1、中国中铁四局集团有限公司中国中铁四局集团有限公司BIMBIM的本质及工程实践的几点认知的本质及工程实践的几点认知伍军伍军2019年年11月月BIM的成就与问题BIM的本质BIM实践的几点认识ONTENTS中铁四局BIM实践情况1 1BIM取得的成就与问题中国中铁四局集团有限公司中国中铁四局集团有限公司BIM取得的成就各行业、各领域BIM体系逐步建立思想认识上、组织上得到了很大的强化各种技术开发如雨后春笋各种BIM应用百舸争流n根据英国NBS的划分方法，BIM应用分5个层级，我国的BIM技术正处在从1级向2级过渡的阶段，部分项目已经达到2级水平问题也不少现场人员说领导说lBIM=花钱lBIM=好
2、看的动画lBIM=技术人员的事lBIM只适用于复杂结构lBIM用起来还早得很lBIM=增加负担lBIM=与现场脱节lBIM=建模专业人士说lBIM=软件多，问题更多l兼容性、标准不足l算法缺乏BIM遇到的问题2 2BIM的本质中国中铁四局集团有限公司中国中铁四局集团有限公司（1）我们的世界？BIM的本质再谈对BIM的认知BIM的本质再谈对BIM的认知u 从信息的角度观察世界:（Building Information World）信息世界信息世界原型世界原型世界刘长林的观点u 工程以系统的形式存在:人（机）活动：组织、职责、岗位、任务、权限、流程-人理系统事的活动：规章制度、清单、工艺工法、流
3、程-事理系统工程结构活动：-物理系统原材料半成品成品现实的系统虚拟的信息系统工程客观世界建筑信息世界(Building Information System)本身内部各组成成分不是孤立的、松散的、无关联地存在，是以系统的形式出现以系统的形式存在BIM的本质再谈对BIM的认知l 建筑信息系统(BIS)可以按上述三个维度划分，从而构成不同的软件系统BIM的本质再谈对BIM的认知l 以人的活动为主线索 更适用于：办公系统软件（OA）任务安排软件生产指挥调度软件人力资源管理软件（ERP）例如：例如：人人或班组或班组浇筑混浇筑混凝土凝土哪个部位哪个部位人的活动人的活动 事的活动事的活动 结构物的活动结构
4、物的活动 BIM的本质再谈对BIM的认知 更适用于专业管理软件，如：安全管理、质量管理、生产管理等例如：例如：由某人或由某人或班组完成班组完成人的活动人的活动 在哪个部位在哪个部位结构物的活动结构物的活动 浇筑混凝土浇筑混凝土（生产事项）（生产事项）事的活动事的活动 l 以事的活动为主线索BIM的本质再谈对BIM的认知优点 对软件操作能力要求不高（无需建模）具体人和事的管理便捷缺点 可视性差 关键是算法开发能力不强 多维度信息承载比较麻烦两种模式的优缺点BIM的本质再谈对BIM的认知人的活动人的活动事的活动事的活动物的活动物的活动优点可视化人机互动强有利于开发算法Building Inform
5、ation Map(建筑信息地图)l 以物的活动为主线索BIM的本质再谈对BIM的认知l 建筑信息模型（BIM）建筑信息模型：具有结构化数据的模型化的信息系统系统的各个部分内部、各部分之间有数学关系的存在（空间、时间、属性等之间存在广泛的数学关系）。如：系统中某属性y与参数 x1、x2 xn 有关联，求规律的算法：f（），即 y=f(x1，x2，xn)因此，BIM的核心与灵魂是算法开发、基于参数的算法开发如果没有足够的算法，BIM就是死的（或者不能称之为模型）数学模型：根据研究对象所观察到的现象及实践经验，归纳成的一套反应内部数量关系的数学公式、逻辑准则和具体算法BIM的本质再谈对BIM的认知
6、（2）虚拟世界的作用建筑信息的作用BIM的本质再谈对BIM的认知 信息是标志间接存在的哲学范畴，它是物质（直接存在）存在方式和状态信息是标志间接存在的哲学范畴，它是物质（直接存在）存在方式和状态的自身显示。的自身显示。邬焜邬焜 映射真实反应客观世界真实反应客观世界p 准确映射客观世界的基础是数据，要具备的特征：提升数据的价值，强化数据的代表性提升数据的价值，强化数据的代表性需要将宏观数据与部分微观数据，定性与定量数据有机结合，改变过高频次的微观数需要将宏观数据与部分微观数据，定性与定量数据有机结合，改变过高频次的微观数据采集方法，以最小的数据采集量满足真实映射、建立逻辑及驱动客观世界的要求据采
