用信息技術(shù)引領(lǐng)高效率協(xié)同

文｜本刊記者 寧冉

天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司隸屬于中國(guó)中材集團(tuán)有限公司旗下的上市公司-中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司，由原天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司和中材建設(shè)有限公司合并重組而成，擁有中國(guó)水泥工業(yè)先進(jìn)的工程建設(shè)能力。然而當(dāng)接觸到新疆青松建化水泥廠2x7500t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線一期工程時(shí)，經(jīng)驗(yàn)豐富的天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司BIM設(shè)計(jì)工藝專業(yè)負(fù)責(zé)人劉剛也感到了些許壓力。這個(gè)項(xiàng)目難度大，工期特別緊。同時(shí)，業(yè)主在簽合同的時(shí)候，要求天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司全部生產(chǎn)車間采用三維設(shè)計(jì)完成，把問(wèn)題最小化。

青松建化水泥廠項(xiàng)目特點(diǎn)

據(jù)劉剛介紹，以前的項(xiàng)目都是在單個(gè)車間做一些協(xié)同，規(guī)模最大也就是5000噸，而7500噸這么大的規(guī)模還是第一次。可以說(shuō)，這個(gè)項(xiàng)目基本上屬于全新的項(xiàng)目，沒(méi)有太多的可參考性。其中的難度首先是車間的布置更復(fù)雜了，包括水泥廠設(shè)備的布置，還有一些直徑近五米的大風(fēng)管道等。當(dāng)這些設(shè)備在車間里面穿梭，重點(diǎn)要考慮的是如何避免梁、柱、設(shè)備相互之間的碰撞等問(wèn)題。

天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司信息中心主任，三維數(shù)字化設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人相沖表示，“整個(gè)項(xiàng)目的流程特別復(fù)雜，一環(huán)扣一環(huán)。特別是設(shè)備采購(gòu)和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，只有在物料和設(shè)計(jì)齊全以后，工期進(jìn)度才能順利推進(jìn)。這個(gè)全新的項(xiàng)目如果用傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)的方法難度非常大，拖延工期是很難避免的?！?青松建化水泥廠也意識(shí)到項(xiàng)目的難度，因此在項(xiàng)目之初就提出必須用三維設(shè)計(jì)完成該項(xiàng)目。

“沒(méi)有金剛鉆別攬瓷器活”。從2008年開(kāi)始，天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司就開(kāi)始接觸三維設(shè)計(jì)，在水泥行業(yè)包括南京院、成都院和合肥院在內(nèi)的四家設(shè)計(jì)院中，是較早接觸三維設(shè)計(jì)理念的設(shè)計(jì)院之一。目前，天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司已經(jīng)建立了七個(gè)專業(yè)：工藝、結(jié)構(gòu)、建筑、電氣、暖通、水道、總圖的三維協(xié)同設(shè)計(jì)，各個(gè)專業(yè)配合工作已經(jīng)擁有多年的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。

天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司是青松建化水泥廠項(xiàng)目的總承包商，負(fù)責(zé)包括投標(biāo)、報(bào)價(jià)、基本設(shè)計(jì)到采購(gòu)、施工一體的工程。出于謹(jǐn)慎態(tài)度，天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司前后派出三個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)約七八十個(gè)人參與到這個(gè)項(xiàng)目中來(lái)，而在實(shí)施過(guò)程中可能人數(shù)還要更多。天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司采用了三維設(shè)計(jì)和管理之后，多專業(yè)進(jìn)行協(xié)同，幾組人同時(shí)在一個(gè)車間操作，最大效率地發(fā)揮了團(tuán)隊(duì)的價(jià)值。用劉剛的話說(shuō)：“以前一個(gè)復(fù)雜大車間，一個(gè)人做要兩個(gè)月?，F(xiàn)在，四個(gè)人可能十天、半個(gè)月就做出來(lái)了?！?/p>

信息技術(shù)在項(xiàng)目中的應(yīng)用狀況

“對(duì)于工程的總承包商來(lái)說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)是比較重要的。設(shè)計(jì)和施工一定要能夠連接起來(lái)，不能脫節(jié)?，F(xiàn)場(chǎng)施工缺什么，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況第一時(shí)間反饋上來(lái)，這是信息技術(shù)帶來(lái)的最大價(jià)值”，相沖對(duì)信息技術(shù)在項(xiàng)目中的應(yīng)用效果這樣評(píng)價(jià)。例如，哪個(gè)車間在催進(jìn)度，總承包商可以在短時(shí)間內(nèi)把圖發(fā)過(guò)去，滿足現(xiàn)場(chǎng)的需求。

