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BIM大论坛:为什么国外道路BIM解决方案难以落地?
发布日期:2019-07-01 点击量:867 信息来源:Mountain

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(图片来自网络)


1、前言
      近期,有成都地区勘察设计单位的领导,专程到西安来交流BIM技术及其应用。在研讨交流中,大家对一个话题尤为关注——为什么国外道路BIM解决方案,始终难以在公路交通勘察设计企业中落地呢?
      大家讨论到,为了能尽快掌握与BIM相关前沿技术,国内不少设计单位在调研之后,先后以不菲的价格引进了国外BIM软件。对A、B、D等公司软件解决方案,在不同的单位均有引进的案例。接着,为了积极稳妥地推进BIM技术在道路交通工程勘察设计中的应用,有的单位还专门组建了BIM探索团队,如“BIM中心”。其目的无非在于两个方面,第一,及时跟踪掌握国内外工程BIM最新的技术与发展情况,并在少数试点工程项目中开展部分应用示范;第二,由BIM中心将探索掌握的BIM技术,推广到具体勘察设计部门和更多的实际勘察设计项目之中。
      可事情的结果却应了一句话:“想法是美好的,现实却是残酷的”。尽管BIM示范项目似乎很成功,尽管各类BIM大赛、推广活动满天飞,但到了落地的时候,却似乎比登天还难啦!为什么多数BIM成功案例,最终设计是采用纬地道路CAD系列软件完成专业设计任务,再由BIM中心“翻模”展示效果的“两张皮”的情况呢?
      以下,笔者结合对相关单位BIM研发与应用情况的掌握,谈谈国外BIM软件难以落地的原因。

道路BIM模型(纬地软件)


2、原因(一):专业设计功能欠缺

众所周知,不论是典型公路项目,还是市政道路,以及铁路工程等的勘察设计任务,包括了道路几何、桥涵、隧道、支挡构造物、隧道、交通工程与安全设施、土石方调配利用、工程地质、安全分析等多个专业的设计任务。而事实上,无论是A公司、还是B公司的BIM解决方案,都只具备道路几何(公路路线)、桥梁等12个专业的设计功能,根本无法实现一个道路工程项目中上述多个专业的设计任务。而某D公司的软件解决方案更是奇葩,完全就是一款针对工业3D设计软件,根本就不具备任何与道路、铁路等线性土木工程相关的专业设计功能。

      因此,欠缺专业设计功能才是多数BIM成功案例项目的实际设计最终采用纬地软件完成的根本原因。所谓BIM应用只是采用国外BIM软件对原设计的“翻模”和“再展示”罢了。那么,不能完成各专业设计任务,BIM价值又有几分呢?


道路BIM模型(纬地软件)

3、原因(二): 采用非主流的CAD平台
      作者掌握,除了A公司之外,国外(B、D公司)BIM软件解决方案都必须使用非主流CAD平台,如:Microstation、CATIA等。这就要求,所有具体工程设计人员必须学习、掌握一个陌生CAD平台环境。要知道,对于工程师而言,更换CAD平台无异乎更换一个操作系统一样的困难呀!何况,采用这些非主流的CAD平台之后,必然仍然无法离开原有的AutoCAD平台。于是,导致工程设计人员频繁地在多个软件平台之间来回切换,把图纸、数据从这个平台转到另一平台,一会还需要再转换回去……

图片来自网络

      

