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陈杰:从业24年,BIM带来的革新是我前所未见的

2019-05-24 20:17:33

作者:陈杰  天津天一集团副总工

GBC高级讲师、GBC第七期学员

 

一、BIM应用从0到1没有那么难

过去20年,是建筑业发生巨变的一段历程,在这20年中,我专注于机电设备安装领域,见证着行业的转折式发展,也切身感受着BIM带来的革新,这种时代变迁是具有极强冲击力的。在这里,我想与大家分享一些我的从业经历,作为一个老工程人,从零开始学BIM、用BIM是很难的,但一路走来,似乎又没有那么难。

90年代,施工工艺整体比较落后,纯手工痕迹很重,机械少,管理模式以计划经济为主,施工人员的主观性对工程的影响极大,在那个年代,请客吃饭来决定施工质量不是一句玩笑话。90年代末,改革开放带来市场经济的转变,商品房开发一度火热,施工方和甲方的角色、权重开始发生变化,仍属于粗放式施工。随着BIM的出现,在施工技术方面,机械化、现代化、信息化已经在逐渐适用于建筑业。客观地讲,BIM的出现为建筑业技术和管理升级提供了绝佳的契机。

我首次接触BIM技术始于2012年深圳的腾讯滨海大厦项目,该项目在招标中提及应用BIM技术能力,对于当时在建筑业摸爬滚打十几年的我来说,BIM是一个全新的、陌生的事物,经过反复查询、了解相关资料,我的潜意识认为BIM是一个非常有发展前景的技术,甚至靠多年从事机电安装专业的经验,脑补了在现有项目上应用BIM的全过程。但是由于当时我们大部分人的专业知识系统性不足,公司对于BIM的推行存在固有局限性,项目本身推行的难度很大,还未开始全面应用BIM便夭折了。

第一个真正意义上的BIM应用工程,是2014年天一建设集团承建的天津建筑设计院业务楼工程。项目设计之初的定位是绿色建筑,对环保节能的要求很高,且当时设计院已经有自己的专业BIM团队,设计已经先于施工开始BIM应用,公司领导希望施工方面也能应用BIM,实现建设全过程的BIM应用目标。

从最初的3人团队开始,边用边学,不断扩充团队力量、提升团队能力。我们逐渐发现,设计与施工在BIM上存在断裂的问题,二者无法互通,坦白讲,设计模型直接拿到施工中用是很困难的。基于现实情况,我们选择了“以点带线、以线扩面”的BIM发展路径,选择有可行性的应用点作为突破,在应用点成熟后进行相关专业串联,从单岗位应用过渡到多岗位协同。

在这个过程中,我们明显感觉到了BIM应用的价值。过去,施工审图基本全靠老工程师的经验,用脑补去判断哪里可能有风险,哪里可能需要做调整,但是这些经验之谈往往难以说服设计院。实际施工中,机电管线在某些部位混乱、需要返工,在我看来是一件再正常不过的事,每个机电工程都可能会面临各种拆除、返工。但是在BIM应用中,从机电专业开始,扩展到土建专业,以设计审图为例,在做BIM结构优化时,我们能清晰地得知设计哪里存在问题,将设计深度优化做的非常专业,这样在与设计院沟通合作过程中,专业性得到了对方认可,提出的设计优化内容也变的有理有据,双方配合度明显上升。

面对复杂而大量的机电管线,应用BIM后观感和质量明显更顺畅,管理的交叉躲避更有原则性、系统性,更能立足于整个项目的角度去更周全地考虑管线综合,比如小管让大管、价值低的管让价值高的管等排布原则。由于设计与施工的BIM应用尚不能完全互通,在工程竣工时,我们分别就设计和施工形成了两套模型,但是这次BIM应用为我们积累了非常多的实践经验,让很多人看到了BIM的可行性,同时也培养了一批自己的BIM人才,可以说是漂亮地打响了BIM应用第一枪。

 

二、躲不掉的成本和进度,BIM是如何解决的?

