路桥BIM应用讨论:为什么国外道路BIM解决方案难以落地?

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BIM 大论坛: 为什么 国外 道路 BIM解决 方案难以 落地 ? (图片来自 网络 ) 1、前言

BIM 大论坛: 为什么 国外 道路 BIM解决 方案难以 落地


(图片来自 网络

1、前言

近期,有成都地区勘察设计单位的领导,专程到西安来交流 BIM技术及其应用。在研讨交流 ,大家对一个话题尤为关注 ——为什么国外道路BIM解决方案,始终难以在公路交通勘察设计企业中落地呢?

大家讨论到,为了能尽快掌握与 BIM相关前沿技术,国内不少设计单位在调研之后,先后以不菲的价格引进了国外BIM软件。对A、B、D等公司软件解决方案,在不同的单位均有引进的案例。接着,为了积极稳妥地推进BIM技术在道路交通工程勘察设计中的应用,有的单位还专门组建了BIM探索团队,如“BIM中心”。其目的无非在于两个方面,第一,及时跟踪掌握国内外工程BIM最新的技术与发展情况,并在少数试点工程项目中开展部分应用示范;第二,由BIM中心将探索掌握的BIM技术,推广到具体勘察设计部门和更多的实际勘察设计项目之中。

可事情的结果却应了一句话: “想法是美好的,现实却是残酷的”。尽管BIM示范项目似乎很成功,尽管各类BIM大赛、推广活动满天飞,但到了 落地 的时候,却似乎比登天还难啦!为什么多数 BIM成功案例,最终设计 是采用 纬地道路 CAD系列软件完成专业设计任务,再由BIM中心“翻模”展示效果的“两张皮”的情况呢?

以下,笔者结合对相关单位 BIM研发与应用情况的掌握,谈谈国外BIM软件难以落地的原因。


道路 BIM模型 (纬地软件)

1、原因(一):专业设计功能欠缺

众所周知,不论是典型公路项目,还是市政道路,以及铁路工程等的勘察设计任务,包括了道路几何、桥涵、隧道、支挡构造物、隧道、交通工程与安全设施、 土石方调配利用、 工程地质、安全分析等多个专业的设计任务。而事实上,无论是 A公司、还是B公司的BIM解决方案,都只具备道路几何(公路路线)、桥梁等1到2个专业的设计功能,根本无法实现一个道路工程项目中上述多个专业的设计任务。而某D公司的软件解决方案更是奇葩,完全就是一款针对工业3D设计软件,根本就不具备任何与道路、铁路等线性土木工程相关的专业设计功能。

因此,欠缺专业设计功能才是多数 BIM成功案例项目的实际设计 最终 采用纬地软件完成的根本原因。所谓 BIM应用只是采用国外BIM软件对原设计的“翻模”和“再展示”罢了。 那么, 不能完成各专业设计任务, BIM价值又有 几分 呢?


道路 BIM模型 纬地软件

2、原因(二): 采用非主流的CAD平台

作者掌握,除了 A公司之外,国外(B、D公司)BIM软件解决方案都必须使用非主流CAD平台,如:Microstation、CATIA等。这就要求,所有具体工程设计人员必须学习、掌握一个陌生CAD平台环境。要知道,对于工程师而言,更换CAD平台无异乎更换一个操作系统一样的困难呀!何况,采用这些非主流的CAD平台之后,必然仍然无法离开原有的AutoCAD平台。于是,导致工程设计人员频繁地在多个软件平台之间来回切换,把图纸、数据从这个平台转到另一平台,一会还需要再转换回去……


图片来自网络

由于采用非主流的 CAD平台,无端地给设计人员增加了许多工作量和难度,让工程师们难以适应。尤其是在我国各类工程项目竞争激烈,工程项目设计周期一再压缩的情况下。有时,即便是设计人员主动想切换使用新的CAD平台,可紧迫的任务并不给他们学习、摸索的时间呀!尽管有的单位一再强推,但毕竟客观情况难以克服,导致事情的性质发生了改变,本来是:新技术推广,最终却成了“硬赶鸭子上架”,BIM落地最终往往只能不了了之了。

