鐵路勘察設計企業(yè)的信息化歷程回顧與發(fā)展建議

劉 超

（中鐵二院信息中心， 成都 610031）

上世紀后期，隨著計算機成本的逐漸降低，以及軟硬件技術的飛速發(fā)展，計算機技術應用也逐漸從最初的軍事科學領域深入到各行各業(yè)。二十世紀六十年代起，伴隨交互式圖形處理技術的出現(xiàn)和計算機圖形學的發(fā)展，CAD（計算機輔助設計，Computer Aided Design）技術逐漸成熟，誕生了許多CAD 系統(tǒng)軟件，九十年代，我國政府開始重視CAD 技術的應用推廣，以“甩圖板”為口號，展開了一場在工程領域轟轟烈烈的企業(yè)革新，勘察設計企業(yè)率先垂范，在短短十來年內，就完成了從繪圖板到CAD 軟件的變革，大大提高了設計質量，縮短了工期，而且可快速實現(xiàn)多種方案的比選優(yōu)化，極大的節(jié)約了工程建設的投資。在這期間，各鐵路設計企業(yè)都大力發(fā)展CAD 軟件上的二次開發(fā)工具應用，面向各專業(yè)的出圖、計算等輔助設計工具蓬勃發(fā)展，數量眾多，成為了專業(yè)設計人員必不可少的設計利器。

CAD 軟件及輔助設計工具的應用與普及，極大提升了設計企業(yè)的效率與質量，提高了設計人員單兵作戰(zhàn)能力，但同時也帶來了新的需求—多專業(yè)間設計成果的數據交互與傳遞，這種需求在鐵路行業(yè)尤其迫切，因為鐵路行業(yè)的高安全性和復雜性要求導致專業(yè)數量多且專業(yè)間接口較復雜。本世紀初，鐵路各設計單位均結合企業(yè)自身特點定制了“協(xié)同設計”信息化軟件的應用。這些軟件，有的側重專業(yè)間互提資料，有的側重于設計工作的調度于協(xié)作，有的側重于設計人員的專業(yè)分工與完成的質量卡控。其中，中鐵二院開發(fā)的系統(tǒng)因同時具備項目管理和協(xié)同設計的功能而較有特色?？梢钥吹?，在這期間，國家鐵路建設的投資規(guī)模逐漸增加后持續(xù)保持高位，鐵路設計企業(yè)無論是技術實力還是人員規(guī)模都得到了長足發(fā)展，其信息化工作的重心在于提升設計企業(yè)團隊協(xié)作能力，增強了企業(yè)綜合實力。

近十年以來，隨著BIM（建筑信息模型，Building Information Modeling）技術的出現(xiàn)和不斷的成熟，鐵路設計企業(yè)也大力推進BIM 技術的行業(yè)應用，并取得了階段性的效果。鐵路行業(yè)內，已經制定了多項BIM 標準，各設計單位都有專門的專業(yè)人才隊伍，已搭建較豐富的專業(yè)族庫、構件庫，開發(fā)了許多基于三維平臺的輔助設計工具，實現(xiàn)了多個平臺軟件的接口，并且在國內鐵路典型項目上進行了試點應用，成果顯著。目前，鐵路設計企業(yè)正在利用BIM 技術、信息化技術進行數字化轉型，深化基于BIM 的三維協(xié)同設計體系，提高產品、服務和流程的數字化程度，不斷提升設計企業(yè)的核心競爭力，擴大業(yè)務范圍。設計企業(yè)正通過設計成果的數字化和模型化，努力構建鐵路工程建設全生命周期平臺，為工程施工、運維全過程提供數字資產和共享服務。

當前，隨著“互聯(lián)網+”與“數字化”理念不斷深入人心，企業(yè)數字化轉型的風潮正席卷全球，數字經濟是全球未來的發(fā)展方向。國家層面多次強調加強數字基礎設施和能力建設，增強數字經濟發(fā)展成果，特別是最近黨中央多次聚焦并加快推進等“新基建”，包括5G 基建及應用、光伏電網及特高壓、工業(yè)互聯(lián)網、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源車及充電樁、人工智能、云計算大數據中心等7 大領域，統(tǒng)稱為新型基礎設施建設，其本質上是信息數字化的基礎設施建設。通過分析國家和地方的各項政策、方案可以看出，國家對數字化、智能化等硬核科技更加注重，對數字經濟發(fā)展高度重視，中央層面強調，要加快發(fā)展數字經濟，推動實體經濟和數字經濟融合發(fā)展；加快完善數字基礎設施，推進數據資源整合和開放共享，保障數據安全，加快建設數字中國，更好服務我國經濟社會發(fā)展和人民生活改善；各級地方政府陸續(xù)出臺數字經濟相關政策，推進數字經濟持續(xù)發(fā)展。隨著后續(xù)政策的出臺和新技術的不斷應用，數字中國建設也將隨之進入高峰期。