成本和进度是施工中必然要涉及的核心部分,在回答这个问题前,我想先阐明一个背景:我们公司为什么一定要推动BIM应用。

我的领导也是在施工领域摸爬滚打走过来的,他在公司推动BIM应用落地的态度是很坚决的,这源于他一直以来的几个疑惑:为什么钢筋总是这么乱?为什么混凝土总是算不准?项目做完了赚钱赚在哪儿、赔钱赔在哪儿?

BIM是最有可能从根本上解决这些疑惑的,虽然说100%解决项目问题是不实际的,但是可以肯定的是,BIM一定能解决我们大部分的疑惑与问题。当然,领导的认可与支持,为我们BIM中心提供了很大的动力。从岗位应用开始试验性应用,到跨专业应用、项目级应用,在对BIM模型很熟悉的情况下,我们开始更关注进度和成本。

 

1、从混凝土到钢筋,成本控制开始看到希望

在成本控制方面,我们采取单点突破、稳步前进的策略,首先清楚公司更关注哪些方面的成本,再一点点往前应用推进,我们主要选择以混凝土和钢筋为突破口。

在混凝土BIM应用的实行过程中,即使我们克服种种困难计算出了各种准确工程量,项目部和经营部的同事们也很难认可,这是可以理解的,拿出数据只是第一步,证明这些数据是科学可信的才是更重要的。能够让BIM计算出的工程量有用武之地,能够用于指导施工,才是我们推动这项BIM应用的最大价值。

为解决数据的科学性问题,我们用了最笨的方法:一个梁、一个柱的去和实际情况对比,同时将BIM出量和经营处的出量对比。经过三方校对后发现,BIM中心计算出的工程量比施工现场的汇总数据更精准、更接近现场实际使用量,同时比经营处的出量更低,更适合项目进行成本控制。经过如此对比,终于打消了项目总工和施工现场的同事们对我们的疑虑,项目部逐渐开始倾向于使用BIM技术计算出的工程量,用于实际施工管理,这也为BIM在成本控制方面的深入应用打下了良好的基础。

钢筋用量是工程成本的重要指标之一,啃下这个硬骨头是很有难度的。项目初期,由于钢筋的计算方式非常复杂,BIM画图规则繁杂,钢筋成本控制会耗费很大的人力投入,在权衡利弊后,我们对于钢筋的BIM应用是选择战略性放弃的。但随着项目BIM应用的不断深入,成本控制对精确度的要求不断提高,在施工中,钢筋材料的浪费巨大,与预期成本存在一定差距,我们不得不面对钢筋部分的BIM应用。

在钢筋BIM应用中,我们选择了与混凝土截然不同的应用方法,通过对钢筋使用与成本控制的多方考虑,增加了BIM软件商在应用过程中的权重。通过跟软件商进行深入沟通、合作,利用软件商在多个项目上实践总结出的经验,未选用完全三维图形的模式,而是用BIM理念不断与现场施工进行磨合,将各类任务拆分成一项项的细分项,逐个小应用点层层击破,求质不求速,最终基本解决了钢筋成本控制的问题。

 

2、进度变化多端,BIM该用也难用

众所周知,我国的建筑行业中,进度可能会受雨雪季、农忙、专业施工冲突、环保政策等各种因素制约,很多环节往往是难以提前准确预测的,赶工在所难免。想要推行合理、科学的进度管理,难度可想而知,比如应用BIM技术制定一个工序,要求现场施工一定要按照制定的工序去做,目前是达不到这种程度的。

当前,我们身边的项目施工进度通常表现出以下特点:在施工不同阶段,项目进度波动大,并非匀速进行;周转资金不定性变动,连带影响项目施工;为按期交房,抢工赶工,但不一定对总工期有明显作用;进度加速时,伴随预期外的资源浪费;进度管理全依靠项目经理的经验,预判主观性较大。

我们在基于BIM的进度管理上,要解决的关键问题是:加速所做的环节是否是最关键环节?能否对总工期产生关键性影响?