4、 原因 (三) 无法输出设计成果图表

目前,在国内道路交通行业推广的国外 BIM软件(包括A、B、D)解决方案,均不能按照国内公路、市政或铁路工程等专业要求,输出符合专业习惯的设计图表成果。因此,即便有工程项目采用国外软件开展BIM设计,完成了路线几何部分的设计任务,但是为了输出图表成果,又必须重新将数据导入到纬地软件,才能输出项目设计必须的图表成果。这也是在BIM技术落地过程中,让很多工程设计人员无语、难以理解的情况,属于致命性的缺陷。

由于国外工程建设流程 与国内 不同,国外项目的设计深度(设计单位做的)往往 相当于国内初步设计阶段。而用于指导具体施工的详细设计图纸,一般是由项目施工或总包企业在施工阶段 自主细化完成的。因为需求差异,导致国外道路 CAD 软件在成果表达方面,远远不如国产软件 来得更加自动化,效率更高,甚至连页码、图号等信息都编排妥当了。

笔者也注意到,有的单位在引进国外 BIM软件之后,专门在国外软件道路几何设计功能的基础上,二次开发了部分路线专业绘图出表的功能。 任何人都明白, 这对于国外 BIM软件推广 是积极 有益的 但是,对于 BIM技术落地却仍然是杯水车薪啦! 要知道, 道路设计 必然需要解决 多个专业的设计任务,仅仅 路线 专业能绘图 出表 了,其他专业呢? 前文,提到国外软件根本就没有路基、挡土墙、涵洞、交通工程、隧道 ......等等专业设计功能,又岂是二次开发一个绘图出表模块就能解决的了的吗?


5、 原因 (四) 存在大量的人工 “翻模”现象

BIM应用的基础和前提是“模型”, 那么, 首先,我们看看 BIM模型 如何创建呢? 根据调查,在各类应用国外 BIM软件(包括A、B、D)的案例项目中,除了道路路基和部分桥梁模型是软件可以直接生成、或者通过二次开发的工具半自动化生成的之外,其他各类构造物、沿线设施、交通工程等的模型,几乎全部是手工“翻模”产生的。例如,大家经常提到的Revit软件,对于道路BIM而言,Revit不就是彻头彻尾的“翻模”工具。甚至对于D方案而言,连基础的路基模型都是根据几何设计数据,拉伸“翻模”得到的,也可以说,D公司解决方案的本质就是“翻模”。

另外,确实有一些 BIM中心对国外BIM软件进行了二次开发,但仔细调查就会发现,多数二次开发所作的工作都是:通过录入或读入(纬地软件的)专业设计数据,以参数化方式实现快速化BIM建模。而这些工作的实质仍然属于“翻模”的性质——毕竟,工程设计方案并不是在“翻模”中产生的,而是在“翻模”前就存在了!所以,“翻模”是今天几乎所有案例中无法回避的现实情况。

根据需要翻模,有错吗?为什么大家都对 “翻模”投以鄙夷的目光呢?因为,其一,只要有“翻模”的过程存在,就证明BIM技术并未真正应用到工程项目的设计之中,尤其是未落地到项目设计方案从无到有的产生过程!而这恰恰背离了BIM应用的初衷!对于设计阶段而言,BIM最核心的应用和价值就是工程方案设计!

其二,尽管不同项目有不同特点, “翻模”的工作量有所差异。但总体上,各类公路、城市道路、铁路项目BIM应用中,均花费了大量人力和时间,主要集中在“翻模”方面。而现实中一个不可避免、但却最让BIM中心团队恼火的是,每次项目设计方案发生调整之后,就可能导致大多数“翻模”需要重来一遍!

是的, “翻模”不是BIM理念所倡导的正向设计,“翻模”所花费的人力和时间,甚至超过工程设计本身——量变到质变,事情的性质就完全不同了!


6、 原因 (五) 无法实现 模型自动 属性 信息 关联

根据 BIM技术服务于工程项目全生命周期的理念, BIM技术的核心在于以模型为载体,在工程不同阶段和参与方之间共享和传递信息。 BIM是信息模型, 那么,讨论了 “模型”我们再来讨论一下与模型关联的“信息”吧。

或许很多人并没有注意到,我们在各类场合看到的道路工程 BIM应用案例,大家都在展示工程项目三维场景、都在宣讲碰撞检查、都在展望BIM的愿景.....极少有项目提到“模型信息”,信息从哪里来?是怎么关联的呢?

