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我国BIM发展战略和模式探讨_三_

第3卷第4期2011年12

Vol.3No.4

Dec.2011

我国BIM 发展战略和模式探讨(三)

何关培

(华中科技大学BIM 工程中心,武汉430074;广州优比建筑咨询有限公司,广州510640)

【摘

要】在目前BIM 技术有了一定范围和程度应用的前提下,研究和实践未来BIM 在我国的可能发展战略和模

式将对快速实现BIM 技术在工程建设行业的价值最大化具有重要意义。【关键词】BIM ;建筑信息模型;战略;模式【中图分类号】TU17;TP39

【文献标识码】E

【文章编号】1674-7461(2011)03-0112-06

【作者简介】何关培(1963-),男,高级工程师,华中科技大学BIM 工程中心副主任,广州优比建筑咨询有限公司CEO 。长

期从事工程设计、

计算机应用研究,目前致力于BIM 技术等行业计算机应用前沿领域的战略发展研究。接上期《我国BIM 发展战略和模式探讨(二)》连载

6“BIM 工具”中国战略探讨

BIM 工具的核心当然是各种自己本身是BIM

或者与BIM 有关的软件,本文也以BIM 及相关软件作为讨论重点,之所以仍然保留“BIM 工具”的标

题,是因为从整体分析,BIM 工具还应该包含软件以外的其他工具,例如模型库、标准库等。

作者在

《BIM 和BIM 相关软件》[5]

中对目前市场上的主要BIM 及相关软件做了一个罗列,虽然既称不上系统也称不上不完整,但关于BIM 软件的基本轮廓和内容应该是八九不离十了。

战略探讨可以通过三个主要步骤来实现:首先要弄清楚我们的现状,其次是定义出我们的目标,第三是勾划出我们的行动路线。下面我们按照这个方法来对“BIM 工具”的中国战略进行一个简单的探讨。

6.1中国BIM 软件现状

如果我们把在市场上具有一定影响的BIM 和BIM 相关软件都放在一起的话,可以得到下面表6-1(表中加粗斜体字的为国产软件):

大家知道,BIM 核心建模软件(英文叫BIM Au-thoring Software )是BIM 赖以产生和发展的前提,其余软件通过和BIM 核心软件在不同层度上的信息交换,为项目不同参与方利用BIM 提高各自的工作

质量和效率服务,同时为实现BIM 对整个工程建设

行业价值最大化做出贡献,国内目前在BIM 核心建模软件这个领域基本处于空白状态。

除了BIM 核心建模软件缺失以外,在上表列出的13类BIM 和BIM 相关软件中,国内目前处于空白状态的软件总共有8类之多,需要着重说明的是,表中只列出了目前能够和BIM 核心建模软件通过信息交换进行集成工作的软件,表中的内容随时可能会有变化,但整体格局不会在未来2-3年甚至更长时间有大的不同。

如果全体业内同仁认可BIM 对工程建设行业将带来的影响和价值要比当年CAD 更为广泛和深远的话,

这种现状就应该引起我们行业主管部门、学校和科研机构、商业软件公司以及整个工程建设行业所有参与方的高度重视,并且研究和实施相应的战略和措施。6.2

BIM 软件中国战略目标探讨

讨论BIM 软件的中国战略目标可以从下面几个角度去考虑:

(1)BIM 软件为整个工程建设行业产生最大价值的角度

我国建筑业软件市场规模不足建筑业本身这个市场规模的千分之一,而美欧的经验普遍认为BIM 应该能够为建筑业带来10%左右的成本节省,即使我们把整个建筑业软件市场都归入BIM 软件,

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那么从前面两个数字去分析,这里也有超过100倍投资回报的潜力。即使退一步考虑,哪怕通过BIM 只降低1%的成本,从行业角度计算其投资回报也在10倍以上。

因此站在工程建设行业整个行业的立场上,我国的BIM软件战略就应该是如何以最快速度、最低成本让BIM软件实现最大行业价值,在保证目前质量、工期、安全水平的前提下降低建设成本1%、5%、10%甚至更多,从而把BIM软件完全考虑为实现这个目标的工具和成本中心。

(2)BIM软件本身这个市场的影响力和占有率角度

我想业内人士都能看明白,事实上,即便站在整个建筑业的立场上,也需要回答这样一个问题:什么样的BIM软件组合才能够最大限度服务于中国工程建设行业,以实现建设质量、工期、成本、安全的最优结果呢?

