前言
建筑業(yè)是世界上最大的產(chǎn)業(yè)，也是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。在我國，建筑業(yè)產(chǎn)值利潤率自2014年達(dá)到最高值3.63%后，總體呈下降趨勢。2021年，建筑業(yè)產(chǎn)值利潤率為2.92%，跌破3%，為近十年最低。隨著市場環(huán)境的不斷變化，技術(shù)的進(jìn)步，以及突如其來的新冠肺炎疫情正在逐步發(fā)展并加速產(chǎn)生影響，推動建筑產(chǎn)業(yè)向“下一個新業(yè)態(tài)”轉(zhuǎn)型。
面對著建筑業(yè)前所未有的挑戰(zhàn)，在2020年7月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等十三部門聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》，將提升建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化水平作為發(fā)展目標(biāo)，明確到2035年，“邁入智能建造世界強(qiáng)國行列”。在2021年初最新的《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中，明確指出“建筑業(yè)在與先進(jìn)制造業(yè)、新一代信息技術(shù)深度融合發(fā)展方面有著巨大的潛力和發(fā)展空間”，需要“加快建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級”。
面對轉(zhuǎn)型升級的挑戰(zhàn)，行業(yè)內(nèi)每個企業(yè)都需要評估轉(zhuǎn)型過程中會出現(xiàn)的問題和未來發(fā)展趨勢。作為制造業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的使能技術(shù)承載，達(dá)索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺(以下簡稱：3DE平臺）在飛機(jī)、汽車、船舶、工業(yè)裝備等先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域有著最為廣泛的應(yīng)用，幫助客戶實現(xiàn)在上下游、不同專業(yè)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型升級。
同樣，3DE平臺將先進(jìn)制造業(yè)的經(jīng)驗帶到了建筑業(yè)，得益于單一數(shù)據(jù)源的理念，所有項目相關(guān)者都可以在平臺上無縫協(xié)作。3DE平臺在建筑設(shè)計、施工和運維全生命周期各階段都有著廣泛的應(yīng)用，由于篇幅限制，本文從社交化協(xié)作、項目智能分析、需求管理、3D審查及需求驗證、施工仿真、問題智能分析和交互展示等方面，闡述3DE平臺如何在復(fù)雜建筑項目中基于BIM多組織多角色并行協(xié)作，進(jìn)而提高生產(chǎn)力。
圖1. 基于3DE平臺的一體化設(shè)計建造環(huán)境
社交化協(xié)作
在典型的建筑項目中，參與項目上下游建設(shè)單位和人員包括業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工等主要角色。為保證項目成員的有效溝通，信息透明和項目的成功，3DE平臺提供了設(shè)計建造一體化的平臺環(huán)境，所有利益相關(guān)者都可以連接到3DE平臺并獲取個人關(guān)心的項目信息。
3DE平臺提供3DDashboard看板和3DSwym社區(qū)以及6WTag技術(shù)幫助不同角色組織個性化的界面和查找關(guān)注的信息。
1、個性化界面組織（3DDashboard）：作為項目成員，可以構(gòu)建組織在多個選項卡中的個人3DDashboard，并通過添加，編輯和刪除小部件(Widget)來個性化界面。項目成員可以訪問允許在整個3DDashboard中聚合信息的應(yīng)用程序和小部件。
2、社區(qū)共享協(xié)作（3DSwym）：3DSwym提供了在整個組織內(nèi)部和/或外部社區(qū)協(xié)作和實時協(xié)作功能。通過提供圖片、視頻和三維模型等直觀的內(nèi)容創(chuàng)建工具和評論、點贊等社交互動功能，使各方協(xié)作更加敏捷和創(chuàng)新。
