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BIM如何引领交通土建行业产业升级 (上篇)

发布:中文网小编 浏览:1160人 分享
发布于:2020-02-21 14:31

近年来,随着我国交通基础设施行业的飞速发展,特别是新城建设、地铁、桥梁、地下空间开发等项目,面临越来越复杂的设计深化、专业协同、运维管理工作,交通土建行业技术人员和管理人员对信息化技术的需求日益迫切。恰逢其时,BIM技术被推荐到我们面前。通过几年的了解、评估、应用,业内对BIM的概念、技术也有了比较全面的认识和渐趋理性的思考。BIM除了展示、碰撞检查,还有哪些实际价值?远期的数字化、信息化愿景如何实现?在BIM技术落地的过程中,业内陷入了一定程度的困惑和迷茫。在此,笔者谈谈对交通土建工程未来发展以及如何与BIM技术结合的思考,与读者探讨。



按图索骥生搬硬套并非BIM之路

BIM技术还处于童年期

BIM技术离不开计算机软件、硬件的支持。伴随着计算机硬件性能的提升、设计和工程管理软件功能的完善,计算机信息技术不断向传统土木工程行业渗透,土木工程软件从二维升级到三维的同时,也带来了BIM的理念。而交通土建行业也面临着集成化、精细化、可视化、信息化,以及提高效率、节约资金、降低工程风险等方面的需求,需要借助信息技术实现项目价值的提升。由于之前CAD普及带来的便利,使业内顺理成章地接受了软件公司推介的BIM概念,可能也不知不觉走入了自己设置的桎梏。一方面,现代社会行业分工越来越细,土木工程行业的参与方也越来越多,固有的身份让我们只能说清楚自己从事的项目规划、设计、施工、造价、工程管理等小部分内容,而这些碎片化的需求难以通过统一的软件平台实现,也就造成现在软件众多无所适从的局面。另一方面,我们的行业是半理论半经验主导的,从业人员习惯于渐进改良式的技术进步,有利于将技术风险、管理风险控制在最低。而每个部门、每个项目进步的脚步又不同。等到技术革命的关键节点,我们不知不觉都成了保守派,嘴上喊着变革,脚下却原地踏步。

最初,“BIM”仅仅是具备信息储存载体的3DCAD的初步拓展。随着技术的发展,大家很快把BIM定义为一个“模拟建造与运营过程的数字技术”。这时,BIM也逐渐向建筑全生命周期的各个管理维度上进行扩展。我们知道,为了解决某些问题而出现的技术,可以得到行业迅速认可,但用一个技术去刻意解决其他问题,就会陷入很多技术和人为的困境。特别是BIM技术的发展,涉及整个行业所有层次的人与专业,BIM技术推广遇到的阻力来自方方面面,包括人、社会和文化、管理流程、商业支持、法律因素等。而且,任何技术都有其生命周期曲线。从BIM技术诞生的时间和取得的效用评价来看,现在的BIM技术还处在童年期,未来还要经历长期、曲折的研究发展历程,然后才能把信息化的优势和价值体现出来。

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开创本行业“BIM”之路  勿囿于定义 

显然,利用信息化技术,实现交通行业变革、实现智慧化产业升级,才是我们真正想要的“BIM”。而不是先去寻找BIM的定义,然后按图索骥、生搬硬套。

土木设计软件是众多工业软件中的一部分。工业软件在产品设计、成套装备设计、厂房设计、工业系统设计中起着非常重要的作用,可以大大提高设计效率、节约成本、实现管理可视化。工业软件除具有软件的性质外,还具有鲜明的行业特色。随着自动化产业的不断发展,通过不断积累行业知识,将行业应用知识作为发展自动化产业的关键要素,逐渐成为企业调整经济结构、转变经济增长方式的主要因素。

我们应该清醒地认识到,在工业行业普遍还在探索智慧制造产业升级的背景下,作为传统且相对落后,甚至还处在第一次、第二次工业革命进程水平上的交通土建行业,率先独自完成智慧制造产业升级革命是不现实的。于是,我们行业的产业升级该如何实现?向谁学习?学习什么?这些问题就摆在我们面前。

建筑领域BIM的研究始于1975年,当时是受制造业启发,借鉴制造业成果。如今,再让我们看看制造业,特别是先进制造业当前的研究成果和深度——

美国波音公司从787机型开始,推行MBD(Model Based Definition)——新一代产品定义方法。其核心思想是:全三维基于特征的表述方法,基于文档的过程驱动;融入知识工程、过程模拟和产品标准规范等。它用一个集成的三维实体模型可完整地表达产品定义信息。即将制造信息和设计信息(三维尺寸标注及各种制造信息和产品结构信息)共同定义到产品的三维数字化模型中,从而取消二维工程图,保证设计数据的唯一性。MBD不是简单的三维标注+三维模型。它不仅描述设计几何信息,而且定义了三维产品制造信息和非几何的管理信息(产品结构、PMI、BOM等)。使用人员仅需一个数模即可获取全部信息,减少了对其他信息系统的过度依赖,使设计、制造厂之间的信息交换可不完全依赖信息系统的集成,而保持有效连接。它通过一系列规范的方法,能够更好地表达设计思想和更强的表现力,同时打破了设计制造的壁垒。其设计、制造特征能够易于被计算机和工程人员解读,而不是传统的定义方法只能被工程人员解读,有效地解决设计、制造一体化的问题。

基于MBD的数字模型,由于工艺、工装、检验等技术,需求前置于设计过程,使得数字模型的后期方案可行性大幅提升。同时,模型可方便地指导后期工艺制造与检验。

MBD可融入知识工程、过程模拟和产品标准规范等,将抽象、分散的知识更加形象和集中,使得设计、制造的过程演变为知识积累和技术创新的过程,成为企业知识的最佳载体,提升了企业核心竞争力。

交通土建行业其实面临着同样的多学科和多门类的技术协同、交叉及融合等问题。立足于行业特点,以交通土建工程项目全生命周期技术和管理需求为出发点,借鉴先进制造业研究实现的技术方法,利用最先进的信息化技术手段,探索适合本行业变革升级需要的技术路线,能真真实实创造价值,促进行业产业升级,才是我们真正需要的“BIM”技术。

我们想要的“BIM”,是使用信息化技术进行交通土建行业工程全生命周期各项技术、管理等方面工作,实现对工程功能、品质、建设周期、运营维护、安全等各方面价值的提升。只有基于这样的认识,才能从之前所谓经典的BIM定义走出来,开创本行业的“BIM”之路。

因此,以行业和专业需求出发,更好地使用现有的三维软件,提升工程品质,探索交通土建行业信息化革命的技术和方法,才是业内人士应该做的。而不是把工作交给建模商或者软件服务商,追逐软件的功能,追逐不断升级,增加所谓的先进概念,为了BIM而BIM。

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【本文转载自微信公众号“桥梁杂志”】

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