7、集方法，以最小的数据采集量满足真实映射、建立逻辑及驱动客观世界的要求改暴力采集方式为智能模糊采集的方式，降低数据采集量，从而减少对作业的影响，改暴力采集方式为智能模糊采集的方式，降低数据采集量，从而减少对作业的影响，降低数据采集的能耗降低数据采集的能耗 研发高速捕获、发现数据的技术研发高速捕获、发现数据的技术也就是提升数据的采集能力，降低数据采集的强度和难度，提升精度和速度，如影像也就是提升数据的采集能力，降低数据采集的强度和难度，提升精度和速度，如影像及声音分析数据技术，振动或爆破分析大范围数据技术，自动化数据采集车等及声音分析数据技术，振动或爆破分析大范围数据技术，自动化数据采集车等BIM
8、的本质再谈对BIM的认知 规律 揭示客观真实世界的规律揭示客观真实世界的规律 马克思主义的哲学：规律和本质是同等程度的概念，关系（联系）规律和本质是同等程度的概念，关系（联系）的背后是规律的背后是规律 李伯聪：信息是多元关系的他在之物信息是多元关系的他在之物p 信息本身背后就是规律p 客观世界不是杂乱无章的，还是具有规律性，所以信息世界作为客观世界的映射体，它不仅以普遍联系的系统形式存在，而且是有规律的存在BIM的本质再谈对BIM的认知 规律 揭示客观真实世界的规律揭示客观真实世界的规律p 指基于现有的基础软件，通过建模就可以形成的指基于现有的基础软件，通过建模就可以形成的直接逻辑关系，且可直
9、接计算出结果的规律，也直接逻辑关系，且可直接计算出结果的规律，也就是软件产品已经具备的规律功能。就是软件产品已经具备的规律功能。如模型本身就可以计算的体积、质量、数量、时如模型本身就可以计算的体积、质量、数量、时间等，包括软件产品已具备的预测功能间等，包括软件产品已具备的预测功能 如预计完成情况、盈亏情况如预计完成情况、盈亏情况 第一类第一类：直接规律：直接规律l 确定性规律：桩孔体积桩孔体积V V0 0=r=r2 l l0 0=f=f（r,lr,l0 0）（直接规律直接规律）BIM的本质再谈对BIM的认知 规律 揭示客观真实世界的规律揭示客观真实世界的规律p 指现有基础软件，通过建立模型不能
10、直接形成逻辑指现有基础软件，通过建立模型不能直接形成逻辑关系或者计算求值，必须二次开发形成的规律。关系或者计算求值，必须二次开发形成的规律。如部分施工产生的数量：路基虚方与模型路基数量如部分施工产生的数量：路基虚方与模型路基数量关系，钻孔桩泥浆与模型钻孔桩数量关系等关系，钻孔桩泥浆与模型钻孔桩数量关系等 如不同属性间数据关系：模型工程数量与成本预算如不同属性间数据关系：模型工程数量与成本预算概算数量之间的关系，模型材料数量与材料进货数概算数量之间的关系，模型材料数量与材料进货数量的关系等量的关系等 第二类：间接规律第二类：间接规律泥浆体积泥浆体积V=V=（1+1+）r2lr2l0 0 =f =
11、f（,r r,l l0 0）（间（间接规律接规律）l 确定性规律：BIM的本质再谈对BIM的认知 随机规律：随机规律：结果不确定，通过大数据统计消除结果不确定，通过大数据统计消除结果的不确定结果的不确定 规律 揭示客观真实世界的规律揭示客观真实世界的规律 德国专家研究:尿不湿销量与啤酒销量 行为学专家研究:女人高跟鞋与股市涨跌 C语言课程与数据结构课程如：如：l 不确定性规律：关联规律：关联规律：法则不确定，通过大数据统计及深法则不确定，通过大数据统计及深入的专业分析结合深挖，消除法则的不确定入的专业分析结合深挖，消除法则的不确定BIM的本质再谈对BIM的认知 模糊数学的思想和理论 智能预警预
12、判 智能控制 智能评价 规律 揭示客观真实世界的规律揭示客观真实世界的规律l 不确定性规律：模糊规律：模糊规律：本身不确定，通过大数据深度学本身不确定，通过大数据深度学习功能来消除这种不确定习功能来消除这种不确定BIM的本质再谈对BIM的认知BIM的本质再谈对BIM的认知对人的驱动对人的驱动 驱动意识是具有能动性的，信息作为意识对客观世界加工的产物，意识是具有能动性的，信息作为意识对客观世界加工的产物，也具有能动性及反射性也具有能动性及反射性 人机互动 辅助分析、辅助设计、辅助控制 辅助学习、辅助评价 以信息系统为中介，实现人对人控制 远程控制、远程指挥、远程协同BIM的本质再谈对BIM的认知