通过对斑马进度软件的熟练操作,我们在进行模拟施工时,能够直观地看到穿插施工和关键线路,可以清楚地看到不同工期的施工目的、节奏以及关键线路,比如:哪些环节需要调整可以快速缩短工期、哪些环节必须稳定工期不能盲目抢工、如何区分关键线路和非关键线路,如何调整能够保证总工期顺利完成等。

经过一系列实践后,我的确感受到了BIM带来的价值,包括前期能规避进度问题、过程中控制时间节点,以及作为记录留痕,调整施工时动用的资源在签证索赔时都更有针对性。

 

三、实践之中出真知,标准水到渠成

我认为,没有任何标准会先于BIM应用实践,先于实践而定的标准会束缚思维的发展,而BIM思维是一切向前推进的灵魂。但是经历过实践后,一定要进行经验的总结,并逐渐形成标准。

 

1、BIM标准是一定要有的

我国现行的国家标准在实施过程中,更多是提供参考的作用,其颗粒度可能无法达到项目施工的细节要求。拿BIM应用推进来说,在实践一段时间后,我们会对BIM标准自然而然地产生欲望和需求,发现没有标准是行不通的,这个时候就需要制定企业BIM标准了。换个角度讲,总览各类项目会发现,每个工程的类型、特点不同,甚至一个工程中,团队中每个人的标准也不一致,在跨过BIM操作这一基础关后,继续向前推进是存在各种风险和问题的,潜在标准不同会直接影响现场施工,这个时候,需要制定企业BIM标准。

 

2、BIM标准应运而生的过程

从公司层面看,BIM标准的形成主要分为两个阶段:即BIM规划阶段和更新迭代阶段。

(1)BIM规划阶段:项目成立后,要求BIM中心的人员和项目之间共同做BIM规划,通过分析图纸、项目特点等设置BIM应用点,规定应用点的深度和推广规划,这一举动也可以使项目部知道BIM中心的工作内容、工作量和人员分配,此时的BIM规划是最初级的一种标准。

(2)更新迭代阶段:根据项目特性进行核心关注点的调整,比如有些项目注重质量,有些项目注重进度,需要根据项目的关注点进行适时调整。在公司层面,我们每年会根据实际情况更新相关标准和制度,包括管理制度、项目考核制度等,将BIM列入公司考核规定内,我们称之为“一号文件”。通过不断更新的制度标准,使BIM应用固化到公司的管理过程中,提高项目推广BIM的积极性。

以下举个我曾经参建的项目案例:在某医院项目中,首先把工作流程制定完成,包括项目概况、BIM模型标准包括模型的精准度等,这样工作流程慢慢就演变成了对模型的标准,甚至随着时间的推移转化为工作标准。经过一年的时间,我们达到全项目BIM应用的目标,进行项目复盘时发现:从项目角度看,每个项目的类型、特征不一样,项目的接受者水平不一;从标准角度看,一个标准难以满足全部工程需求,每个项目都编制一个标准是不现实的,这会耗费很大的人力,也不便于统一管理。这些问题在项目中显现后,我们便逐渐衍生了一些零散的管理标准,包括项目主体、工作分类、职责划分、时间节点、绩效管理、工作流程和验收标准等,这些标准汇总后其实就已经是一种最贴近我们企业和项目的BIM应用标准了。

 

3、标准是要服务于BIM应用落地的

BIM标准的形成、推进是一个不断重复的过程。我们常听到有人说:项目上的人不愿意用BIM,阻力很大,标准定完没有用。当然我们也遇到过类似的问题,有时很多人的固化思维是很难解决的。

初期,在大家对BIM还没有足够的信心和信任时,很难让施工现场按照BIM中心既定的步调去做,定完标准就强制工人必须遵守是不现实的。我们选择放低姿态,“求”着对方用BIM,完全按照原有的施工流程和现场节奏,责无旁贷地满足施工现场的要求。当然,我们也不是毫无原则地帮现场施工,而是在帮助对方时寻找BIM应用的契机,抓住双方可能产生价值共识的契机进行BIM应用,让项目一线看到BIM能够为其带来的附加值,能够减轻其工作,并且感受到BIM的便利。