目前，國內許多設計企業(yè)均已開展探索和尋求數字化轉型的最佳實踐，有的將互聯(lián)網思維與傳統(tǒng)工程行業(yè)深度融合，打造工程全產業(yè)鏈服務互聯(lián)網平臺，通過資源交易、數據共享、智能協(xié)同等功能，實現(xiàn)全鏈條、全要素、全方位的集成，從而有效打破行業(yè)壁壘，努力打造共享的工程協(xié)同服務生態(tài)圈；有的以BIM 模型為突破口，努力打通產業(yè)鏈，將上下游業(yè)務鏈密切聯(lián)系在一起，利用設計成果的數字化交付能力，以及設計牽頭EPC 項目的優(yōu)勢，引領數字化采購、數字化施工、數字化檢維修等各個階段的數字化應用；有的提出建設虛擬設計院，在當前全球“新冠肺炎”疫情爆發(fā)、政府限制人員流動和聚集等管控措施的形勢下，利用互聯(lián)網、社交軟件、移動APP 等工具和技術，打造線上線下相結合的設計行業(yè)新生產模式，努力提升和擴展企業(yè)的綜合技術服務能力。

傳統(tǒng)鐵路勘察設計企業(yè)在本輪數字化浪潮中反應較為緩慢，在數字化轉型方面顯得較為保守。思考其原因，主要為：首先，這類企業(yè)計劃經濟痕跡明顯，業(yè)務量飽和，市場競爭意識不強，需要轉型提升的外在壓力不大；其次，這類企業(yè)多數業(yè)務能力雖專業(yè)但較單一，綜合能力不強，在傳統(tǒng)行業(yè)外的競爭力較弱，企業(yè)一般不太愿意輕易進入固有行業(yè)外競爭；再次，創(chuàng)新能力不足。傳統(tǒng)的鐵路設計企業(yè)，因為其專業(yè)性較強，先天具有技術壟斷的優(yōu)勢，長久的壟斷導致這類企業(yè)技術能力的創(chuàng)新和提升較弱，普遍缺乏開拓意識、缺少危機意識、技術儲備有限，多數缺乏創(chuàng)新的自覺性，對核心專業(yè)技術的掌握也很有限；最后，這些企業(yè)歷史悠久，機構眾多，人員數量龐大，傳統(tǒng)的設計習慣、工作方式根深蒂固，短期內較難有大的變革，企業(yè)內部人員的改革動力不足，也是導致企業(yè)數字化轉型實施的障礙之一。

筆者認為，傳統(tǒng)鐵路勘察設計企業(yè)在這樣的行業(yè)發(fā)展態(tài)勢下，如果仍然墨守成規(guī)，不求變革，不但無法跟上行業(yè)高質量發(fā)展的步伐，還很有可能就此消失在數字經濟的改革大潮中。在此，個人提出幾點關于勘察設計企業(yè)利用數字化、信息化技術實現(xiàn)數字化轉型的思路：

一是建立企業(yè)級的綜合管理信息平臺，讓業(yè)務流程信息化、自動化，提升管理效能。全面實現(xiàn)“管理制度化、制度流程化、流程自動化、信息數字化”，讓信息化切實地貫穿整個企業(yè)所有職能，加速提升業(yè)務管控效能，實現(xiàn)敏捷運營。

二是建立健全適于“互聯(lián)網、數字化”的生產調度、設計協(xié)同、質量控制、績效考核體系與系統(tǒng)。系統(tǒng)包括經營開發(fā)、生產組織、專業(yè)互提、設計協(xié)同、流程管控、成果交付、資料歸檔、質量控制以及績效考核等過程，并建立相應的組織管理機構、項目管理制度、運維服務辦法和績效評估方法等信息化綜合治理體系，確保實現(xiàn)全生產過程在線化、網絡化。

三是建立工程數字中心，數字化工程建設成果，實現(xiàn)勘察設計價值鏈的延伸。根據傳統(tǒng)主營業(yè)務特點，設計企業(yè)一般在工程建設領域具有核心領頭作用，掌握著工程設計的數字化信息，掌握著工程全生命周期數字化應用的咽喉，應以BIM技術、GIS 技術應用為依托和抓手，打造以BIM 模型為核心的數字資產的交付平臺和應用服務平臺，即工程數字中心，將上下游業(yè)務鏈密切聯(lián)系在一起，形成一整套數字化整體解決方案和服務產品，實現(xiàn)工程建設領域全生命周期的，橫向、縱向的價值延伸，全面重構建設行業(yè)價值鏈和生態(tài)圈，提升勘察設計企業(yè)的行業(yè)數字化影響力、提高服務能力和效益。

未來，隨著互聯(lián)網+、云計算、大數據、AI、區(qū)塊鏈等新興技術的發(fā)展，鐵路設計企業(yè)信息化的重心必然會隨之變化，將逐步從IT（信息技術）向DT（數據技術）轉化，從以流程為中心向以數據為中心轉化，未來數字化設計企業(yè)打造的重心將是如何對關鍵性設計數據進行深入、多維、實時的挖掘和分析，推動企業(yè)數字化向更高層面—智慧設計進化。鐵路設計企業(yè)期望通過不斷積累基于BIM 的全生命周期平臺的設計、施工和運維的流程、人員、協(xié)同、工作等數據，并通過大數據、人工智能等手段深度挖掘數據的價值，逐步推進工程設計的智能化與智慧化。