13、对机械的驱动对机械的驱动 实现“两化”融合 信息系统+作业机械 提升自动化程度 提升机械作业工效 保证信息准确性 驱动意识是具有能动性的，信息作为意识对客观世界加工的产物意识是具有能动性的，信息作为意识对客观世界加工的产物，也具有能动性及反射性，也具有能动性及反射性BIM的本质再谈对BIM的认知自我驱动自我驱动 驱动意识是具有能动性的，信息作为意识对客观世界加工的产物，也意识是具有能动性的，信息作为意识对客观世界加工的产物，也具有能动性及反射性具有能动性及反射性 基于现实世界映射与规律，建立模型 虚拟建造、人工仿真、虚拟现实 信息自采集、自分析、自反应、自控制，即自我驱动 智能机械、机器人BI
14、M的本质再谈对BIM的认知3 3BIM实践的几点认识中国中铁四局集团有限公司中国中铁四局集团有限公司1、充分认识到现实世界与虚拟世界的矛盾BIM实践的几点认识现实世界具有本质的不完美，充斥着矛盾与缺陷、丑陋与黑暗；虚拟的信息世界具有本质的完美性，具有自洽与圆顺、公开与透明的特征，所谓的“矛盾”与“缺陷”也是预设中的“矛盾”与“缺陷”。理想很丰满，现实很骨感工程本身不完美l必要的混乱度l必要的不洁净度l不高的精度l较高的波动度工程目标系统不完美l 工期紧l 标准不良：过高的标准、错误的标准、矛盾的标准l 建设造价低社会环境不完美l 不健康的政治生态l 不成熟的市场体系l 不健全的法律法规l 不完
15、善的建设程序各种建设主体不完美l 能力不足l 负担重l 资源有限l 平均技术力量和研发投入低行为人不完美l 趋利避害引起的选择性行为1、充分认识到现实世界与虚拟世界的矛盾BIM实践的几点认识信息系统开发应注意的事项不要太理想l太公开l太透明l完全不可逆l随时都可查不要太全l全方位l全过程l全面l事事有计划、有审核、有检验、有处置不要太严l标准严l处罚严l程序严不要违背人性l自我揭短l自我承担责任l自我增加强度l赔本也要干核心系统覆盖面宜窄不宜宽、宜少不宜多数据真实性宁少而真、勿多而假，要实用为上1、充分认识到现实世界与虚拟世界的矛盾BIM实践的几点认识 2、充分认识BIM技术推进的艰巨性软件多
16、而散、信息孤岛多软件深度欠缺、表面好看的多标准还不全、不统一基础软件受控于人成本管成本管理系统理系统进度管进度管理系统理系统物资管物资管理系统理系统挑战技术障碍攻克艰巨组织变革挑战艰巨企业支持力度还不足人才培养的艰巨性 BIM实践的几点认识 对BIM的价值认识不到位 研发应用机构不实、专职人员少 产学研体系松散 研发经费投入不足挑战技术障碍攻克艰巨组织变革挑战艰巨企业支持力度还不足人才培养的艰巨性 2、充分认识BIM技术推进的艰巨性BIM实践的几点认识 急需大量会操作的人才，要达到主要专业岗位全覆盖 人才成长只能循序渐进、长期准备 2、充分认识BIM技术推进的艰巨性挑战技术障碍攻克艰巨组织变革
17、挑战艰巨企业支持力度还不足人才培养的艰巨性 BIM实践的几点认识 传统的作业模式：现场指挥；传统管理模式：人为控制；传统的组织模式：大而全；没有组织的现代化，就没有军队和国防的现代化触动利益比触动灵魂还难挑战技术障碍攻克艰巨组织变革挑战艰巨企业支持力度还不足人才培养的艰巨性 2、充分认识BIM技术推进的艰巨性BIM实践的几点认识1423大而全小而全l基层说BIM技术不好用；l项目各部门说不愿意用；l公司领导可以选择不用。12看得见听得到信息化条件下多维度协同管理：远程指挥作业模式流程控制管理模式专而细的组织模式组织变革核心制约信息化的远不是技术，深层来说还是组织模式、组织变革 2、充分认识BI
18、M技术推进的艰巨性BIM实践的几点认识n不要“一蹴而就”信息化，重点在“化”，要有定力，不要吃快餐、甚至吃外卖，还是要中餐、要煲汤；n不要“一哄而上”分散精力，标准过高等；n不要“一刀切”讲究实效，什么好用就用什么。u 既然认识到艰巨性，要防止几个“一”现象 2、充分认识BIM技术推进的艰巨性BIM实践的几点认识 最关键、最艰巨的阶段，事关成败，要切实解决软件的开发质量，切实解决与之配套的应用管理问题模型是模型是中心：中心：信息的载体，直接操作和管理的对象信息的载体，直接操作和管理的对象数据是数据是基础：基础：是客观事件的真实反映是客观事件的真实反映标准标准是是宪法：宪法：要推动行业要推动行业
