數(shù)字化設(shè)計(jì)與交付：大項(xiàng)目投資管控的新“靈丹”
——對(duì)話中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司工程數(shù)字化中心副主任焦震宇

■ 吳付標(biāo)

不論是業(yè)主、EPC總包方還是施工單位，大項(xiàng)目都是讓人歡喜讓人憂。做工程概算和施工工程量測(cè)算，往往是和時(shí)間賽跑。設(shè)計(jì)深度不足、設(shè)計(jì)方案變動(dòng)大，要確定設(shè)計(jì)概算和施工工程量面臨眾多難關(guān)。大工程越來越復(fù)雜，亟須有效的管理方法以提升效率、避免損失。如何管理復(fù)雜工程并順利施工？如何將投資與工期置于可控的范圍？在國(guó)家大力推進(jìn)數(shù)字化方略，全社會(huì)走向人工智能時(shí)代、打造智慧基礎(chǔ)設(shè)施的當(dāng)下，就成為行業(yè)企業(yè)必須關(guān)注的重要課題。

中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中冶賽迪”）17年來不斷探索推進(jìn)數(shù)字化應(yīng)用，以數(shù)字化設(shè)計(jì)與交付解決方案推進(jìn)工程項(xiàng)目的投資管控及高效建造，成為了行業(yè)的佼佼者。如今，中冶賽迪正以三級(jí)數(shù)字孿生模式走向人工智能時(shí)代。

十七年數(shù)字化探索

中冶賽迪工程數(shù)字化中心副主任焦震宇對(duì)于冶金、工業(yè)和整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)、建造與交付所遇到的困難感受頗深。他認(rèn)為：“當(dāng)前，工程設(shè)計(jì)的精細(xì)度不夠，概算的精度和準(zhǔn)確度往往不足，用來真正指導(dǎo)施工的施工圖設(shè)計(jì)深度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這不僅是在冶金領(lǐng)域，在整個(gè)國(guó)內(nèi)工程建設(shè)行業(yè)也是很普遍的現(xiàn)象。這就容易導(dǎo)致發(fā)生設(shè)計(jì)變更的次數(shù)增多，施工單位在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)發(fā)生大量的簽證和索賠。作為業(yè)主或EPC總包方，便難以通過前期的設(shè)計(jì)成果來控制整個(gè)工程項(xiàng)目的投資?！?/p>

中冶賽迪于2004年正式引入三維數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件，也是從這一年開始大力拓展國(guó)際市場(chǎng)，之后相繼實(shí)施了臺(tái)塑越南河靜鋼鐵高爐EPC、烏克蘭AM5000立方米高爐設(shè)計(jì)、俄羅斯GHP聯(lián)合鋼廠設(shè)計(jì)、印度TATAKPO5870立方米高爐設(shè)備成套、馬來新武安聯(lián)合鋼廠EPC、澳大利亞LPS1000萬(wàn)噸聯(lián)合鋼廠規(guī)劃及可研等經(jīng)典項(xiàng)目，并在數(shù)字化領(lǐng)域不斷積累和豐富著經(jīng)驗(yàn)。

“在過去的海外工程中，我們最深的感受是業(yè)主往往精于全局計(jì)劃、嚴(yán)格管控，一般都會(huì)對(duì)中冶賽迪提出明確的數(shù)字化要求，還會(huì)提供相應(yīng)的一系列標(biāo)準(zhǔn)，要求必須按照標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，包括配套有相應(yīng)的交付標(biāo)準(zhǔn)?！苯拐鹩钫f：業(yè)主一般都會(huì)有自己完善的信息化平臺(tái)軟件，無(wú)論做BIM模型也好，或者提交各種數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)也好，業(yè)主是有軟件去承接這些模型和數(shù)據(jù)的。

“在設(shè)計(jì)之初，工程公司或設(shè)計(jì)方就需要把所有的數(shù)據(jù)輸入按照數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。”焦震宇舉例說：在巴西淡水河谷項(xiàng)目，業(yè)主提供了一系列數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)，多種工程材料都要用特定的數(shù)據(jù)格式來進(jìn)行結(jié)構(gòu)化表達(dá)。

標(biāo)準(zhǔn)化也帶來了精細(xì)化管控。例如，在臺(tái)塑越南河靜鋼鐵機(jī)修項(xiàng)目中，業(yè)主就要求用TXT文件提供數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)要求細(xì)化到每一個(gè)焊接點(diǎn)、坐標(biāo)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等。

為什么要精細(xì)到每個(gè)焊點(diǎn)的坐標(biāo)？焦震宇認(rèn)為，因?yàn)檫@牽涉到工人工資發(fā)放，坐標(biāo)內(nèi)容就是工人爬升的高度，工人爬升高度的差異決定著薪酬的多少。一旦設(shè)計(jì)系統(tǒng)導(dǎo)出這些精準(zhǔn)的信息，業(yè)主就有條件在管理中發(fā)揮其價(jià)值。

他同時(shí)表示：這也就意味著，不論是做BIM設(shè)計(jì)還是數(shù)字化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)單位只要能導(dǎo)出這些詳細(xì)的信息，業(yè)主就能有條件去采用，去發(fā)揮它們的價(jià)值。

三級(jí)數(shù)字孿生體系形成

近些年來，中冶賽迪開展了數(shù)字化設(shè)計(jì)攻關(guān)，基于Bentley平臺(tái)開發(fā)了大量的參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，在初設(shè)和施工圖階段提升設(shè)計(jì)深度，提前解決諸多碰撞問題。設(shè)計(jì)師直接輸入計(jì)算參數(shù)，即可自動(dòng)生成相應(yīng)的三維模型，工程量也可自動(dòng)導(dǎo)出。