3、基于語義識別過濾（6WTags）：基于語義識別6WTags技術(shù)，項目成員可以使用語義輕松地從平臺中檢索需要的信息，讓項目成員快速找到項目相關(guān)的最新信息。
圖2. 3DE平臺自定義界面之3DDashboard應(yīng)用
項目智能分析
項目智能分析應(yīng)用（Project Intelligence）得益于達(dá)索大數(shù)據(jù)解決方案NETVIBES Exalead技術(shù)。Exalead是達(dá)索系統(tǒng)信息智能應(yīng)用，提供強(qiáng)大的信息獲取、索引、分析和展現(xiàn)功能，為用戶最大化地挖掘數(shù)據(jù)背后的業(yè)務(wù)價值。
項目智能通過項目選項卡顯示項目的360°視圖，聚合多個報告以及來自平臺和外部系統(tǒng)的各類業(yè)務(wù)實時數(shù)據(jù)信息，項目成員可以隨時向下鉆獲取有關(guān)項目的更多詳細(xì)信息，這是評估項目健康狀況和進(jìn)度等關(guān)鍵KPI指標(biāo)的關(guān)鍵。
圖3. 基于NETVIBES Exalead技術(shù)項目智能分析
需求管理
建筑項目在設(shè)計早期，業(yè)主的需求是以文檔的形式向建筑師傳遞，對于需求的傳遞和后期變更往往處于“糊涂”的狀態(tài)。3DE平臺在應(yīng)對需求追溯和變更有著整套的解決方案。在3DE平臺上可以將傳統(tǒng)文檔形式傳遞的需求進(jìn)行條目化、結(jié)構(gòu)化和數(shù)據(jù)化，便于在后期設(shè)計過程中去追溯需求是否被滿足，來對齊業(yè)主的需求和需求變更，改變“糊涂”狀態(tài)。
3DE平臺統(tǒng)一的需求管理可以改善需求變更管理，更輕松地對需求進(jìn)行跟蹤實施，可追溯性強(qiáng)大的影響分析有助于管理變更歷史記錄，記錄變更背后的討論和決策以及定義需求基準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)化的需求數(shù)據(jù)可以和產(chǎn)品數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，形成關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可追溯關(guān)系。
圖4. 需求結(jié)構(gòu)化管理
3D 審查和需求驗證
BIM技術(shù)在未來建筑業(yè)轉(zhuǎn)型扮演著舉足輕重的作用，3D技術(shù)一直是3DE平臺倡導(dǎo)的核心能力扮演者。在3DE平臺上，設(shè)計師可以使用設(shè)計功能創(chuàng)建BIM模型，相關(guān)項目成員可以消費三維BIM模型，進(jìn)行BIM相關(guān)應(yīng)用，審查和驗證是否滿足業(yè)主對于項目的需求。
3DE平臺提供了基于輕量化的瀏覽技術(shù)，使得各方參與人員輕松在瀏覽器上查看模型以及通過6WTags動態(tài)過濾和識別模型構(gòu)件的所有信息。
圖5. 輕量化BIM模型瀏覽
同時，可以查看不同LOD級別下BIM信息定義的完整性。通過知識工程規(guī)則定義，去檢查辦公室空間設(shè)計對于需求的滿足程度。通過干涉檢查功能可以查看多專業(yè)之間的干涉沖突問題，將暴露和解決潛在的設(shè)計問題
圖6. BIM模型不同LOD屬性定義檢查
借助于3DE平臺強(qiáng)大的知識工程能力，不僅可以實現(xiàn)設(shè)計的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化。借助與知識工程檢查規(guī)則（Rule），可以實現(xiàn)對模型的檢查。本案例以檢查辦公室空間規(guī)劃的要求為例，此規(guī)則定義將檢查每個空間的面積和容納人數(shù)，并以不同顏色顯示是否滿足要求，如果符合要求，則為綠色，如果不符合要求，則為紅色。
圖7. 三維空間規(guī)劃需求驗證
本案例中通過設(shè)定結(jié)構(gòu)和HVAC兩個專業(yè)之間的干涉檢查，可以輕松計算得到兩個專業(yè)之間的設(shè)計沖突，并可以在三維空間中直觀查看每一個干涉的位置和構(gòu)件關(guān)聯(lián)信息。該信息同樣可以在網(wǎng)頁web中查看并作為項目任務(wù)附件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，便于移動端查閱和問題的處理閉環(huán)。
