BIM+數(shù)字化+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將引領(lǐng)建筑業(yè)

  近日，麥肯錫全球研究院發(fā)布文章《想象建筑業(yè)數(shù)字化未來》(Imagining construction’s digital future)，認(rèn)為建筑業(yè)需要變革，并認(rèn)為瓦解的時機(jī)已經(jīng)成熟，BIM、數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)將引領(lǐng)建筑業(yè)發(fā)展。麥肯錫全球研究院估計到2030年將有57萬億的基礎(chǔ)設(shè)施投入，這會大規(guī)模刺激一些公司投入新的技術(shù)和改進(jìn)實(shí)踐方法來提高生產(chǎn)效率和項(xiàng)目交付方式。在該報告中，認(rèn)為在接下來的5年中，如下幾種方式可以改變建筑業(yè)。

  上世紀(jì)70年代，大型航空公司開始使用3D計算機(jī)模型，這幫助航空業(yè)生產(chǎn)效率提高了10倍。然而，建筑業(yè)還沒有采用覆蓋項(xiàng)目計劃、設(shè)計、施工和運(yùn)維全過程的集成平臺。相反，建筑業(yè)仍然依賴定制的軟件工具，項(xiàng)目業(yè)主和承包商經(jīng)常使用不同的平臺，相互之間并不同步。結(jié)果，就沒有了單獨(dú)的數(shù)據(jù)源以提供項(xiàng)目設(shè)計、成本和時間管理的集成、實(shí)時的信息。

  下一代5DBIM能為任何一個項(xiàng)目提供實(shí)體和功能特征的5維信息，即除了標(biāo)準(zhǔn)的3D空間設(shè)計參數(shù)以外，還包括項(xiàng)目的成本和進(jìn)度。同時也包括一些細(xì)節(jié)，例如幾何結(jié)構(gòu)、規(guī)格、美學(xué)、熱能和聲學(xué)特性。一個5DBIM平臺能為業(yè)主和承包商提供項(xiàng)目成本和進(jìn)度變更影響的識別、分析和記錄，也能幫助承包商更好開展早期風(fēng)險識別和決策。

  一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，有75%采用BIM的企業(yè)認(rèn)為，BIM技術(shù)給他們帶來了積極回報，包括更短的項(xiàng)目周期、紙質(zhì)文檔和材料成本的節(jié)省等。如果進(jìn)一步和AR(放大現(xiàn)實(shí))及可穿戴裝備結(jié)合，5DBIM技術(shù)的價值會更大。為了更好地獲得BIM技術(shù)的豐富價值，項(xiàng)目業(yè)主和承包商從設(shè)計階段就需要將用戶嵌入進(jìn)來，所有的利益相關(guān)者都采用和BIM兼容的標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計和報告格式。此外，業(yè)主和承包商需要投入資源和資金來應(yīng)用BIM。

  管理數(shù)字化意味著需要從現(xiàn)有的紙質(zhì)方式遷移到在線、實(shí)時信息共享方式，以確保透明化、協(xié)同、及時跟蹤和風(fēng)險評估、質(zhì)量控制以及最終更好的、更可靠的產(chǎn)出。

  行業(yè)表現(xiàn)較為糟糕的一個原因是目前仍然依賴紙質(zhì)文件來管理項(xiàng)目，包括藍(lán)圖、設(shè)計圖紙、采購和供應(yīng)鏈訂單、設(shè)備日志、日進(jìn)度報告以及竣工審核。由于缺乏數(shù)字化，信息共享延遲司空見慣，業(yè)主和承包商使用不同版本的文件經(jīng)常發(fā)生，這導(dǎo)致了變更和索賠。

  近年來，業(yè)主和承包商開始應(yīng)用數(shù)字化協(xié)同和現(xiàn)場移動解決方案。一個大的國際施工企業(yè)最近宣布，和軟件公司聯(lián)合開發(fā)一款基于云的、移動使能的現(xiàn)場監(jiān)控平臺，以開展大型工程項(xiàng)目計劃、設(shè)計、現(xiàn)場控制、預(yù)算和文檔管理。幾個大的項(xiàng)目開發(fā)商已經(jīng)成功進(jìn)行項(xiàng)目管理工作流的數(shù)字化。

  數(shù)字化工作流具有顯著的好處。在美國一個隧道項(xiàng)目中，有600家供應(yīng)商、承包商開發(fā)了一個簡單的平臺用于招投標(biāo)和合同管理，就每周節(jié)省了20個小時的管理工時，消減了制作報告75%的時間，文件傳遞速度加快了90%。在另一個案例中，50億的鐵路項(xiàng)目節(jié)省了超過1.1億成本，并且通過工作自動化大幅度提高了審查和批準(zhǔn)的工作效率。