在青松建化水泥廠三維協(xié)同設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，劉剛對(duì)多專業(yè)的協(xié)同也是印象深刻。以前各個(gè)部門和工種都是各做各的工作，沒(méi)有協(xié)同工作，效率非常低。通過(guò)信息技術(shù)，相互之間高效協(xié)同，可以把任務(wù)做出合理的分配，成員之間相互協(xié)調(diào)辦公，大大提高了工程效率和縮減了工期。

同時(shí)，天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司工藝設(shè)計(jì)研究所主任劉濤指出，在具體項(xiàng)目中，信息技術(shù)的表現(xiàn)突出。首先是人員規(guī)劃，各個(gè)專業(yè)人員提前安排，便于成員提前做準(zhǔn)備。第二、在實(shí)施的過(guò)程中，以前二維可能會(huì)遇到這樣的問(wèn)題——某一個(gè)車間比較繁瑣而且單個(gè)人需要大量的時(shí)間。但是BIM實(shí)現(xiàn)了專業(yè)內(nèi)部多人協(xié)同操作同一個(gè)車間，這就是專業(yè)內(nèi)的一個(gè)協(xié)同。另外，BIM理念的三維設(shè)計(jì)所見(jiàn)即所得，可以提前預(yù)判到場(chǎng)景中那些不合適的設(shè)計(jì)，而二維設(shè)計(jì)只能提供一個(gè)示意圖，很多都是現(xiàn)場(chǎng)才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)建筑信息模型的模擬可以減少大量的現(xiàn)場(chǎng)返工。與此同時(shí)，在該項(xiàng)目BIM實(shí)踐過(guò)程中，天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司也遇到了一些問(wèn)題并且提出自己的解決方案。劉剛指出：“問(wèn)題的關(guān)鍵還是單個(gè)車間之間的協(xié)同配合”。因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)三維設(shè)計(jì)軟件之初，設(shè)計(jì)師都是從單個(gè)專業(yè)，例如工藝專業(yè)先學(xué)起，基本上學(xué)了兩年左右的時(shí)間才在其他的專業(yè)推行。這個(gè)現(xiàn)狀就使得各個(gè)專業(yè)的水平參差不齊，導(dǎo)致項(xiàng)目中多專業(yè)配合時(shí)，特別是用網(wǎng)絡(luò)共同處理文件時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些協(xié)同上的問(wèn)題。比如說(shuō)其他專業(yè)的設(shè)計(jì)者，把設(shè)計(jì)圖修改或勿刪等等，可能會(huì)給大家?guī)?lái)大量的返工。解決方案就是培訓(xùn)，將不同專業(yè)的分工再細(xì)化，明確相互之間責(zé)權(quán)和配合，同時(shí)后面也做了一些延伸性的工作，協(xié)同問(wèn)題就得到了逐步的解決。

項(xiàng)目策劃的三大組成部分

在青松建化水泥廠三維協(xié)同設(shè)計(jì)項(xiàng)目策劃過(guò)程中，天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司將整個(gè)項(xiàng)目劃分為軟件平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和項(xiàng)目成員三個(gè)組成部分。

第一部分是軟件平臺(tái)。就軟件平臺(tái)來(lái)說(shuō)，基于多專業(yè)的考慮，最后選擇了Revit軟件及其相關(guān)三款軟件，Revit Architecture、Revit Structure 和Revit MEP，包含了結(jié)構(gòu)、建筑、水暖電等領(lǐng)域。第二部分是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。劉剛表示，在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)， Revit有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中心文件的概念。價(jià)值就在于，所有項(xiàng)目中的成員可以在局域網(wǎng)內(nèi)針對(duì)同一個(gè)中心文件進(jìn)行操作，各個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)互不打擾，直到最后一個(gè)文檔生成之后再同步到一起。第三部分是項(xiàng)目成員。在各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)之初，首先設(shè)定一個(gè)三維專業(yè)負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)車間、各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)者之間的事務(wù)，方便項(xiàng)目成員之間提前規(guī)劃和合理分配，達(dá)到協(xié)同操作一個(gè)車間的目的。

軟件平臺(tái)的選擇部分，天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)院的考察和各大軟件平臺(tái)研究，最終以 Revit為核心三維設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)。天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司工藝設(shè)計(jì)研究所主任劉濤表示，以前的三維設(shè)計(jì)可能只針對(duì)某個(gè)專業(yè)，只解決某個(gè)專業(yè)的問(wèn)題，但是研究院需要一個(gè)可以為各個(gè)專業(yè)提供三維設(shè)計(jì)解決方案的平臺(tái)。

