BIM大论坛：为什么国外道路BIM解决方案难以落地？

发布日期：2019-07-01 点击量：4698 信息来源：Mountain

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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。在研讨交流中，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）

2、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）

3、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……

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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）往往只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模型是如何创建呢？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26日

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