工程数据怎么在流动中产出价值?这个「跨界」产品做了个大胆的尝试
爷是那么黑
2023年08月07日 14:14:12
来自于行见BIM
只看楼主

现在建筑业谈BIM已经离不开数字化了,无论是国家层面的数字中国战略规划,还是市场对新业务的需求,都齐刷刷地指向「数据」这片新的海洋。 但置身事内的圈内人,也深知数字化没有想象的那么容易,业务割裂、数据标准欠缺、多人协同低效、成本效益难评估、参与者不足,每一条都是在企业数字化转型的进程中一定会遇到的坎。 如果把所有这些问题背后的原因简单归纳到一个点上,可能是「物理载体限制」。正如影像领域的光碟、物流领域的快递单、支付领域的纸币,对应工程行业就是纸质图。如果信息一定要经过一道物理实体的「转载」,那么最底层的一点点小摩擦,一定会随着数字化的规模被不断放大,最终变成一系列发展的阻碍。

现在建筑业谈BIM已经离不开数字化了,无论是国家层面的数字中国战略规划,还是市场对新业务的需求,都齐刷刷地指向「数据」这片新的海洋。
但置身事内的圈内人,也深知数字化没有想象的那么容易,业务割裂、数据标准欠缺、多人协同低效、成本效益难评估、参与者不足,每一条都是在企业数字化转型的进程中一定会遇到的坎。
如果把所有这些问题背后的原因简单归纳到一个点上,可能是「物理载体限制」。正如影像领域的光碟、物流领域的快递单、支付领域的纸币,对应工程行业就是纸质图。如果信息一定要经过一道物理实体的「转载」,那么最底层的一点点小摩擦,一定会随着数字化的规模被不断放大,最终变成一系列发展的阻碍。
你说未来有没有可能,所有上游都不必交付给下游一份纸质的图纸和文件,所有人都直接基于数据进行协作呢?
这件事在其他行业正在发生,光盘、手填快递单已经消失不见,我们日常使用的纸币也越来越少,但你的第一反应肯定是——各种法规不允许建筑业迈这么大的步子去改变。
那么以终为始,你猜10年后、30年后、50年后,建筑业的图纸会不会消失呢?法律法规会不会被科技改变呢?毕竟,没有纸质诉状和判决书的数字法院已经上线运行,网约车也从曾经的法外之地变成了合法运营。
答案似乎是确定的,只不过这件事什么时间发生、被谁推动去改变,每个人心里会有不同的想法。
或许真正难的,是人们思维上的转变。
最近我们看了一场产品发布会,下来后联系了产品的开发方——北京跨世纪软件技术有限公司的平台事业部总监 郭永伟 ,进行了一次深度对谈,看到这家公司在推动建筑行业全面数字化这件事上,做出的一次很大胆的尝试。
今天想把我们对这次发布产品的了解详细讲给你,若是正好符合你企业的需求,可以试试看,同时我们也站在他们的视角,看这家老牌的开发公司对数字化的未来是怎样设想、怎样行动的。
跨世纪这家公司早在1999年成立,也正因为成立于世纪之交,所以取了这个名字。它一直专注在大交通行业的软件研发,包括公路、铁路、市政、水运等领域,到今天也已经是一家20多年的软件公司了。
在交通行业比较为人熟知的产品,比如主打桥梁设计出图的桥梁大师、主打三维BIM设计的设计大师、主打施工阶段全过程管理的建造大师,都出自这家公司。
今天主要想和你聊的,是他们今年才正式对外发布的、主打全周期数字化的产品: 跨~界云空间
一句话描述: 它是一个跨世纪公司自主研发的云端工程数字化平台,目标是实现从方案到设计、施工到运维的一体化管理。
看这句话你可能没法理解它到底是个什么产品,实际上无论是在跨世纪擅长的交通领域,还是在更广泛的数字化领域,跨~界云空间的定位都是一款很特别的产品,有很多设计走的都是非常有趣的技术路线,听我慢慢给你聊。
目前跨~界云空间的四个核心的定位,分别是:
?       基于云端的图形引擎      
?       集成在各种业务场景里的工具      
?       为参建各方提供的数字平台      
?       基于云端的数字化工程服务      
这些定位,具体到平台的界面里,对应的则是一系列的功能模块,我们先拆开看看这四个定位和对应的功能,再回来说说数字化这件事儿。