劉濤認(rèn)為， Revit是一個(gè)平臺(tái)性的產(chǎn)品，為水泥行業(yè)提供了建筑的采光、環(huán)保等方面的幫助。此外，基于Revit的二次開(kāi)發(fā)也比較多，工具比較齊全，兼容性很強(qiáng)。天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司以往在CAD上養(yǎng)成的操作習(xí)慣與Revit是相通的，特別是對(duì)齊、復(fù)制等快捷方式，讓設(shè)計(jì)師使用起來(lái)覺(jué)得更加的方便和快捷。

化解軟件本地化的難題

眾所周知，建筑信息模型都是以構(gòu)件為基礎(chǔ)，而三維設(shè)計(jì)也是以構(gòu)件為基礎(chǔ)的。在接到青松建化水泥廠項(xiàng)目之前，基于BIM的三維設(shè)計(jì)項(xiàng)目，天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司也接觸了不少，因此一些本地化構(gòu)件也積累了很多。整個(gè)項(xiàng)目的模型始終圍繞著B(niǎo)IM來(lái)做，再通過(guò)建筑信息模型拓展到設(shè)計(jì)、施工、采購(gòu)等環(huán)節(jié)，并將它們都聯(lián)合到一起，最終達(dá)到對(duì)項(xiàng)目最好地把控。

以往，一些國(guó)外軟件在進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)之后，在本地化方面或多或少都會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司在本地化方面也做了大量的工作，以構(gòu)建一些符合自己要求的構(gòu)件。因?yàn)锽IM里面的軟件，包括制圖的標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣與天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院常用的軟件還是有一定差距的，因此需要做一些定制化。以Revit為例，其中涉及到項(xiàng)目模板的問(wèn)題。天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司通過(guò)一年多的時(shí)間打造了一個(gè)屬于自己的項(xiàng)目模塊。使得現(xiàn)在的項(xiàng)目模板可以做到即使各個(gè)專業(yè)的環(huán)境不同，仍然可以按照自己制定的標(biāo)準(zhǔn)模塊來(lái)出圖。

劉剛表示，“在一些定制化的工作中，軟件供應(yīng)商的技術(shù)人員給天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，并經(jīng)常介紹其他設(shè)計(jì)院項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)分享，組織天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司與其他設(shè)計(jì)院進(jìn)行技術(shù)交流?！?/p>

BIM在中國(guó)的發(fā)展大概有五六年時(shí)間，對(duì)于未來(lái)它的發(fā)展前景，劉剛給出了自己的看法。劉剛認(rèn)為，現(xiàn)在還是有一些元素阻礙到了BIM在中國(guó)的發(fā)展?，F(xiàn)有的二維設(shè)計(jì)帶來(lái)的不足，被當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)所容忍。很多業(yè)主因還沒(méi)有意識(shí)到三維的優(yōu)越性，所以在這方面還沒(méi)有要求，而國(guó)外很多行業(yè)的項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)卻已經(jīng)到了不采用三維設(shè)計(jì)就沒(méi)法談的地步。

信息技術(shù)代表最先進(jìn)的生產(chǎn)力，隨著B(niǎo)IM在建筑行業(yè)的優(yōu)秀表現(xiàn)，現(xiàn)在正在逐步擴(kuò)展到其他行業(yè)，如石油、化工等。在國(guó)內(nèi)，四五年前大家可能還都不知道什么是BIM，而現(xiàn)在都在談?wù)揃IM，特別是建筑行業(yè)。目前，BIM已經(jīng)被寫進(jìn)“十二五”規(guī)劃中，并對(duì)建筑行業(yè)已經(jīng)有了明確的要求。

就天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司來(lái)說(shuō)，全院將全部采用三維設(shè)計(jì)。因此，劉剛預(yù)測(cè)，建筑信息模型將引領(lǐng)中國(guó)的建筑行業(yè)朝著環(huán)境友好型的方向發(fā)展，并且在不久的將來(lái)，BIM在全設(shè)計(jì)行業(yè)都能夠?qū)崿F(xiàn)。不過(guò)，劉剛也謹(jǐn)慎地提出，三維設(shè)計(jì)對(duì)構(gòu)件的要求比較高，它在本土化方面還有一段路要走。

從整體項(xiàng)目完成的效果來(lái)看，天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司充分運(yùn)用信息技術(shù)，改變?cè)O(shè)計(jì)手段，建立以BIM為核心的三維協(xié)同設(shè)計(jì)，不但提升了水泥工藝設(shè)計(jì)品質(zhì)，更提升了公司的管理水平，為推動(dòng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展做出了典范。并且，通過(guò)BIM軟件強(qiáng)大的材料統(tǒng)計(jì)功能，將全廠材料量進(jìn)行精確統(tǒng)計(jì)，為企業(yè)工程總承包提供了強(qiáng)有力的保證。