毫无疑问,通过手工 “翻模”或者采用参数化工具半自动“翻模”时,模型的信息是不能自动添加并与BIM模型关联的,只能通过手工遍历所有模型和部件,一个个、一件件、一条条地去编辑、添加,手工编辑添加模型与模型、部件与部件之间的拓扑关系等。试想,一条50公里的公路项目,各类、各专业模型和部件上千万个,手工添加属性和信息的工作量绝对算是海量的了!

所以,毫不夸张地说,道路 BIM自动建模和属性信息关联,是BIM技术在道路工程领域应用的另一个关键技术瓶颈。今天,极少有人谈到“模型信息”,其原因也是明摆着的——在“翻模”的总体思路下,是无法真正解决模型自动创建、模型BIM编码和模型属性等的自动关联!


7、 原因 (六) 不能提高勘察 设计效率

      在工程勘察设计建设领域,任何一项新的技术或措施,要更新替换既有的技术,必然相对于既有技术有本质的改变,尤其是在效率方面。可今天,一些国外 BIM软件要落地,却是在明确降低设计效率的。

2016年底,交通运输部为了调研指导行业BIM技术发展的宏观技术政策,专门组织对全国多个地区、多个BIM应用案例进行了深入调查。调查报告的结论明确指出:当前道路工程领域BIM应用(与既有设计技术和方式比较),整体效率是明显是降低的。而且,项目地形地质条件约复杂、沿线构造物设施越多,效率降低越多。至于为什么会是降低效率的,笔者前面对几个方面的讨论已经给出了回答。如果您持怀疑态度,可以找任何一家BIM探索团队的BIMer们做做调查,“翻模”的工作量有多大?单单为了做三维渲染效果花费了多少精力?为什么BIM团队人人都是“白加黑、五加二、996”式的工作状态?


8、 原因 (七) 大家只关注表面的成绩成效,忽视了内在问题和困难

对于这一点,笔者本不想过多讨论的,因为这似乎并不属于专业技术层面,但对于国外 BIM软件技术落地成败问题,却是 不得不说的一点。为什么很多单位会在对 BIM做过一些探索、试点之后,都会做出决策选择开始落地推广呢?探索成功吗?试点项目成功吗?关键瓶颈都突破解决了吗?对比试点项目的整体效率了吗?具备大面积推广的条件了吗?笔者认为,恐怕一些单位和BIM探索团队并没有给予这几点足够的关注啊!

看看吧,几乎所有的 BIM应用案例,无一例外地在炫三维动画的效果、展示所谓的“碰撞检查”、施工模拟、争取所谓的BIM大赛的奖项......但是,有谁关心BIM正向设计的目标是否真正实现了?项目整体设计的效率是降低还是提升了?碰撞检查对于道路工程、常规结构又有什么实际价值?再常规、普通不过的结构和施工工艺,难道还需要一遍遍地仿真模拟吗?

因此,当大家从上到下,只关注表面的成绩成效,忽视了内在的问题和技术瓶颈的时候;当大家都以偏概全,报喜不报忧,只拼炫酷效果,不关心实际花费了多少人力和时间成本的时候;当以获得某个 BIM大赛奖项作为技术探索成功的依据的时候,当习惯性迷信“只有外来和尚会念经”的时候,那么,BIM落地的先天缺陷就已经被深埋在根基之处了。只有在实际项目落地推广的残酷循环中,慢慢地被重新发现了!


9、 结语

感谢您耐心阅读笔者冗长的文章!

或许您会说:文章只一味讨论、剖析国外 BIM解决方案难以落地的诸多原因和技术瓶颈,并没有给出更好的、能够破解上述问题和瓶颈的解决方案?这不是典型“愤青”、“网喷”的表现吗?

不,笔者当然有更好的解决方案,有能够更好实现多专业正向设计,实现自动 BIM建模和属性关联,并且能够被一线工程设计人员轻松切入应用的道路BIM解决方案!敬请关注笔者后续的文章吧。


(以上仅为个人观点和认识,不代表任何单位和组织。)

Mountain

2019年6月2 6


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  • liupoquan
    liupoquan 2019年07月12日 08:49:54 2楼

    楼主辛苦。谢谢分享!

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