利用BIM怎樣實現工程項目數字化？

所謂BIM，既建筑信息模型(building information model)。是指在建設工程及設施全生命周期內，對其物理和功能特性進行數字化表達，并依此設計、施工、運營的過程和結果的總稱，是在建設項目的規劃、設計、施工和運維過程中進行數據共享、優化、協同與管理的技術和方法。

1.BIM技術為項目管理模式的變革提供技術基礎

隨著BIM技術的不斷更新與業務結合程度的更加緊密，BIM的內涵也在不斷發生變化。起初，BIM定義為“building information model”，意為建筑信息模型，核心在于通過三維模型去呈現工程信息，將業務數據進行圖形化的展現并做模型化應用，例如碰撞檢查等。基于BIM技術價值的持續發掘，BIM逐漸趨于全生命期應用，“model”變為“modeling”，更強調動態的過程，與施工業務方面的融合也更加貼合實際業務，例如施工模式、方案模擬等。隨著BIM應用發展程度的繼續深入，其內涵再次進行迭代，更新為“building information management”，從模型深入到業務管理過程，將BIM應用融入到日常管理，例如基于BIM技術的進度管理、質量安全管理等。

縱觀BIM的發展不難看出，BIM技術經歷了從模型實體應用到模型業務應用再到施工業務管理應用的過程，無論BIM的內涵如何拓展變化，其核心均是對數據的承載與分析。對于施工現場來說，BIM技術應用可以實現施工現場的建筑實體數字化和生產要素數字化，提供信息可視化的管理平臺，最終實現項目數字化的應用場景。

關于項目的數字化，是指以BIM應用為核心，結合云、大、物、移、智等數字化技術，對施工現場“人、機、料、法、環”等各關鍵要素做到全面感知和實時互聯，實現工程項目管理的數字化、系統化、智能化，最終驅動項目管理方式的轉型升級。數字項最終是為了把工程建造提升到現代工業級精細化水平，最終實現工程項目的精細化管理。

2.實現工程項目數字化的四個方面

對于建筑業企業而言，實現工程項目的數字化需要主要考慮四個方面，即建筑實體的數字化、要素對象的數字化、作業過程的數字化、管理決策的數字化。下面將對這四個方面逐一進行詳細的介紹。

(1)建筑實體數字化：建筑實體數字化是項目數字化的基礎，核心是多專業建筑實體的模型化。即通過“BIM+”打造項目數字模型。在項目的實施前，先將整個項目的建造過程進行計算機模擬、優化，再進行工程項目的建設，減少后期返工問題。如裝配式建筑在工廠生產之前進行全數字化設計，能保證所有構件的精準加工與拼裝。

(2)要素對象數字化：要素對象數字化是項目數字化的手段，通過應用BIM技術和物聯網技術實現“人、機、料、法、環”等要素的數字化，大幅度的提高了項目管理業務流程的標準化程度、業務執行效率、數據獲取的實時性和準確性，使工地現場更加智慧。要素對象的數字化為項目的精益管理和智能決策提供了數據支撐。

(3)作業過程數字化：作業過程數字化是項目數字化的核心，在建筑實體數字化和要素對象數字化的基礎上，通過“PM+”，從計劃、執行、檢查到優化改進形成效率閉環。項目進度、成本、質量、安全等管理過程數字化，將傳統管理過程中散落在各個角色和階段的工作內容通過數字化的手段進行提升，形成一線的實際生產過程數據。整個過程以BIM模型為數據載體，以要素數據為依據開展管理，實現對傳統作業方式的替代與提升。

(4)管理決策數字化：通過對項目的建筑實體、作業過程、生產要素的數字化，可以形成工程項目的數據中心，基于數據的共享、可視化的協作帶來項目作業方式和項目管理方式的變革，提升項目各參與方之間的效率。同時，在建造過程中，將會產生大量的可供深加工和再利用的數據信息，不僅滿足現場管理的需求，也為項目進行重大決策提供了數據支撐。在這些海量數據的基礎上，應用大數據、人工智能等數字技術，可實現項目管理決策的智能化，為項目管理決策提供有效數據支撐。

3.項目數字化管理模式的實現

(1)項目數字化的實施路徑：項目數字化的實現過程中數字化是基礎，對工地作業層的全面數字化，能夠實現對作業過程的全面記錄，數據的有效采集和追溯。系統化是核心，解決信息孤島，建立和打通系統、數據間的業務關系，依據管理需求建立各類系統化平臺，實現對項目的高效管理。智能化決策是目標，在作業全面數字化、管理系統化實現后，通過海量數據，在有效的業務分析模型下，實現對項目的智能決策。

