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BIM·數(shù)字化·物聯(lián)網(wǎng)將引領建筑業(yè)

2017-02-23 10:41 建筑時報系統(tǒng)管理員

　　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），認為建筑業(yè)需要變革，并認為瓦解的時機已經(jīng)成熟，BIM、數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)將引領建筑業(yè)發(fā)展。
　　麥肯錫全球研究院估計到2030年將有57萬億的基礎設施投入，這會大規(guī)模刺激一些公司投入新的技術和改進實踐方法來提高生產(chǎn)效率和項目交付方式。在該報告中，認為在接下來的5年中，如下幾種方式可以改變建筑業(yè)。
　　上世紀70年代，大型航空公司開始使用3D計算機模型，這幫助航空業(yè)生產(chǎn)效率提高了10倍。然而，建筑業(yè)還沒有采用覆蓋項目計劃、設計、施工和運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。結果，就沒有了單獨的數(shù)據(jù)源以提供項目設計、成本和時間管理的集成、實時的信息。
　　下一代5DBIM能為任何一個項目提供實體和功能特征的5維信息，即除了標準的3D空間設計參數(shù)以外，還包括項目的成本和進度。同時也包括一些細節(jié)，例如幾何結構、規(guī)格、美學、熱能和聲學特性。一個5DBIM平臺能為業(yè)主和承包商提供項目成本和進度變更影響的識別、分析和記錄，也能幫助承包商更好開展早期風險識別和決策。
　　一項研究發(fā)現(xiàn)，有75%采用BIM的企業(yè)認為，BIM技術給他們帶來了積極回報，包括更短的項目周期、紙質(zhì)文檔和材料成本的節(jié)省等。如果進一步和AR（放大現(xiàn)實）及可穿戴裝備結合，5DBIM技術的價值會更大。為了更好地獲得BIM技術的豐富價值，項目業(yè)主和承包商從設計階段就需要將用戶嵌入進來，所有的利益相關者都采用和BIM兼容的標準化的設計和報告格式。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、實時信息共享方式，以確保透明化、協(xié)同、及時跟蹤和風險評估、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)文件來管理項目，包括藍圖、設計圖紙、采購和供應鏈訂單、設備日志、日進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，這導致了變更和索賠。
　　近年來，業(yè)主和承包商開始應用數(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，以開展大型工程項目計劃、設計、現(xiàn)場控制、預算和文檔管理。幾個大的項目開發(fā)商已經(jīng)成功進行項目管理工作流的數(shù)字化。
　　數(shù)字化工作流具有顯著的好處。在美國一個隧道項目中，有600家供應商、承包商開發(fā)了一個簡單的平臺用于招投標和合同管理，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計及用戶界面不友好等。低成本的移動連接費用已經(jīng)導入了新一代“移動優(yōu)先”的基于云端的APP使用方式，即使在遙遠的施工現(xiàn)場，也能實時更新。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上使用APP，將施工藍圖和計劃的變化實時告知現(xiàn)場人員，現(xiàn)場圖片也能超級鏈接到項目計劃中。也有一些公司提供移動時間記錄、實時成本編碼、工人定位和問題日志及追蹤。還可以實現(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、設備和大量工作在現(xiàn)場開展，使項目現(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。很多領域已經(jīng)開始實際應用物聯(lián)網(wǎng)了，傳感和無線技術使設備連接起來并越來越“智能”。在工地現(xiàn)場，物聯(lián)網(wǎng)能使建筑機械、設備、材料、結構甚至模板能和中央平臺“會話”以獲得關鍵性能參數(shù)。傳感、近場通訊（NFC）設備，以及其他設備能幫助監(jiān)控工人和設備的生產(chǎn)效率，包括：設備監(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是RFID，其廣泛應用于物流、零售和制造業(yè)，以收集精細化的產(chǎn)品、地點、時間和交易數(shù)據(jù)。目前，近場通訊技術也在演化，標簽tags將很快能包括很多信息，例如規(guī)格、日期、缺陷、供應商、設備廠商、維修記錄、運行參數(shù)等。RFID設備，包括掃描器、接收器、標簽的成本都在不斷降低，一些新的設備也在涌現(xiàn)。
　　除了物聯(lián)網(wǎng)外，高級分析技術也至關重要。倫敦大型基礎設施項目采用這些方法大大節(jié)省了時間和資金，項目領導和數(shù)據(jù)分析公司一起構建了一個基于網(wǎng)絡的適配儀器和監(jiān)控系統(tǒng)，這一系統(tǒng)吸收現(xiàn)場傳感數(shù)據(jù)、施工進度數(shù)據(jù)、工人和設備移動數(shù)據(jù)。基于這些信息，通過統(tǒng)計分析幫助項目團隊識別異常和潛在風險，這對于人口稠密和歷史文化敏感性的倫敦至關重要。類似的例子比比皆是。啟發(fā)于高級分析技術，一些石油天然氣巨頭采用匹配正確的團隊，指派合適的項目領導，以及修改工作流程，最小化浪費改進了效率，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)了預測分析引擎，以防止設備現(xiàn)場故障發(fā)生，這節(jié)省了大量故障停機時間、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，這些明天的贏者會成為技術創(chuàng)新和數(shù)字化的領先者。抵抗變革不再是未來的一個選項。
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