圖8. 多專業(yè)干涉檢查
施工仿真
施工方在建筑設(shè)計后期可以提前介入驗證施工方案的可行性，BIM工程師在3DE平臺上借助BIM模型進(jìn)行施工方案推演和施工仿真。3DE平臺DELMIA施工仿真解決方案可以在虛擬環(huán)境中驗證施工計劃的準(zhǔn)確設(shè)計，施工資源與場地的合理安排，施工工法的正確施工。
圖9. 施工組織設(shè)計面臨的業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)
3DE平臺改變傳統(tǒng)從上向下計劃方法為從上向下與從下向上相結(jié)合組織施工計劃，以BIM模型/施工計劃/施工資源為核心構(gòu)建單一數(shù)據(jù)源，構(gòu)建零散工程數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，依據(jù)每個BIM定義的工程量計算施工任務(wù)周期進(jìn)而推算整體項目計劃，分階段分周期的統(tǒng)計資源，能源消耗狀況，成本統(tǒng)計分析，快速得出多種施工方案的項目計劃，對比分析平衡成本與周期。
問題智能分析
問題智能分析同樣得益于達(dá)索Exalead大數(shù)據(jù)技術(shù)的賦能，可以將項目問題進(jìn)行語義識別分析，可以按照問題優(yōu)先級、嚴(yán)重程度、問題解決時間等不同維度進(jìn)行統(tǒng)計分析。
項目成員在我的“問題管理”選項卡中，可以查看提出的問題。跟蹤它們的狀態(tài)，并分析它們隨時間的變化、優(yōu)先級和解決時間。同樣可以導(dǎo)航所有相關(guān)信息，也可以隨時向下鉆取以訪問更詳細(xì)的信息。
圖10.問題智能分析
在“問題管理”App頁面左側(cè)，您可以看到已創(chuàng)建的問題列表、其成熟度狀態(tài)和優(yōu)先級。在右側(cè)，您可以在BIM模型上看到已識別和報告這些問題的位置。只需單擊幾下，項目成員就創(chuàng)建了一個包含所有必需信息的新問題：標(biāo)題、建議、描述、附件、優(yōu)先級和受托人等。問題管理提供了一組靈活的問題創(chuàng)建、跟蹤和解決工作流。
圖11.問題管理
交互展示
借助3DE平臺3DEXCITE強(qiáng)大的渲染能力，營銷團(tuán)隊可以使用相同的BIM模型進(jìn)行渲染和交互展示，向業(yè)主和相關(guān)項目參與單位人員展示項目的設(shè)計理念和成果，建造過程中方案和進(jìn)度等信息。
3DEXCITE可以將三維模型、材質(zhì)、燈光、氛圍場景等進(jìn)行組合，并通過多種方式（自然語言編輯器或者Java腳本）創(chuàng)建動態(tài)交互效果，在虛擬環(huán)境中獲得身臨其境的美好體驗。
總結(jié)
面對著建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)，達(dá)索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺通過在先進(jìn)制造業(yè)的最佳實踐已經(jīng)成功應(yīng)用在建筑行業(yè)，旨在幫助建筑業(yè)實現(xiàn)基于BIM技術(shù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。通過在平臺上下游多專業(yè)多角色真正的并行工作，來確保協(xié)作并提高生產(chǎn)力。上海江達(dá)基于達(dá)索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺在建筑工程行業(yè)擁有上海市政院、長江設(shè)計公司、中國電建、中南建筑設(shè)計院等實踐和落地實施能力，歡迎留言咨詢。
寫在最后，達(dá)索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺作為面向業(yè)務(wù)的三維體驗平臺，可以幫助行業(yè)領(lǐng)袖以及大型復(fù)雜項目的所有參與者了解現(xiàn)在、駕馭未來，構(gòu)建行業(yè)上下游協(xié)同，實現(xiàn)行業(yè)升級轉(zhuǎn)型的美好未來。
達(dá)索系統(tǒng) C&SI 合作伙伴
達(dá)索系統(tǒng)開發(fā)合作伙伴