4、原因(三): 无法输出设计成果图表
      目前,在国内道路交通行业推广的国外BIM软件(包括A、B、D)解决方案,均不能按照国内公路、市政或铁路工程等专业要求,输出符合专业习惯的设计图表成果。因此,即便有工程项目采用国外软件开展BIM设计,完成了路线几何部分的设计任务,但是为了输出图表成果,又必须重新将数据导入到纬地软件,才能输出项目设计必须的图表成果。这也是在BIM技术落地过程中,让很多工程设计人员无语、难以理解的情况,属于致命性的缺陷。
       由于国外工程建设流程与国内不同,国外项目的设计深度(设计单位做的)往往只相当于国内初步设计阶段。而用于指导具体施工的详细设计图纸,一般是由项目施工或总包企业在施工阶段,自主细化完成的。因为需求差异,导致国外道路CAD软件在成果表达方面,远远不如国产软件,来得更加自动化,效率更高,甚至连页码、图号等信息都编排妥当了。
      笔者也注意到,有的单位在引进国外BIM软件之后,专门在国外软件道路几何设计功能的基础上,二次开发了部分路线专业绘图出表的功能。任何人都明白,这对于国外BIM软件推广是积极有益的!但是,对于BIM技术落地却仍然是杯水车薪啦!要知道,道路设计必然需要解决多个专业的设计任务,仅仅路线专业能绘图出表了,其他专业呢?前文,提到国外软件根本就没有路基、挡土墙、涵洞、交通工程、隧道......等等专业设计功能,又岂是二次开发一个绘图出表模块就能解决的了的吗?
5、原因(四): 存在大量的人工“翻模”现象
      BIM应用的基础和前提是“模型”,那么,首先,我们看看BIM模型是如何创建呢?根据调查,在各类应用国外BIM软件(包括A、B、D)的案例项目中,除了道路路基和部分桥梁模型是软件可以直接生成、或者通过二次开发的工具半自动化生成的之外,其他各类构造物、沿线设施、交通工程等的模型,几乎全部是手工“翻模”产生的。例如,大家经常提到的Revit软件,对于道路BIM而言,Revit不就是彻头彻尾的“翻模”工具。甚至对于D方案而言,连基础的路基模型都是根据几何设计数据,拉伸“翻模”得到的,也可以说,D公司解决方案的本质就是“翻模”。
      另外,确实有一些BIM中心对国外BIM软件进行了二次开发,但仔细调查就会发现,多数二次开发所作的工作都是:通过录入或读入(纬地软件的)专业设计数据,以参数化方式实现快速化BIM建模。而这些工作的实质仍然属于“翻模”的性质——毕竟,工程设计方案并不是在“翻模”中产生的,而是在“翻模”前就存在了!所以,“翻模”是今天几乎所有案例中无法回避的现实情况。
      根据需要翻模,有错吗?为什么大家都对“翻模”投以鄙夷的目光呢?因为,其一,只要有“翻模”的过程存在,就证明BIM技术并未真正应用到工程项目的设计之中,尤其是未落地到项目设计方案从无到有的产生过程!而这恰恰背离了BIM应用的初衷!对于设计阶段而言,BIM最核心的应用和价值就是工程方案设计!
      其二,尽管不同项目有不同特点,“翻模”的工作量有所差异。但总体上,各类公路、城市道路、铁路项目BIM应用中,均花费了大量人力和时间,主要集中在“翻模”方面。而现实中一个不可避免、但却最让BIM中心团队恼火的是,每次项目设计方案发生调整之后,就可能导致大多数“翻模”需要重来一遍!
      是的,“翻模”不是BIM理念所倡导的正向设计,“翻模”所花费的人力和时间,甚至超过工程设计本身——量变到质变,事情的性质就完全不同了!
6、原因(五): 无法实现模型自动属性信息关联
      根据BIM技术服务于工程项目全生命周期的理念,BIM技术的核心在于以模型为载体,在工程不同阶段和参与方之间共享和传递信息。BIM是信息模型,那么,讨论了“模型”我们再来讨论一下与模型关联的“信息”吧。
      或许很多人并没有注意到,我们在各类场合看到的道路工程BIM应用案例,大家都在展示工程项目三维场景、都在宣讲碰撞检查、都在展望BIM的愿景.....极少有项目提到“模型信息”,信息从哪里来?是怎么关联的呢?
      毫无疑问,通过手工“翻模”或者采用参数化工具半自动“翻模”时,模型的信息是不能自动添加并与BIM模型关联的,只能通过手工遍历所有模型和部件,一个个、一件件、一条条地去编辑、添加,手工编辑添加模型与模型、部件与部件之间的拓扑关系等。试想,一条50公里的公路项目,各类、各专业模型和部件上千万个,手工添加属性和信息的工作量绝对算是海量的了!
       所以,毫不夸张地说,道路BIM自动建模和属性信息关联,是BIM技术在道路工程领域应用的另一个关键技术瓶颈。今天,极少有人谈到“模型信息”,其原因也是明摆着的——在“翻模”的总体思路下,是无法真正解决模型自动创建、模型BIM编码和模型属性等的自动关联!