  員工移動解決方案對效率提升產(chǎn)生了同樣的效果。長期以來，現(xiàn)場人員和辦公室人員實(shí)時溝通是一個大問題。但同時，以下因素限制了移動解決方案的應(yīng)用，包括：不同移動解決方案的兼容性問題、可靠度、高速寬帶和非直觀設(shè)計及用戶界面不友好等。低成本的移動連接費(fèi)用已經(jīng)導(dǎo)入了新一代“移動優(yōu)先”的基于云端的APP使用方式，即使在遙遠(yuǎn)的施工現(xiàn)場，也能實(shí)時更新。目前，有60%的資金投入到了數(shù)字化協(xié)同和移動解決方案，如在平板和智能手機(jī)上使用APP，將施工藍(lán)圖和計劃的變化實(shí)時告知現(xiàn)場人員，現(xiàn)場圖片也能超級鏈接到項(xiàng)目計劃中。也有一些公司提供移動時間記錄、實(shí)時成本編碼、工人定位和問題日志及追蹤。還可以實(shí)現(xiàn)變更管理、時間和材料追蹤，調(diào)度，生產(chǎn)效率測度和事故報告。

  人、設(shè)備和大量工作在現(xiàn)場開展，使項(xiàng)目現(xiàn)場會變得越來越密集，他們產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，很多數(shù)據(jù)沒有被收集，更不用說測算和處理了。很多領(lǐng)域已經(jīng)開始實(shí)際應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)了，傳感和無線技術(shù)使設(shè)備連接起來并越來越“智能”。在工地現(xiàn)場，物聯(lián)網(wǎng)能使建筑機(jī)械、設(shè)備、材料、結(jié)構(gòu)甚至模板能和中央平臺“會話”以獲得關(guān)鍵性能參數(shù)。傳感、近場通訊(NFC)設(shè)備，以及其他設(shè)備能幫助監(jiān)控工人和設(shè)備的生產(chǎn)效率，包括：設(shè)備監(jiān)控和維修、存貨管理和訂購、質(zhì)量評估、能量效率管理和安全管理等。

  最常用的近場通訊技術(shù)是RFID，其廣泛應(yīng)用于物流、零售和制造業(yè)，以收集精細(xì)化的產(chǎn)品、地點(diǎn)、時間和交易數(shù)據(jù)。目前，近場通訊技術(shù)也在演化，標(biāo)簽tags將很快能包括很多信息，例如規(guī)格、日期、缺陷、供應(yīng)商、設(shè)備廠商、維修記錄、運(yùn)行參數(shù)等。RFID設(shè)備，包括掃描器、接收器、標(biāo)簽的成本都在不斷降低，一些新的設(shè)備也在涌現(xiàn)。

  除了物聯(lián)網(wǎng)外，高級分析技術(shù)也至關(guān)重要。倫敦大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目采用這些方法大大節(jié)省了時間和資金，項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)和數(shù)據(jù)分析公司一起構(gòu)建了一個基于網(wǎng)絡(luò)的適配儀器和監(jiān)控系統(tǒng)，這一系統(tǒng)吸收現(xiàn)場傳感數(shù)據(jù)、施工進(jìn)度數(shù)據(jù)、工人和設(shè)備移動數(shù)據(jù)。基于這些信息，通過統(tǒng)計分析幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)識別異常和潛在風(fēng)險，這對于人口稠密和歷史文化敏感性的倫敦至關(guān)重要。類似的例子比比皆是。啟發(fā)于高級分析技術(shù)，一些石油天然氣巨頭采用匹配正確的團(tuán)隊(duì)，指派合適的項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)，以及修改工作流程，最小化浪費(fèi)改進(jìn)了效率，提高了20%~25%的效率。另一個例子，一個大的中東施工企業(yè)和軟件公司一起開發(fā)了預(yù)測分析引擎，以防止設(shè)備現(xiàn)場故障發(fā)生，這節(jié)省了大量故障停機(jī)時間、燃油成本和維修開支。事件模擬和優(yōu)化算法也已經(jīng)幫助造船企業(yè)優(yōu)化了施工計劃。

  其他行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明，首先采取行動的企業(yè)會建立持續(xù)的競爭優(yōu)勢，在建筑業(yè)同樣如此。在下一個世紀(jì)，這些明天的贏者會成為技術(shù)創(chuàng)新和數(shù)字化的領(lǐng)先者。抵抗變革不再是未來的一個選項(xiàng)。