这是这个定位下，未来BIM中心要去做的。如果我们将它定位成研发创新主体，它的后期主攻方向可能是最新BIM应用平台的挑选、试用、分析等，甚至要了解更多公司信息化管理的平台方面的需求，将两个平台的数据进行整合。

所以，不管是哪个定位，BIM中心都可以在后期发挥其价值。但因为很多企业自身没有想明白这个事，没有给BIM中心的人员描绘他们的职业发展通道，或者给他们的定位有误，使得很多企业BIM中心人才流失很快。这些人觉得BIM是一个暂时的事情，有可能培养完了就没饭吃了，所以遇到稍微好一点职位就会离职。事实上，BIM中心可做的事情非常多，对企业的价值非常大。

理想的智慧工地和BIM的关系是什么样的？

我们所提的智慧工地是分成三个阶段来逐步实现的。第一个阶段叫物联感知阶段，即利用物联网、移动技术等进行数据采集，无论是管理信息化还是业务信息化，都能实现过程中数据的真实有效。以前数据的采集全靠人工输入，现在尽量去靠物联网或移动设备自动采集，这样就实现了智能化和数字化过程中第一个环节——感知，实现了基于物联网的 “物物相连，物人相连，人人相连”。但这一步也仅此而已，远没有达到智慧化。

第二个阶段是优化替代阶段。我们提到的生产组织方式的变化实际是指我们可以利用信息化系统对相关环节进行改造，我们需要在这个阶段来实现这个改造。举例来说，如果我们通过物联网数据的采集，对一个大项目的施工环节，包含所有参与人员和机器设备，全部进行5秒、15秒、30秒的数据动态采集，这样就会得到非常庞大、非常重要的数据资源。有了这些数据资源，我们就可以去思考，如何优化我们的生产流程。比如在质量验收环节，物联网自动采集数据之后，经过大数据的比对分析，判断今天绑的钢筋是否符合质量要求，是否可以开展下一步的混凝土浇筑。这个过程中我们人要做的是对自动数据采集这个过程的监控和优化。拿最简单的拍照来说，机器自动拍摄的照片部位识别是否准确，不同部位能不能连在一起，是否覆盖了我们想要的全部范围。机器的自动操作还是需要一段时间自适应和自学习的优化过程，才能逐步替代现在的人工，这个阶段我们要学会和机器共存，做好监督和优化调整工作。慢慢的，人工进行的质量检查环节就会逐渐被机器替代，当然安全检查也可以这样进行，这就是我们说的生产组织优化。每一个总包方的生产组织方式上都在进行着替代，在此基础上，甚至衍生出一些新的生产业务场景，替代整个传统业务场景，所以我们管这个阶段叫优化和替代。

到第三个阶段才是我们理想中的智慧工地。那时候，所有的业务环节都完成了优化替代。通过智慧大脑指挥施工现场的智慧机器人或智慧设备进行施工操作，这就是我们施工项目的智慧工地，这个才是真正的智慧建造大师。

智慧工地可能需要二三十年，肯定是分阶段实现，每个阶段都离不开通过BIM技术产生的数据。比如物联感知就需要将BIM技术和物联网打通，完成数据的自动采集、录入、存储和流动。试想将来我们的建筑施工现场都采用智能机器人或智能机器设备来工作，这些智能的机器设备里都会加入集成BIM模型的芯片，这样智能机器设备自己就可以看得懂模型，通过BIM模型和GIS的结合进行空间定位，确定设备的精准移动路线，智能设备就可以自己使用模型数据去分析和执行施工任务，当然这个过程还需要配合摄像头、视频感应等装置，设备之间互相不会碰撞和干扰。工地就这样彻底智慧化、无人化了，而BIM应用就是将来我们施工技术里的一个必备环节。