7、原因(六): 不能提高勘察设计效率  

      在工程勘察设计建设领域,任何一项新的技术或措施,要更新替换既有的技术,必然相对于既有技术有本质的改变,尤其是在效率方面。可今天,一些国外BIM软件要落地,却是在明确降低设计效率的。
      2016年底,交通运输部为了调研指导行业BIM技术发展的宏观技术政策,专门组织对全国多个地区、多个BIM应用案例进行了深入调查。调查报告的结论明确指出:当前道路工程领域BIM应用(与既有设计技术和方式比较),整体效率是明显是降低的。而且,项目地形地质条件约复杂、沿线构造物设施越多,效率降低越多。至于为什么会是降低效率的,笔者前面对几个方面的讨论已经给出了回答。如果您持怀疑态度,可以找任何一家BIM探索团队的BIMer们做做调查,“翻模”的工作量有多大?单单为了做三维渲染效果花费了多少精力?为什么BIM团队人人都是“白加黑、五加二、996”式的工作状态?

8、原因(七): 大家只关注表面的成绩成效,忽视了内在问题和困难
        对于这一点,笔者本不想过多讨论的,因为这似乎并不属于专业技术层面,但对于国外BIM软件技术落地成败问题,却是不得不说的一点。为什么很多单位会在对BIM做过一些探索、试点之后,都会做出决策选择开始落地推广呢?探索成功吗?试点项目成功吗?关键瓶颈都突破解决了吗?对比试点项目的整体效率了吗?具备大面积推广的条件了吗?笔者认为,恐怕一些单位和BIM探索团队并没有给予这几点足够的关注啊!
      看看吧,几乎所有的BIM应用案例,无一例外地在炫三维动画的效果、展示所谓的“碰撞检查”、施工模拟、争取所谓的BIM大赛的奖项......但是,有谁关心BIM正向设计的目标是否真正实现了?项目整体设计的效率是降低还是提升了?碰撞检查对于道路工程、常规结构又有什么实际价值?再常规、普通不过的结构和施工工艺,难道还需要一遍遍地仿真模拟吗?
       因此,当大家从上到下,只关注表面的成绩成效,忽视了内在的问题和技术瓶颈的时候;当大家都以偏概全,报喜不报忧,只拼炫酷效果,不关心实际花费了多少人力和时间成本的时候;当以获得某个BIM大赛奖项作为技术探索成功的依据的时候,当习惯性迷信“只有外来和尚会念经”的时候,那么,BIM落地的先天缺陷就已经被深埋在根基之处了。只有在实际项目落地推广的残酷循环中,慢慢地被重新发现了!
9、结语
      感谢您耐心阅读笔者冗长的文章!
      或许您会说:文章只一味讨论、剖析国外BIM解决方案难以落地的诸多原因和技术瓶颈,并没有给出更好的、能够破解上述问题和瓶颈的解决方案?这不是典型“愤青”、“网喷”的表现吗?
      不,笔者当然有更好的解决方案,有能够更好实现多专业正向设计,实现自动BIM建模和属性关联,并且能够被一线工程设计人员轻松切入应用的道路BIM解决方案!敬请关注笔者后续的文章吧。

      以上仅为个人观点和认识,不代表任何单位和组织。

Mountain
2019年6月26日



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