后期,BIM中心将保持自己的规划,按照BIM中心的自由节奏承接项目需求,并用于指导施工,让项目部意识到BIM能够做什么、能做到什么程度、需要什么资源、能解决哪些问题。此时按照标准来进行施工,阻力相对会减少很多。在部分工程数据的获取上,也更加轻松、接近实际。

 

四、BIM工程师与BIM人才,如何甄别与培养

1、我们到底需要什么样的人来做BIM工程师

从企业层面讲,我更希望BIM工程师首先要熟悉BIM软件,有操作基础,同时具有一定的专业积累。我们讲让各岗位的人懂BIM,更深层次的是希望他们懂BIM的思维方式,而非简单的技术。

软件操作能力是BIM工程师的基本技能,我们需要他能够通过软件来输出成果,不懂软件操作是很难胜任这项工作的,这也是企业对BIM工程师的基本要求。

专业积累是更重要的加分项,BIM应用落地很难通过学一段时间的BIM软件就能实现,需要有一定的专业背景和业务积累。以机电专业为例,我们在做管线综合时,通过BIM去化解管线碰撞不难,但是管道安装的主要原则、通用准则等,这些是需要一定的机电专业知识和常年积累经验的。

BIM技术本身的学习对于现在的年轻人来说,难度门槛相对较低,反而学习专业知识和业务积累的难度更高。在衡量人才培养时间和精力投入时,企业无疑是希望越快越好、人才能力越高越好,培养一个有BIM基础而专业欠缺的人,和培养一个专业摸爬滚打多年而BIM知识欠缺的人,我们会在二者之间做权衡,我们愿意给有能力的人以适当的机会,同时也需要能够在一定时间、成本内为企业创造效益的人才。

 

2、我们该如何看待现在的年轻人

(1)年轻人现有的劣势

年轻人的施工专业知识和从业经验是他们最明显的短板,这是无可厚非的,且在短期内补足的难度很大。建筑行业的特点使然,学校学习的专业知识有限,很多知识需要在实际项目中长年累月的积累。各类专业知识繁杂、庞大。让年轻人在短期内学习一个老工程人几十年的经验,或者让刚毕业的学生通过几个月的BIM学习去独立解决问题,这是不可能的,企业必须认清这一点,接受并着重对年轻人的培养。

(2)年轻人从事BIM的优势

相对而言,年轻人具有立体的思维意识。我们很多老施工人的思维是平面化的,而学习BIM技术本身需要考虑三维,从思维上进行转变。年轻人养成立体化的思维模式后,在施工现场,更容易理解现场所看到的施工细节,以BIM的思维和视角来看施工,更务实、更全面、更有助于新型管理理念的形成,这是过去所没有的,或者说这是年轻学BIM的群体优势。

如今,很多学校已经开始培养学生在校尝试BIM工程实践,培养全方位的BIM人才。年轻学生本身对于施工知识和BIM技术有着很强的求知欲,他们是主动渴求去取长补短的,这种积极的内需是极为难得的。同时,与大部分施工人单打独斗、小团体成群不同的是,年轻人更适应团队氛围,他们更容易融合到团队中,共同完成团队目标。BIM的一大特点就是协同工作,这在年轻人身上是有吻合之处的。作为施工企业,我们愿意给予积极向上的年轻人以更多机会。

众所周知,相对其他行业而言,建筑行业对专业和经验的要求更高,晋升路径相对更窄、更慢。而纵观现在的企业情况,年轻人晋升的实现路径是被压缩的,呈现出更短、更快的特点。一方面行业BIM人才流失严重,施工企业对BIM人才的需求强烈,对BIM人才的培养也越来越系统化;一方面如今施工行业的年轻人在心态、思维、能力都很好,能够在短时间内接收最大化的信息和经验。常言道,机会都是留给有准备的人的,对于有能力、有上进心、有BIM思维的年轻人,我们是不会说不的。

 

3、对于已有的BIM人才该如何培养?