如果站在BIM软件本身这个市场的立场上,就是要研究我们国家需要一些什么类型和功能的BIM 软件?这些BIM软件如何得到?这些软件各自的市场规模、市场影响力和市场占有率如何?等等。

(3)削足适履还是量体裁衣

这是一个软件适应客户还是客户适应软件的问题,这也是一个简单的供求关系问题,这归根结底还是一个市场经济话语权的问题。

BIM软件使用者的话语权和BIM软件开发者的话语权如何在博弈中获得共赢和平衡,是中国BIM软件战略需要考虑的又一个重要问题,而在上述两者之间站着的是政府行业主管部门。

根据上述分析,作者提出图6-1所示的BIM 软件中国战略目标与同行商榷

图6-1BIM软件中国战略目标设定

6.3BIM软件中国战略行动路线探讨

温故知新,在讨论应该如何做以前,首先让我们来看看为什么中国BIM软件会出现当前这样一种现状的。

跟BIM软件产品开发有关的研究大致可以分为基础理论研究、通用产品开发、专用产品开发和客户化定制开发4个层次,如图6-2所示:

图6-2

BIM 软件产品研发层次

当然,所谓通用产品和专用产品这样的说法并没有严格意义上的界定,一方面可以用软件能够服务的市场规模来衡量,服务的人员数量大为通用产品,

反之为专用产品,这种划分比较清楚,不必多费笔墨;另一方面可以用跟信息创建和使用有关的指标来衡量,

如表6-2:表6-2

:通用产品和专用产品的信息指标特点

不管用哪种衡量方式,

BIM 核心建模软件一定是BIM 软件中的通用产品,其他产品诸如结构分析软件或造价管理软件之类,如果放在整个项目生命

周期内去考虑,

就更适合定义成专用产品,但是如果放在结构工程师或造价师的范畴去考虑的话,可

能就更适合说是通用产品。本文站在前一种角度来考虑问题。

表6-3

国内BIM 软件处于被动地位的原因

有了上面的铺垫,从表6-3理解为什么目前国

内BIM 软件总体处于这么一种被动局面的原因就

容易了。

美国和欧洲的经验告诉我们,虽然BIM 这个被行业广泛接受的专业名词的出现以及BIM 在实际工程中的大量应用只有不到十年的时间,但是美欧对这种技术的理论研究和小范围工程实践从上世

纪七十年代就开始了,

而且一直没有中断过,乔治亚理工、斯坦福和宾夕法尼亚等大学在这方面做了

大量的基础理论研究。如果从具有市场影响力的BIM 核心建模软件来看,ArchiCAD 是上世纪八十年代的产品,

Bentley Architecture (TriForma )、Revit 和Digital Project 则起始于上世纪九十年代。

美欧形成了一个BIM 软件研发和推广的良性产业链:大学和科研机构主导BIM 基础理论研究,经费来源于政府支持和商业机构赞助,大型商业软件公司主导通用产品研发和销售,小型公司主导专用产品研发和销售,大型客户主导客户化定制开发。

我们国家的基本情况是:BIM 基础理论研究基本没人做,

政府科研经费支持的大学和科研机构主要从事美欧BIM 基础理论研究的本地化,以及在此基础上的通用产品雏形研发和小范围工程试验,研究成果大多停留在论文、非商品化软件、示范案例上,既缺乏机制形成商品化软件,其研究成果也无法为行业共享;另一方面,由于缺乏基础理论研究

的支持和资金实力,国内大型商业软件公司只能从

事专用软件开发,

依靠中国市场和行业的独特性或政策保护生存发展;至于小型商业公司就只好在客

户化定制开发上寻找机会,而这种经营模式严重受制于平台软件的市场和技术策略,使得小型商业软件公司的生存和发展状况变得极不稳定。

要从根本上改变我国在BIM 软件领域的基本格局,说难也难,说不难也不难。说难是因为不管采取哪种战略都不是短期内(2年、3年甚至5年)可以实现的,说不难是因为要实现这个目标的基本战略并不复杂,就是让行业内的各个参与方回到“合适的人干合适的事”上来,从表6-4左边表格的现状转变到右边表格的良性状态上来。

这种转变的关键步骤是要让国家科研经费支持的大学和科研机构回到基础理论研究上来,用这些研究成果吸引和支持大型商业公司投资研发通用软件产品,以此类推,从而形成良性互动和发展。

中国工程建设行业既不差钱,也不差市场,人才应该也不缺,对影响行业未来提升转型的信息化核心技术的核心工具———BIM 软件,必须要有一个

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非常明确的战略以及相应的行动路线。

表6-4:改变国内BIM

软件被动局面的基本战略

行文至此,忽然想起一句当年东北非常流行的话“只要路线对了头,没有棉猴也会有棉猴”。现在我们知道,路线正确了,不一定会成功;但是如果路线不正确,就一定不会成功,并且差距会越来越大。

7“BIM 标准”中国战略探讨

7.1

BIM 为什么要有标准?