不僅如此，中冶賽迪為此還搭建了專業(yè)化的項(xiàng)目管理系統(tǒng)，保存并集成相應(yīng)的數(shù)據(jù)，包括施工單位填報(bào)的實(shí)際工程量，以便在系統(tǒng)里就設(shè)計(jì)工程量和實(shí)際施工產(chǎn)生的工程量進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而進(jìn)行精細(xì)化的跟蹤和管理，幫助業(yè)主和EPC方實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目投資的控制。

歷經(jīng)17年的不懈探索，中冶賽迪以數(shù)字化設(shè)計(jì)與交付解決方案，推進(jìn)工程項(xiàng)目的投資管控以及高效建造，從國(guó)外到國(guó)內(nèi)不斷實(shí)踐，形成了“編制數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)、創(chuàng)新參數(shù)化設(shè)計(jì)、打造數(shù)字化項(xiàng)目管理平臺(tái)、開啟三級(jí)數(shù)字孿生模式”的數(shù)字化戰(zhàn)略。中冶賽迪在數(shù)字孿生上的探索，將助力業(yè)主與運(yùn)營(yíng)商走向人工智能時(shí)代。

“我們既要幫業(yè)主建設(shè)一套數(shù)字化交付的標(biāo)準(zhǔn)體系，也要為他們打造一個(gè)能夠接收數(shù)據(jù)成果的數(shù)字化平臺(tái)，也就是數(shù)字化交付平臺(tái)?！苯拐鹩钫f：如果業(yè)主提出了明確的數(shù)字化交付要求，就是業(yè)主對(duì)自己怎么管理和描述這個(gè)工廠有了一套數(shù)字化描述定義的標(biāo)準(zhǔn)，工程公司或設(shè)計(jì)方在設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該按照這套數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)的要求來進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。

如今，中冶賽迪正在進(jìn)行數(shù)字化升級(jí)。焦震宇表示：“我們現(xiàn)在給業(yè)主推薦數(shù)字化交付服務(wù)時(shí)，都會(huì)明確提出一個(gè)目標(biāo)，那就是為業(yè)主打造數(shù)字孿生工廠。中冶賽迪把數(shù)字孿生劃分為靜態(tài)數(shù)字孿生、動(dòng)態(tài)數(shù)字孿生、機(jī)理數(shù)字孿生3個(gè)等級(jí)，如今正在從靜態(tài)數(shù)字孿生走向動(dòng)態(tài)數(shù)字孿生和機(jī)理數(shù)字孿生邁進(jìn)?！?/p>

動(dòng)態(tài)數(shù)字孿生幫助業(yè)主把運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)集成到靜態(tài)數(shù)字孿生系統(tǒng)上，讓業(yè)主掌握工廠正在發(fā)生的一切，以便做出實(shí)時(shí)、科學(xué)的決策，該技術(shù)目前已經(jīng)在韶鋼、武鋼等項(xiàng)目中得以應(yīng)用。機(jī)理數(shù)字孿生可以讓業(yè)主了解工廠的現(xiàn)在和過去為什么會(huì)這樣，未來將如何進(jìn)入人工智能時(shí)代。當(dāng)下，中冶賽迪正致力于讓機(jī)理數(shù)字孿生盡快落地生根、茁壯發(fā)展。

兩個(gè)團(tuán)隊(duì)融合發(fā)展

中冶賽迪的數(shù)字化之旅走過了一個(gè)又一個(gè)里程碑，獲得了一個(gè)又一個(gè)榮譽(yù)。公司以BIM技術(shù)在印度塔塔集團(tuán)KPO2號(hào)鍋爐項(xiàng)目中的先進(jìn)應(yīng)用入圍“全球基礎(chǔ)設(shè)施年度光輝大獎(jiǎng)”，焦震宇獲得了“2020中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化杰出成就獎(jiǎng)之?dāng)?shù)字化創(chuàng)新先鋒”的榮譽(yù)稱號(hào)。

談及在數(shù)字化領(lǐng)域所取得的進(jìn)步，他認(rèn)為：中冶賽迪、Bentley兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的支撐不可或缺：中冶賽迪決策層對(duì)數(shù)字化創(chuàng)新的前瞻布局和全力支持，使得數(shù)字化團(tuán)隊(duì)有機(jī)會(huì)在一個(gè)又一個(gè)項(xiàng)目中對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)與交付解決方案進(jìn)行驗(yàn)證和完善，而數(shù)字化團(tuán)隊(duì)作為創(chuàng)新主體讓理想變成了現(xiàn)實(shí)。

自2008年將數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)整體切換成Bentley平臺(tái)后，中冶賽迪團(tuán)隊(duì)在Bentley團(tuán)隊(duì)的協(xié)助下，在國(guó)內(nèi)外創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)經(jīng)典案例。Bentley系列軟件產(chǎn)品以其數(shù)字化創(chuàng)新能力和多專業(yè)適應(yīng)性，成為工程建設(shè)領(lǐng)域及其數(shù)字化創(chuàng)新一個(gè)非常必要的工具和手段。Bentley既通過軟件傳遞了很多國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)理念與方法，其中國(guó)本土團(tuán)隊(duì)也在技術(shù)培訓(xùn)、軟件測(cè)試、解決方案形成等方面提供了強(qiáng)大支持。

隨著數(shù)字化上升為國(guó)家戰(zhàn)略，我們有理由相信：中冶賽迪這樣的一線探索者定會(huì)未來可期。