(1)从师徒制到放养式,广普式BIM培训很受用

以往项目上对于新人大多采取一对一的师徒制,顾名思义,由一个经验丰富的老师父带着一个新人,学习内容和水平提升程度主要依靠师父的能力、教学方式和态度,同时也与师父所在的项目情况有很大关系。由于每个项目上人员参差不齐,年轻人往往处于被动的培养生态中,对年轻人的自觉性要求很高,很有可能对其积极性、成长速度、发展水平造成负面影响,在某种程度上造成人才流失。

经过一年的努力游说,我们公司成功建立了BIM教室,从长远角度考虑BIM人才培训,主要采取放养式,将被动的培养生态转变为主动学习的生态。在公司和项目层面为大家打造一种统一的、体系化的培训大环境。将公司及项目中总结出的经验、体系和标准通过培训传授给更多的年轻人,达到广普式BIM培训的目标,让现有的各岗位人员都能有机会接受同等的BIM培训。在实际操作中,部分学员学习主动性非常高,会对其他普通学员带来积极影响,通过内部竞争带动全员学BIM。

对于工程公司而言,要转变对人才培养的理念,如何确定定位和长远规划,按照企业的具体需求去打造企业自身的BIM人才梯队,配套人才激励制度,打造人才理念,给值得鼓励的人进步的机会,也是给企业BIM向前推进的机会。

(2)从建模到研究,BIM中心定位更清晰

经过和许多同行的沟通,发现大家在BIM推行过程中,普遍存在BIM中心总是以BIM建模为重点的现象。对此,我认为BIM中心应该逐渐让简单的工作普及化,让BIM中心的工作与项目实践强结合,将BIM中心的工作重点放在对技术的前瞻性研究上。

不能让BIM中心的人长期处于建模状态下,建模是一项基本的、难度较低的工作,而BIM中心的部分人往往是怀着一种憧憬和学习热情的,长期处于低级工作状态中,可能会影响他们的工作状态,使其丧失原有的热情,或影响未来的能力提升。我认为BIM中心的核心成员应该聚焦他们更擅长、更专业的BIM研究,去外部学习并将好的经验带回公司,孵化成对公司有推动作用的工作方式、制度标准,整体形成一种良性循环的状态。

 

五、不解决阻碍,BIM必然难推

今年,行业内流传着一种声音:BIM的发展达到了瓶颈状态。就我自己的工作而言,整体与去年的工作相比变化较小,对未来的工作规划和企业BIM发展有一丝迷茫感。我无法准确地回答如何走出现在的瓶颈期,未来会是什么样的问题。对此,我总结了一下在BIM推进过程中遇到的阻碍,不解决这些阻碍BIM必然难以推进,有阻碍才有前行的动力,与大家共享。

1、企业意识层面的阻碍

(1)危机感

基于BIM技术做的各类包括成本控制、进度控制等,必然需要多部门协同工作,涉及多部门的利益。由于BIM的体系和管理模式还未完全被大家熟知,很难让多部门的人统一达到相同的认知水平,加之BIM让很多传统管理模式下不能算清楚的数据逐渐变得透明,很多灰色地带的利益被暴露在阳光下,必然会动了某些人的“奶酪”。至少在思维上尚未完全认同的人,会有一定程度上的危机感,这种危机感既可能是正向的督促学习BIM,也可能是前进道路上的阻力。

(2)惯性

大多数人习惯以往点对点的网状工作模式,多方合作时便于对接和追责,但是BIM的最大亮点是以BIM模型为核心信息源,达到多部门协同的效果,BIM中心的权责是很重要的。我们用同理心试想一下,你忽然被打破曾经的工作舒适圈,要求你去信任一个新的技术和部门,会对你的工作带来莫大的变化,初期有惯性希望维持原有的工作习惯,这是可以理解的。可能每个项目都会遇到类似的问题,我们是逐个部门、环节去攻克的,共同形成合力才能发挥协同的作用。