大家都知道,

BIM 应用有这样两个基本环境条件和价值规律:其一是每一个工程项目的建设和运营都是由相当数量不同专业、不同企业、不同地区

甚至不同国家的从业人员联合起来共同完成的,这些从业人员都需要或者可以借助BIM 提高他们的

工作效率和质量;其二是BIM 应用的利益或价值普遍符合1+1>2的规律,

即能够协同使用(或集成使用)BIM 的角色越多,

BIM 能够给项目带来的价值也越大。

不是一个人能完成的工作就需要有相应的标准来指挥协调。工程建设行业的从业人员都有使用BIM 的需要,而且互相之间协调使用还可以使项目总体和每个从业人员都得到更大的利益,这就是BIM 需要标准的被动和主动理由。7.2

什么是标准?

标准的目的当然是通过标准化提高效率和质量,维基百科对标准化有如下的解释:

Standardization or standardisation is the process of developing and agreeing upon technical standards.Documenting standards establishes uniform engineering or technical specifications ,criteria ,methods ,proces-ses ,or practices.Some standards are mandatory while others are voluntary.Voluntary standards are available if one chooses to use them.Some are de facto stand-ards ,meaning a norm or requirement which has an in-formal but dominant status.Some standards are de jure ,meaning formal legal requirements.

这段话可以分成三个部分来解释:

a )标准化是对技术标准进行开发和取得一致意见的过程,

制定标准就建立了唯一的工程和技术规范、准则、方法、流程或实践;b )有些标准是强制性的,有的是自愿的,自愿标准人们可以选择使用;

c )有些是事实标准,意思是指一种非正式但具有统治地位的规范获要求(例如今天广为使用的

DWG /PDF /DOC 等都是事实标准,作者注);有些是

法定标准,即正式的法律要求。7.3

BIM 标准的构成

清华大学BIM 课题组在其《中国建筑信息模型

标准(CBIMS-Chinese Building Information Modeling Standard )框架研究报告》中把BIM 标准分为BIM 技

术标准和BIM 实施标准两类,如图7-1

图7-1

BIM 标准框架(资料来源:参考文献【7】)

作者在系列博文的第一篇《BIM 河洛图-BIM 中国战略研究的起点》[6]

中也提到过BIM 标准可以分为BIM 基础标准和BIM 应用标准两类。

尽管说法可能不同,但本质只有一个,即BIM 标准可以根据使用人群划分为给BIM 工具研发人员使用的和给BIM 应用人员使用的两类。这也符合美国BIM 标准把BIM 人群划分为BIM 使用者、BIM 标准制定者和BIM 工具研发者三类的基本原则。

7.4BIM 标准是如何被遵守和使用的?

从上述维基百科对“标准化”的定义上我们知

道,做标准的过程包含两个关键环节:其一是开发标准,其二是使该标准的利益相关方取得一致意见,直白一点说就是让相关组织和人员都遵守和使用这个标准。事实上大家都明白,如果一个标准没有人遵守和使用,就形同虚设,就和没有这个标准是一回事。

尽管开发标准本身也不是一件容易的事情,尽管标准的开发和使用这两个环节不能完全互相割裂,双方存在一定的内在联系,但是就我们国家工程建设行业信息化以及BIM 的实际情况来看,标准的“取得一致意见”远远要比标准的“开发”要关键的多。

为了更好地说明这个问题,我们先来看看BIM 标准的使用会是一个什么样的过程(图7-2

):

图7-2BIM 标准使用过程

众所周知,除了纯理论研究以外,在实际工作中BIM 用户一般无法直接使用BIM 标准,必须通过相应的BIM 工具才能实现,因此正常的BIM 工作流程可以这样描述:BIM 用户使用一定的BIM 工具,BIM 工具遵守一定的BIM 标准产生用户需要的BIM 成果为用户的业务需求服务。

那么BIM 工具会选择遵守什么样的BIM 标准呢?首先每个BIM 工具都有自己的专用信息存储格式作为工作文件,如果这种专用格式能够成为事实标准,那么对该工具产品的销售将产生巨大推动力;其次会主动遵守BIM 事实标准,因为遵守事实标准对工具销售有利;第三会被动遵守BIM 强制标准,同样也是为了更好的销售。

一般来说BIM 标准制定者制定出来的可以称之为法定标准,如我们国家的国家标准GB 系列、建

筑工业行业标准JG 系列以及地方政府的各种标准等,法定标准可以分为强制性标准和非强制性标准(也称推荐性标准或自愿性标准)两类,当然非法定标准制定人例如BIM 工具厂商等也可以制定自愿性标准。

要让某种非强制性BIM 标准被BIM 工具所遵守,通常情况下只有一种办法,那就是让这种非强制性标准变成事实标准。7.5如何确定“BIM 标准”的中国战略?