19、BIM标准的建设，积极抢占国际标准。建立统一的结构编码体系、标准的建设，积极抢占国际标准。建立统一的结构编码体系、统一的资源库等，从根本上解决信息系统林立、互不相通、数据重复采集、输入的问题统一的资源库等，从根本上解决信息系统林立、互不相通、数据重复采集、输入的问题先进算法是核心：先进算法是核心：BIM的灵魂，算法越多、越先进才越有价值的灵魂，算法越多、越先进才越有价值万众创新是正道：万众创新是正道：通过小实体、小算法、小通过小实体、小算法、小APP构建宏大的构建宏大的BIM软件系统，降低软件系统，降低BIM建设的建设的成本成本“用户是用户是BIM的主人，而不是仆人的主人，而不是仆人”是目标：
20、是目标：让工程的归土木工程师，软件的归软件工程师让工程的归土木工程师，软件的归软件工程师 形成正确的BIM研发思路通过建立实体、属性与关系，构建CDM及CDM集，解决数据的关联问题，从根本上防止数据的重复录入 3、具体的推进措施BIM实践的几点认识信誉三支队伍基础软件开发队伍系统应用队伍主体是建筑企业建立强大的研发机构投入足够资金产学研集合关系：相互促进、相互制约需求收集分析队伍有强大的经济实力、人力规模有专门的研发机构有足够规模、结构合理的专职研发人数有领军人才及长期专注的精神由建筑企业牵头组织转变项目机构的职能转变项目机构的建制关系 打造过硬的BIM研发队伍BIM实践的几点认识 管理实现转
21、型升级管理实现转型升级 六个转变六个转变u精细化管理u标准化管理u可视化管理u智能化管理实：真正创造价值u更精确质量提升u更快速效率提升u更省钱成本下降 项目品质大幅提升项目品质大幅提升u任务管理 对象管理u传统组织 现代组织u前台管理 后台管理u线下管理 线上管理u人工填报 智能采集u经验管理 数据支持BIM实践的几点认识4 4中铁四局BIM实践情况中国中铁四局集团有限公司中国中铁四局集团有限公司局成管理研究院，设置工程信息化研究室，专职人员近30人各子分公司结合自身专业特点成立了专业分室，BIM专职人员近百人管理研究院信息化研究室各子（分）公司技术中心BIM室局其他部门网络中心局分管领导现
22、代建造技术研究室科研管理部管理创新研究室新兴业态研究室咨询研究中心综合管理部各项目部BIM小组中铁四局的BIM实践情况 成立专业研发团队 构建新型产、学、研合作体系产学研一体化企业科研院所知名高校希望改变传统产学研合作简单供需的关系，共同投入、共同承担风险、共同分享利益，以成为行业BIM方案解决者为目标中铁四局的BIM实践情况局管理研究院下设产业化实体公司，以产业化公司为载体、以科研成果为核心、以成果产业化为目标，开展成果转化、产业孵化工作 尝试紧密型实施体系“技术研发成果转化产业孵化”中铁四局的BIM实践情况010302开展了基于BIM的物联网监测平台、钢结构智能制造平台、数字孪生梁场管理系
23、统、智慧项目部管理平台等管理系统开发工作，充分体现BIM技术在项目管理中的价值。开展3D作业指导书、BIM算量系统等软件工具开发工作，解决现场技术需求；开展了BIM族库管理平台、快速建模工具等工具软件开发工作，降低BIM技术门槛，推动技术普及；技术开发取得了一定成果中铁四局的BIM实践情况智慧监管平台信息化中心“指挥”、“调度”业务数据集中展现日常管理分析、指挥决策生产指挥系统生产指挥信息数字化管理，便于、追踪，落实指挥中心实时监督，发挥其指挥中枢作用丰富的预警功能，警示执行接收、工作超时提醒04 智慧项目部建设智慧项目部建设 技术开发取得了一定成果中铁四局的BIM实践情况 安全管理 质量管理
24、 进度管理 工程算量两个手段四大模块 移动端APP 前端智能感知系统05 基于GIS+BIM的信息化集成平台 技术开发取得了一定成果中铁四局的BIM实践情况结语信息化和BIM技术的发展日新月异，正不断的改变着建筑业施工方法和管理理念。结语l 寄语 “它是站在海岸遥望海中已经看得见桅杆尖它是站在海岸遥望海中已经看得见桅杆尖头了的一只航船，它是立于高山之巅远看东方已见光头了的一只航船，它是立于高山之巅远看东方已见光芒四射、喷薄欲出的一轮朝日，它是躁动于母腹中的芒四射、喷薄欲出的一轮朝日，它是躁动于母腹中的快要成熟了的一个婴儿。快要成熟了的一个婴儿。”毛泽东在毛泽东在星星之火，可以燎原星星之火，可以燎原