(3)设计与施工问题遗留

过去,设计院是事业单位,施工方是企业性质,设计阶段的BIM应用先于施工阶段,在大家的观念里,设计院是具有先天优势的。到了目前这个发展阶段,仍然存在设计院和施工方在BIM应用上不能完全互通的问题。设计院很难站在施工的角度上出图,设计图在施工单位获得认可的难度比较大,施工时还需要经过BIM建模、图纸深化等过程,会有时间和资源上的浪费。

(4)各方顾虑

企业领导层会基本认可BIM的正向价值,但是深度推行很有难度,会衍生各种顾虑。而业界关于“BIM无用论”“BIM是假的”等负面声音逐渐消失殆尽,行业普遍顾虑的不再是BIM到底有没有用,而是BIM的价值与企业和项目特色紧密相关,短期内或许不明显,自己的企业该通过怎样的方法去推行和落地,怎样才能通过BIM实现真正意义上的信息化。我认为,这种对施工企业的影响一定是长期的,BIM应用落地的趋势一定是不可逆的,但解决这些顾虑还需时间。

 

2、BIM技术发展方面的阻碍

模型轻量化的应用程度还未达到普及化。BIM应用始终围绕着模型本体,在向管理升级、集合多种模型时,尚没有一个打通多个平台数据的完美平台。对施工企业而言,多个平台不互通,又必须要推行BIM,常常会造成双轨平行,增加工作量的局面,进一步给自己增加向前推进的阻力。平台化一定是未来的大趋势,广联达近年在尝试打通建筑各生命期的数据流通问题,这是个非常好的趋势。模型轻量化和数据互通的平台需要很大的技术型突破,有技术实力的软件商率先进行科技研发和技术投入,对我们施工企业而言是一个很值得期待的信号,当然这也需要很长的时间投入,我们拭目以待。

 

3、企业投入产出比的阻碍

BIM应用对硬件配置的要求很高,进行全企业范围内的普及化,必然要面临大面积的硬件更新,而硬件设备是日常消耗品,需要长期投入。作为施工企业,我们不得不综合考虑性价比的问题,有没有必要在现阶段做这样大面积的投入,投入后BIM推进的效果和回报是不可完全量化的,有太多的不确定因素。同时还要考虑企业的BIM应用所处的阶段与需求,这让我们在做相关决策时有很多顾虑。

 

六、走过风雨二十年,明天仍是战斗士

我扎根施工行业已有二十余载,见证了天一集团的BIM应用发展过程,我坚定一定要走BIM这条路,无论前路如何,总有拨开云雾见月明的时刻。在此,我个人对于企业BIM落地有一些建议:

第一,BIM和传统工作模式不能割裂,BIM中心的工作一定不能与施工现场脱离,要由点及面,从应用点开始逐渐深入应用、过渡到管理变革。

第二,将企业文化与人才培养融合,根据企业特色,以最快的速度把BIM理念普及下去。建议通过轮岗机制加速大家对BIM熟悉程度的训练,同时尽快建立本企业的BIM流程标准。

第三,BIM和信息化息息相关,在BIM软件等知识产权上的投入一定要狠下心做,可以列入固定资产投入,施工企业本身不具备研发优势,BIM的应用离不开软件的强力支持。

第四,招聘人员多元化,有意识地招聘软硬件相关的专业人才,能够在日后与BIM软件商更顺畅地交流合作,提高施工企业的技术实力。

这场以技术为驱动的管理模式变革,我们有幸参与,可以预见的是,在真正实现BIM应用落地的时候,施工企业会完成从粗放式管理到精细化管理的一次彻底的、全面的、颠覆性的转变,现阶段的痛苦在未来蓝图面前,都将化为乌有。推行BIM,势在必行!

 

 

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