中国BIM 的现状可以用两句话做一个不那么严谨也不那么完全但是比较简单和形象的概括:BIM 工具以国外产品为主,BIM 标准以国外标准为主。

在这样一个形势下,中国的BIM 标准应该做什么、怎样做以及如何让以国外为主的BIM 工具来遵守中国的BIM 标准,以及如何培育发展中国自己的BIM 工具呢?这个问题当然不是一个容易回答的问题,

但又是一个全体工程建设行业从业人员无法回避而且必须回答的问题。在此作者提供一些自己的思考供大家批评和讨论(图7-

3)。

图7-3“BIM 标准”中国战略的三种可能路线

(1)上策:整体控制

中国移动通讯刚起步的时候面临目前工程建

设行业在BIM 领域同样的问题,

几乎所有通讯基础设施和终端设备(手机)都是国外产品,由于采取了

统一平台、统一标准等整体措施,现在大家都很清楚,中国移动通讯的控制权在中国人自己手里,诺基亚、摩托罗拉、三星不过是产品提供商而已,而且这个过程还培育产生了在市场上有影响力的中国品牌华为、中兴等基础设施产品,以及联想、海尔等手机终端产品。

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BIM标准完全有可能采取类似战略,把标准和应用平台结合起来,以政府建设项目信息管理需求为经,以产业链项目信息互用需求为纬,从整体上控制和管理项目信息的利用和流转,实现国家利益、行业利益和项目参与方利益最大化。

从能够产生的效果来分析,此为上策,但是需要介入的层面和资源也非常可观。

(2)中策:应用为王

作者在BIM中国战略探讨系列博文[6]中介绍过,我国建筑业软件营收规模远远不足建筑业本身营收规模的百分之一。

因此如果没有相当高层面和相当大资源的支持,把有限的资源聚焦在BIM应用层面,让不足百分之一的建筑业软件为整个建筑业产生5%、10%甚至更大的价值服务,争取实现BIM对整个建筑业效率和质量提升的最大化,应该是我国BIM标准乃至整体BIM战略的选择,此为中策。

(3)下策:各自为政

这是我国CAD已经走过的路线,也是目前BIM 正在走的路线,这也注定是一条效果最差的路线。大家各显神通、各自为政,最后被各个击破。

可以这样描述这幅图景:有能力拿到BIM标准研究经费的机构开始研究BIM标准,对他们的考核是“BIM标准”,至于这个标准能不能用、有没有人用跟标准研究者无关;工具开发者除了自有格式外,哪个是事实标准就用哪个标准;BIM用户是哪个软件好用就用哪个软件。结局可想而知:实际在用的标准都将是国外标准,实际在用的软件都将是国外软件。

参考文献

[1]National Institute of Building Sciences,United States Na-tional Building Information Modeling Standard,Version1

-Part1.

[2]buildingSMART alliance of National Institute of Building Sciences,BIM Project Execution Planning Guide,Version 1.0

[3]何关培,实现BIM价值的三大支柱-IFC/IDM/IFD[J].土木建筑工程信息技术,2011,3(1):108-116.

[4]McGraw Hill Construction,The Business Value of BIM-Getting Building Information Modeling to the Bottom Line,2009.

[5]何关培.BIM和BIM相关软件[J].土木建筑工程信息技术,2010,2(4):110-117.

[6]何关培BIM博客:http://blog.sina.com.cn/heguanpei [7]清华大学软件学院.中国建筑信息模型标准(CBIMS-Chinese Building Information Modeling Standard)框架研究报告.

China BIM Development Strategy and Model Study(3)

He Guanpei

(BIM Center,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan430074,China;

Ubiquitous Techonology Co.,Ltd.,Guangzhou510640,China)

Abstract:Under the situation of BIM adoption in a kind of breadth and depth in China,studying and trying fu-ture BIM development strategy and model would be very important for AEC industry to maximize BIM value.Key Words:BIM;Strategy;Model

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