Part.1

基于云端的图形引擎
目前行业里提到国产自主可控图形引擎,大体上路线分两种:要么是基于桌面端的编辑建模引擎,主要处理单体建筑的精细化设计;要么是基于云端的展示引擎,可以渲染显示大体量的模型。但这两条路线的融合却很少有公司去尝试。
另外比较常见的通用引擎,因为缺少GIS能力,也不太适用于交通行业。
跨世纪同样是坚持国产自主可控,不过在引擎方向走了一条很特殊的路线,把引擎架设在云端,可以是公有云或是私有云,同时包括了具备编辑内核的BIM引擎、BIM+GIS的展示引擎、和面向业务的数字孪生引擎。
值得一提的是云端编辑这一点,和很多引擎都有很大的区别。
这样设计的目的,是让数字孪生模型去掉「互传、修改、再互传」的环节,直接在平台上即开即用,由不同人在各阶段进行模型迭代,也让生产者和使用者直接在一个环境下使用数据。
具体到用户的使用场景,可以直接在跨~界云空间上使用的引擎有两个。

       

BIM Windows

可视化工程网盘

尽管在技术上叫引擎,不过在使用时,你可以把它理解为一个可以直接打开很多格式文件的工程网盘。
常规的二维图纸格式dwg、dxf,三维模型格式rvt、dgn、nwd、IFC、fbx、3dxml、obj、skp,以及GIS格式3sm、3mx、3ditiles、osgb等等,都可以在平台上合并加载。
当然,作为一款网盘工具,它也支持PDF、Office文档、视频、图片等文件直接在线查看。
能胜任这方面工作的平台也不少,重点说说跨~界的几个特点。
首先是对公路、铁路、市政、水利等线性工程模型友好,尤其是BENTLEY的DGN格式支持得很好,大体量线性工程模型加载很快,同时也支持毫米级精度查看和测量。
其次是上传很简单,不需要任何插件转换成中间格式,直接源文件拖拽到平台,所有转码工作在后台自动完成。
值得一提的是,BIM Windows转码之后会利用动态切片缓存,把模型切成若干部分,根据用户的请求显示对应的部分,同时使用LOD流式加载,当用户需要放大查看细部的时候再进一步加载细节,这样既兼顾了上传转码的速度,也能兼顾模型的打开和查看速度,普通配置的电脑也可以流畅加载。
BIM与GIS合并加载,把线性工程模型定位到大坐标系场景里。除了前面说到的GIS数据、实景建模数据,也可以加载开源的数据地图,比如必应、ArcGis、天地图、高德等等。
所有模型构件都可以查看BIM属性,还能手动加入「标签」,标签可以链接视频文件、链接其他模型的文件,点击标签就能直接打开,还可以链接物联网传感器的数据显示。
平台提供了常用的引擎功能,比如三维剖切、保存视图、添加批注,或者在Web端直接进行长度、面积、体积等数值的测量。
所有在线文件可以直接分享,其他人在浏览器里打开链接就能直接查看模型。
跨~界不是一个封闭的平台,可以把合并后的模型导出为obj、gltf、datasmith等格式,构件的属性、材质可以一并导出。

     

BIM Station

云端建模平台

很多引擎都可以解决可视化查看的问题,但没有同时解决编辑的问题,需要修改的时候需要在建模端修改,再重新转码、上传,这在一定程度上决定了BIM模型进入平台之后,是否能在不同应用场景下直接迭代。
我们就经常遇到粉丝的提问,到了施工或者运维阶段,需要一些小修改,但每次都要到源头上找设计师,可很多工作已经不是设计师的责任了,而且重新修改上传会导致之前做好的一些后续工作也需要重来一遍。
BIM Station就是用来解决这个问题的云端编辑引擎,不需要安装,直接在浏览器里,进行二维三维操作。
二维方面,已经基本达到了CAD的二维绘图能力,常见的移动、复制、偏移、旋转、缩放、镜像、阵列,还有高阶的延伸、打断、修剪、倒角、创建复杂面、尺寸标注等都可以支持。
三维方面,可以创建球、块、柱、锥等模型,也支持直接在二维基础上拉伸、放样、旋转出三维形体,像是剪切、倒角、孔洞、凸出、壳体、压印,还有实体之间的相并、相减、相交等布尔运算,同时具备一定的参数化三维建模能力。
当然,在实际项目中,设计师直接使用这种底层的线、面、体操作,从零做项目的情况并不多,重要的是利用BIM Station,可以对平台里的其他模型,包括上传的rvt、dgn等模型进行加工修改,甚至进行一些更高阶操作,这些操作都需要引擎在底层能支持才可以,这就要讲到下面的工具了。

Part.2

应用工具

前面讲到的图形引擎,在很多工作场景里,是被隐藏在「后台」的。像是设计建模、施工用模等场景,则是需要一些建立在引擎能力之上的软件工具。
所以,你也可以把BIM Station理解成BENTLEY的MicroStation,只不过是在线版的,很多工具都是在它的基础功能上开发出来的。
很多企业对BIM的落地应用很难开展起来,很大程度上是因为大多数人的「建模工具」和「用模工具」还是同一套工具,没有针对应用场景设计不同的软件。
为了让模型和数据发挥作用,跨~界云空间基于BIM提供了很多工具,包括方案设计工具、施工深化工具、动画制作工具等等,让不同环节的人利用浏览器里的工具,不需要安装软件,就可以把BIM数据用起来。
下面举几个例子,说说跨~界云空间上目前已经开发出来的软件功能。

