建筑業(yè)企業(yè)的信息化建設(shè)與BIM的現(xiàn)在及未來

       信息化對建設(shè)行業(yè)的價值

        對于信息化對建設(shè)行業(yè)的價值，需要把視角先稍微放寬一點(diǎn)，首先要了解信息化對人類生活方式的影響，再看信息化如何支持建設(shè)行業(yè)變化，最后是建設(shè)行業(yè)信息化發(fā)展的方向。

        回顧信息化對人類生活方式的影響，大家都知道馬斯洛需求理論有生存的需求、社交的需求、尊重的需求、自我實(shí)現(xiàn)的需求。當(dāng)然最基本的需求還是人們常說的“衣食住行”。

        信息化對人們“衣”方面的改變，如耐克和蘋果的結(jié)合，做了很大的創(chuàng)新。把傳感器組合到Nike鞋中，通過無線的方式連接到iPod，這樣iPod就可以存儲并顯示運(yùn)動日期，時間、距離、熱量消耗卡路里等數(shù)據(jù)。還有服裝生產(chǎn)過程當(dāng)中，不管是材料還是配色，包括服裝的定制化、尺寸化，都可以在網(wǎng)上直接進(jìn)行量身定做。另有今年的“雙十一”，阿里巴巴、天貓和淘寶整個網(wǎng)上購物銷量超過了350億元，可以從中感受到網(wǎng)絡(luò)和移動這些信息化的手段在改變著服裝這個行業(yè)，在影響人們衣裝的變化。

        第二個是“食”的變化，其實(shí)近幾年最頭疼的不僅僅是霧霾、空氣質(zhì)量下降，還有食品安全。例如奶粉、蔬菜、糧食等問題，大家都在想用最先進(jìn)信息技術(shù)，能夠?qū)⑹称飞�產(chǎn)、加工、運(yùn)輸用信息化技術(shù)管理起來。如用二維碼掃描然后通過移動互聯(lián)網(wǎng)可以清晰的知道這個西瓜的產(chǎn)地、生長過程等各種信息。通過信息化技術(shù)提高農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售過程中各個環(huán)節(jié)的品質(zhì)保障。又如很多餐廳開始用IPAD點(diǎn)菜，改變了傳統(tǒng)的點(diǎn)菜的方式。在國外還出現(xiàn)了沒有服務(wù)員的餐廳。這些例子都可以看出信息化正在促進(jìn)著“吃”的方面改變。

        信息化對人們“行”方面的變化。谷歌無人駕駛汽車，主要依靠車內(nèi)的以信息化系統(tǒng)為主的智能駕駛設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，通過車載傳感器來感知車輛周圍環(huán)境，控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度等。包括特斯拉電動車和真空高鐵，它背后也是需要強(qiáng)大的信息化支撐，所以信息化技術(shù)正在顛覆式的改變著交通行業(yè)。

        隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，人們“住”的方面又發(fā)生哪些變化？首先是建筑本身的變化。過去建筑大多屬于高能耗建筑，據(jù)統(tǒng)計(jì)建筑本身的能耗以及建設(shè)過程中的能源消耗，加起來占全社會能耗的46.7%，倡導(dǎo)節(jié)能減排，發(fā)展綠色建筑，降低建筑能耗與溫室氣體排放，對我國實(shí)現(xiàn)2020年單位GDP二氧化碳排放下降40～45%的目標(biāo)有著至關(guān)重要的意義。期待能在未來第三次工業(yè)革命中，建筑將不單是消耗能源，而是能夠產(chǎn)生能源，形成生態(tài)式的建筑。

        這是建筑本身的變化，那應(yīng)該如何去應(yīng)對這種變化？不管是建設(shè)方還是設(shè)計(jì)單位、施工單位、供應(yīng)商、物業(yè)單位及政府，都應(yīng)該積極應(yīng)對。充分利用新一代信息技術(shù)來改變建設(shè)參與各方交互的方式，以提高交互的明確性、效率、靈活性和響應(yīng)速度，對建筑有更透徹的感知和更廣泛的互聯(lián)互通，讓建筑物有更深入的智能化，實(shí)現(xiàn)“綠色、智能、宜居”的智慧建筑，迎接建設(shè)行業(yè)的變革。