(2)數據的采集：數據的準確性與及時性是數字化管理的核心基礎，如果數據不夠準確或者不夠及時，那么依據這些數據信息做出的決策判斷往往也不夠可信。除此之外，數據的多樣性是當前階段數據采集困難的另外一個重要原因，因富含復雜的專業屬性，部分數據暫時無法通過智能化設備進行采集，因此準確性及時性以及專業的多樣化是數據抓取的重要特性。

準確性與及時性是基礎，從施工業務的角度來說，數據可分為建筑實體數據與要素數據。建筑實體數據指通過BIM技術將現場實體建筑數字化的過程，按照專業分類，針對建筑、結構、水、暖、電等不同專業分門別類的進行建模工作，針對模型進行準確性定義。

當然，模型越細致準確，投入的成本也會越高，適宜的LOD標準是平衡準確性與資源投入之間的平衡點。針對生產過程的要素數據，想準確及時的獲取數據，最好的方式是通過IOT技術等相關智能硬件設備，這里提及的智能設備不局限于攝像頭、閘機等監控設備，還包括類似手持工具設備或小型機具增加傳感器后智能設備，這些小機具的智能化會對提升工種工作效率有較好支撐，而這些機具上的數據信息也將更好的反饋當前工作狀態，例如工種效率、生產進度等情況。

多樣性也可理解為完整性，數據的間斷會對數據價值造成較大程度上的影響，甚至因數據中斷導致無法使用。在工程實踐過程中，經常有平臺數據因不能完全支撐業務流程而中途放棄，改為傳統的流程，造成數字化中斷。結合當前數字化發展情況，完全實現業務數據的數字化是需要一段時間的，對于當前階段應盡可能找到最小業務閉合單元進行數字化，從而進行業務替代，實現數字化價值。

(3)數據的管理：項目從開始到竣工產生的數據量是驚人的，如何將數據更好的規納收集并為項目和公司服務是需要在前期重點考慮的問題。數據的存儲、傳遞、交付都需要有相應的標準進行約束，比如實體的數字化就需要約定模型的存儲格式、交互方式以及模型命名的標準、模型精細度等;再比如施工任務包的拆解、材料字典的標準等，也都需要進行統一和約束。

在完成數據標準體系建立后，數字化的核心支撐技術則是3I技術：BIM技術 IOT技術、AI技術，以BIM模型為載體，通過IOT等相關技術采集數據，以及在業務管理過程中(質量管理、進度管理、成本管理等)產生的數據，均與BIM模型進行關聯。每個業務線的數據在深度上均可滿足業務管理訴求并以BIM模型為載體進行更具象的業務呈現和業務分析，在寬度上可通過BIM相關平臺進行業務的協同，打破項目原有各部門存在的信息孤島、管理散亂現象。各業務部門通過一定的數據標準進行規范匯總，形成整體的數據庫，從而方便項目管理層更客觀的判斷項目整體狀態。

(4)數據的應用：一線崗位作為數據獲取的原點，應用內容應該以專業為落腳點，考慮項目整體專業能力和各崗位人員的接受度，綜合考慮易用性、便捷性、高效性，目標則是讓全崗位的人員都參與進來，同時改變以往網狀的、留痕少的溝通方式，通過移動互聯技術實現實時協同，將過程數據保留。讓更多的人愿意用，頻繁用是需要一直努力的方向，以此來獲得真實、實時的數據來源。

項目應用需要需要綜合考慮企業的要求、項目本身的特點與綜合實力、結合業務緊要性與應用成熟度來確定應用內容，應以加強標準化執行、過程管理留痕，通過積累的數據形成預警機制并輔助決策。通過數字技術盡可能減少人為依賴并將管理經驗進行數字化留存。

數據的積累對于企業的意義是重大的，比如提高生產力、提升業務分析與呈現能力、促進流程化程度等。企業應深刻理解數字化的意義，同時應做好數字化應用推廣的規劃，過程中應提前思考新技術與企業信息管理系統間的聯系和區別，對不同項目設定不同的應用目標與應用內容，核心目的則是鼓勵項目、崗位標準化、體系化的落地執行。綜合利用線上數據監控、線下到場抽檢的手段，以滿足企業監管、服務、運營的訴求。企業更需要建立利用數據的工作方式和思維方式，深度挖掘數據的意義和內容，積累企業的核心數據資產、尤其是成本指標類數據，通過數字化的手段提升企業自身管理能力和核心競爭力，最終實現集約經營的目標。

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