     

BIM Works

总体方案设计

这是一款针对路桥隧行业,快速进行方案设计、修改、汇报展示的工具,主打的就是一个「快」。可以把以往路桥分专业推进、一周左右的设计时间,压缩到一天甚至几个小时完成。
它能以上传到平台的地形和路线数据为基础,快速生成全线的道路、桥梁、隧道、交安、景观等专业的模型。
比如桥梁建模,在立面图中根据设计高程线和地面线的关系,设定桥梁中心桩号、跨径表达式、斜交角度等参数,创建桥梁符号,读取路线信息之后就可以创建桥梁模型。
比起手动建模,这种自动生成模型的速度要快上很多,变更的过程中,只要修改这些参数,模型也会同步修改,很省事儿。
针对道路专业,选择路线起始桩号,可以快速创建路基模型,也可以捕捉路线上的其他单位工程,通过路基快速链接相邻的两个单位工程,还能根据路面宽度自动批量创建标线模型,另外路灯、标识、护栏等批量创建也不在话下。
隧道模型也是通过选择起止桩号快速创建,可以通过生成的隧道表快速定位到对应的模型、查看每个隧道断面。
针对快速汇报展示的场景,不需要导出、渲染,可以很方便地在模型里直接开展漫游,快速查看车流模拟,进行方案比选。
当然,BIM Works只是用来满足项目前期的快速方案设计,到了施工图阶段,还需要进一步由专业设计师进行深化,这项工作可以通过平台和本地深化设计工具的数据打通来实现,我们放到后面再说。

     

CSC SiteLayout

临建场布

施工准备阶段,还有一个比较常见的应用,就是临建规划、场地布置等工作。这项工作的核心需求是快、直观、成本低。
CSC SiteLayout也是布设在云端的工具,施工人员只要直接打开存储在云端网盘的模型,调用对应的功能,就可以在三维实景上,快速完成规划选址、便道设计和场地布置工作。  
支持DTM、实景和HGT高程等格式的地形数据,在地形上直接指定边界完成场地平整,并自动计算填挖方量。
选择系统预设好的便道断面,在地形上选择关键点,就能创建便道路线,也可以通过调整点修改便道设计方案,填挖方量也是在这个过程中自动计算。
场地布置可以在自定义的场地边界上,或者在导入的CAD平面布置图上,通过拾取或者绘制的方式布置参数化围挡,然后通过点选、拾取等操作,完成大门、场区道路的创建。
输入标高、层数和间数,可以快速参数化创建活动板房,也可以参数化快速布置塔吊、龙门吊、砂石料仓、钢筋加工棚等临时建筑。
平台也提供了临建场布构件库,常用的构件比如搅拌机、水泥罐、装载机、混凝土罐车、制梁台座、转换台座、存梁台座等等,拖拽就可以实现快速布置,直接查看三维布置效果。

     

CSC WBS & Modeler & 4D

BIM施工应用

这三个模块,主要是解决BIM模型从设计到施工的衔接和复用问题,也就是常说的「设计施工一体化」,比如施工直接使用设计模型进行进度模拟、工艺模拟,再比如每次变更都不需要重新回到建模软件修改。
如果设计院只是把模型打包、发给施工方,这距离施工方能用起来还有挺大的差距,因为设计和施工的建模逻辑是不一样的。比如设计建的是整体的桥墩,而施工则需要对桥墩进行流水段分解和管理。
CSC WBS 模块里面,在设计环节给模型赋予的信息和编码都传递给下游,接下来平台根据构件编码,自动进行WBS分解,生成结构树,工程师也可以按照分部分项划分标准,重新绑定工程模型,后续施工方就可以按照这个新的结构树来管理模型。
利用 CSC Modeler ,工程师可以直接打开上一步完成的模型,把里面的构件按照施工逻辑进行拆分,比如把一根桥墩按照规则拆分成多断,切分后WBS结构树也会自动更新。
反过来,对于同时施工的一组构件,也可以把它们合并成组,以便和施工现场的施工段相对应。
利用 CSC 4D ,可以继续利用切分成组的模型,平台里所有协作者都可以进入模型,根据施工任务,一起编制施工计划。完成之后,用可视化的方式进行进度模拟。
从现场收集、通过Excel表格导入的实际进度数据,也可以和施工计划进度进行对比、分析,查看提前开工、滞后开工等施工段的数据。
需要注意的是,不止从跨世纪自己的平台建的模型,由其他软件建模、上传到云端的模型,一样可以进行这样的施工段划分加工应用。
这样不同场景被切分成不同的模块,操作学习难度很低,负责某个具体环节的施工人员很容易就能快速上手。这样模型在项目推进的过程中才能在同一个平台里持续迭代,这也是跨世纪坚持做云端工具的原因。