        信息化如何支持建設(shè)行業(yè)發(fā)展變化，建設(shè)行業(yè)信息化發(fā)展方向是什么？眾所周知，圍繞項(xiàng)目開展生產(chǎn)經(jīng)營和管理活動是建設(shè)行業(yè)業(yè)務(wù)形態(tài)的顯著特點(diǎn)，參建各方都是圍繞著一個個的項(xiàng)目在開展工作，因此需要不斷提高項(xiàng)目管理的信息化水平。每個項(xiàng)目最終都會交付實(shí)實(shí)在在的建筑產(chǎn)品，可以利用BIM技術(shù)形成建筑信息模型。企業(yè)在生產(chǎn)和管理過程中會產(chǎn)生和存在大量的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，需要利用DM大數(shù)據(jù)技術(shù)提高對數(shù)據(jù)的分析和管理的水平。建設(shè)行業(yè)還有個突出特點(diǎn)：生產(chǎn)作業(yè)經(jīng)常在項(xiàng)目現(xiàn)場或者人員經(jīng)常出差，可以利用移動應(yīng)用技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效的解決移動辦公和現(xiàn)場作業(yè)問題。而隨著信息和數(shù)據(jù)的積累，如何讓信息處理效率更快更高效，這就需要利用云計(jì)算來提高效率和提升效益。

        建設(shè)行業(yè)信息化的主要特征，簡稱為4MC模型(PM、BIM、DM、Mobile、Cloud)，也就是由體現(xiàn)行業(yè)業(yè)務(wù)特征的3M(BIM、PM、DM)和體現(xiàn)行業(yè)信息化新技術(shù)和發(fā)展趨勢的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及移動應(yīng)用。

        建設(shè)行業(yè)信息化如何建設(shè)

        基于建筑行業(yè)信息化的特征有4MC的模型，基于該模型的信息化解決方案是什么呢？

        面向建設(shè)行業(yè)的信息化解決方案是以PM(項(xiàng)目管理)為核心，以BIM為支撐，以DM為持續(xù)改進(jìn)和提升的基礎(chǔ)，充分利用云計(jì)算和移動應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智慧建造的過程，使建設(shè)項(xiàng)目效益最大化，最終實(shí)現(xiàn)智慧建筑。

        從信息化應(yīng)用架構(gòu)來說，主要包括平臺層、應(yīng)用層、終端層三個層面。平臺層可基于云計(jì)算技術(shù)(Cloud Computing)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)平臺向云服務(wù)平臺轉(zhuǎn)化。應(yīng)用層始終圍繞以提升項(xiàng)目管理(Projcet Management)這一關(guān)鍵業(yè)務(wù)為核心，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全生命周期的信息化，實(shí)現(xiàn)管理效益的提升。從生產(chǎn)作業(yè)的角度來講，通過“專業(yè)工具軟件支撐(BIM)”和“數(shù)據(jù)服務(wù)產(chǎn)品支撐(DM)”的支撐實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建造與運(yùn)維的生產(chǎn)效率提高。終端層實(shí)現(xiàn)信息化的人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)PC終端向移動終端(Mobile)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用拓展。

        項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)是建筑行業(yè)的核心業(yè)務(wù)，整個建筑行業(yè)就是以項(xiàng)目為主要特征的。對于施工單位，項(xiàng)目管理是以成本為核心，計(jì)劃為基準(zhǔn)，覆蓋項(xiàng)目全過程的信息化管理。通過用好合同和資金兩個管控手段，打通經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、生產(chǎn)三條管線，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全、環(huán)保等管理目標(biāo)達(dá)成，保障項(xiàng)目的有序進(jìn)行和順利交付。

        因此項(xiàng)目管理水平的好壞決定了企業(yè)的發(fā)展好壞，決定了行業(yè)發(fā)展的水平，建筑行業(yè)的信息化要圍繞PM核心業(yè)務(wù)開展，才能取得價值的最大化。

        但是單獨(dú)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)很難發(fā)揮作用，最大的問題是什么？缺乏真實(shí)、實(shí)時的數(shù)據(jù)支持，數(shù)據(jù)之間的關(guān)系難以建立。因此需要BIM技術(shù)及產(chǎn)品的支撐，滿足作業(yè)層的生產(chǎn)需要，并產(chǎn)生真實(shí)有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

        BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。BIM是對工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。一個完善的信息模型，能夠連接建筑項(xiàng)目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，是對工程對象的完整描述，可被建設(shè)項(xiàng)目各參與方普遍使用。BIM的可視化、參數(shù)化、數(shù)據(jù)化、可模擬化、可優(yōu)化的特性讓建筑項(xiàng)目的管理和交付更加高效和精益。基于項(xiàng)目全生命周期的BIM技術(shù)應(yīng)用是以BIM服務(wù)器為基礎(chǔ)，建模為輸入，以協(xié)同為方向，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各階段、不同專業(yè)、不同軟件產(chǎn)品之間的數(shù)據(jù)交換、集成與共享，為建設(shè)項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)做有力支撐。

        隨著項(xiàng)目管理系統(tǒng)(PM)和BIM系統(tǒng)的深入應(yīng)用，會產(chǎn)生各種各樣的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，面對海量的大數(shù)據(jù)，如何讓這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步發(fā)揮價值，需要DM數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的支撐。這包括兩個層面的問題，一個是在工作和生產(chǎn)過程中需要數(shù)據(jù)的服務(wù)，例如需要查詢和獲取市場材料價格，需要獲取工程造價指標(biāo)支持造價估算。另一個是在生產(chǎn)和管理過程中，會積累下很多數(shù)據(jù)和信息。需要進(jìn)行加工、處理并形成知識進(jìn)行復(fù)用。因此需要數(shù)據(jù)的管理來支撐企業(yè)持續(xù)提高，發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值。

        各系統(tǒng)中處理的復(fù)雜業(yè)務(wù)，產(chǎn)生的大模型和大數(shù)據(jù)如何提高處理效率？這對服務(wù)器提供高性能的計(jì)算能力和低成本的海量數(shù)據(jù)存儲能力產(chǎn)生了巨大需求。通過云計(jì)算與信息化系統(tǒng)及軟件的整合，使得建筑的建造過程與運(yùn)維更加便捷、集約、靈活和高效。云計(jì)算是分布式處理、并行處理、網(wǎng)格計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲和大型數(shù)據(jù)中心的進(jìn)一步發(fā)展和商業(yè)實(shí)現(xiàn)。基于“云”的服務(wù)平臺、服務(wù)模式以讓項(xiàng)目參建各方可以通過公有云和私有云方式，更自由的訪問數(shù)據(jù)，更高效處理數(shù)據(jù)，更便捷的協(xié)作。

        施工企業(yè)的分散性、移動性、臨時性等特點(diǎn)，對信息化的應(yīng)用造成了很多障礙。如何有效的進(jìn)行現(xiàn)場管理、移動辦公、數(shù)據(jù)采集？以往傳統(tǒng)的信息化是“辦公室”的信息化，需要利用電腦終端來訪問數(shù)據(jù)，使用軟件。特別是項(xiàng)目現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，抱著筆記本電腦下工地是不方便的。通過PAD或手機(jī)終端設(shè)備，結(jié)合BIM技術(shù)手段，在PAD上進(jìn)行建筑模型和圖紙瀏覽，進(jìn)行變更洽商、設(shè)計(jì)交底、施工指導(dǎo)、質(zhì)量檢查、虛擬施工、溝通管理非常高效。滿足了項(xiàng)目現(xiàn)場“走動式管理”特性。

        充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高現(xiàn)場管控能力，針對建筑的全生命周期對各階段、各部位、各實(shí)體，通過RFID、電子標(biāo)簽、測量器、傳感器、攝像頭等終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目建設(shè)過程和運(yùn)維管理的實(shí)時監(jiān)控、智能感知、數(shù)據(jù)采集和有效管理，提高作業(yè)現(xiàn)場的管理能力，加強(qiáng)了人與建筑的交互。

        對于建設(shè)行業(yè)信息化的建設(shè)路徑，簡單來說分三個階段：第一階段PM與BIM應(yīng)用的集成與結(jié)合；第二個階段BIM、PM和DM的融合；第三個階段則是進(jìn)入到4MC的全面應(yīng)用階段。隨著行業(yè)的快速發(fā)展，隨著信息化技術(shù)推動，利用以4MC為核心的信息化先進(jìn)手段，促進(jìn)行業(yè)向集約化、精益化、現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級，讓人們盡享更便利生活，并與環(huán)境和諧相處，促進(jìn)建設(shè)行業(yè)進(jìn)入智慧建造的新時代！