前言
建筑業是世界上最大的產業，也是我國國民經濟的支柱產業。在我國，建筑業產值利潤率自2014年達到最高值3.63%后，總體呈下降趨勢。2021年，建筑業產值利潤率為2.92%，跌破3%，為近十年最低。隨著市場環境的不斷變化，技術的進步，以及突如其來的新冠肺炎疫情正在逐步發展并加速產生影響，推動建筑產業向“下一個新業態”轉型。
面對著建筑業前所未有的挑戰，在2020年7月，住房和城鄉建設部等十三部門聯合發布了《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》，將提升建筑工業化、數字化、智能化水平作為發展目標，明確到2035年，“邁入智能建造世界強國行列”。在2021年初最新的《“十四五”建筑業發展規劃》中，明確指出“建筑業在與先進制造業、新一代信息技術深度融合發展方面有著巨大的潛力和發展空間”，需要“加快建筑業轉型升級”。
面對轉型升級的挑戰，行業內每個企業都需要評估轉型過程中會出現的問題和未來發展趨勢。作為制造業領域數字化轉型的使能技術承載，達索系統3DEXPERIENCE平臺(以下簡稱：3DE平臺）在飛機、汽車、船舶、工業裝備等先進制造業領域有著最為廣泛的應用，幫助客戶實現在上下游、不同專業領域的轉型升級。
同樣，3DE平臺將先進制造業的經驗帶到了建筑業，得益于單一數據源的理念，所有項目相關者都可以在平臺上無縫協作。3DE平臺在建筑設計、施工和運維全生命周期各階段都有著廣泛的應用，由于篇幅限制，本文從社交化協作、項目智能分析、需求管理、3D審查及需求驗證、施工仿真、問題智能分析和交互展示等方面，闡述3DE平臺如何在復雜建筑項目中基于BIM多組織多角色并行協作，進而提高生產力。
圖1. 基于3DE平臺的一體化設計建造環境
社交化協作
在典型的建筑項目中，參與項目上下游建設單位和人員包括業主、設計、監理、施工等主要角色。為保證項目成員的有效溝通，信息透明和項目的成功，3DE平臺提供了設計建造一體化的平臺環境，所有利益相關者都可以連接到3DE平臺并獲取個人關心的項目信息。
3DE平臺提供3DDashboard看板和3DSwym社區以及6WTag技術幫助不同角色組織個性化的界面和查找關注的信息。
1、個性化界面組織（3DDashboard）：作為項目成員，可以構建組織在多個選項卡中的個人3DDashboard，并通過添加，編輯和刪除小部件(Widget)來個性化界面。項目成員可以訪問允許在整個3DDashboard中聚合信息的應用程序和小部件。
2、社區共享協作（3DSwym）：3DSwym提供了在整個組織內部和/或外部社區協作和實時協作功能。通過提供圖片、視頻和三維模型等直觀的內容創建工具和評論、點贊等社交互動功能，使各方協作更加敏捷和創新。
3、基于語義識別過濾（6WTags）：基于語義識別6WTags技術，項目成員可以使用語義輕松地從平臺中檢索需要的信息，讓項目成員快速找到項目相關的最新信息。
圖2. 3DE平臺自定義界面之3DDashboard應用
項目智能分析
項目智能分析應用（Project Intelligence）得益于達索大數據解決方案NETVIBES Exalead技術。Exalead是達索系統信息智能應用，提供強大的信息獲取、索引、分析和展現功能，為用戶最大化地挖掘數據背后的業務價值。
項目智能通過項目選項卡顯示項目的360°視圖，聚合多個報告以及來自平臺和外部系統的各類業務實時數據信息，項目成員可以隨時向下鉆獲取有關項目的更多詳細信息，這是評估項目健康狀況和進度等關鍵KPI指標的關鍵。
圖3. 基于NETVIBES Exalead技術項目智能分析
需求管理
建筑項目在設計早期，業主的需求是以文檔的形式向建筑師傳遞，對于需求的傳遞和后期變更往往處于“糊涂”的狀態。3DE平臺在應對需求追溯和變更有著整套的解決方案。在3DE平臺上可以將傳統文檔形式傳遞的需求進行條目化、結構化和數據化，便于在后期設計過程中去追溯需求是否被滿足，來對齊業主的需求和需求變更，改變“糊涂”狀態。
3DE平臺統一的需求管理可以改善需求變更管理，更輕松地對需求進行跟蹤實施，可追溯性強大的影響分析有助于管理變更歷史記錄，記錄變更背后的討論和決策以及定義需求基準。結構化的需求數據可以和產品數據關聯，形成關聯的數據可追溯關系。
圖4. 需求結構化管理
3D 審查和需求驗證
BIM技術在未來建筑業轉型扮演著舉足輕重的作用，3D技術一直是3DE平臺倡導的核心能力扮演者。在3DE平臺上，設計師可以使用設計功能創建BIM模型，相關項目成員可以消費三維BIM模型，進行BIM相關應用，審查和驗證是否滿足業主對于項目的需求。
3DE平臺提供了基于輕量化的瀏覽技術，使得各方參與人員輕松在瀏覽器上查看模型以及通過6WTags動態過濾和識別模型構件的所有信息。
圖5. 輕量化BIM模型瀏覽
同時，可以查看不同LOD級別下BIM信息定義的完整性。通過知識工程規則定義，去檢查辦公室空間設計對于需求的滿足程度。通過干涉檢查功能可以查看多專業之間的干涉沖突問題，將暴露和解決潛在的設計問題
圖6. BIM模型不同LOD屬性定義檢查
借助于3DE平臺強大的知識工程能力，不僅可以實現設計的模塊化、標準化和智能化。借助與知識工程檢查規則（Rule），可以實現對模型的檢查。本案例以檢查辦公室空間規劃的要求為例，此規則定義將檢查每個空間的面積和容納人數，并以不同顏色顯示是否滿足要求，如果符合要求，則為綠色，如果不符合要求，則為紅色。
圖7. 三維空間規劃需求驗證
本案例中通過設定結構和HVAC兩個專業之間的干涉檢查，可以輕松計算得到兩個專業之間的設計沖突，并可以在三維空間中直觀查看每一個干涉的位置和構件關聯信息。該信息同樣可以在網頁web中查看并作為項目任務附件進行關聯，便于移動端查閱和問題的處理閉環。
圖8. 多專業干涉檢查
施工仿真
施工方在建筑設計后期可以提前介入驗證施工方案的可行性，BIM工程師在3DE平臺上借助BIM模型進行施工方案推演和施工仿真。3DE平臺DELMIA施工仿真解決方案可以在虛擬環境中驗證施工計劃的準確設計，施工資源與場地的合理安排，施工工法的正確施工。
圖9. 施工組織設計面臨的業務挑戰
3DE平臺改變傳統從上向下計劃方法為從上向下與從下向上相結合組織施工計劃，以BIM模型/施工計劃/施工資源為核心構建單一數據源，構建零散工程數據之間的關聯關系，依據每個BIM定義的工程量計算施工任務周期進而推算整體項目計劃，分階段分周期的統計資源，能源消耗狀況，成本統計分析，快速得出多種施工方案的項目計劃，對比分析平衡成本與周期。
問題智能分析
問題智能分析同樣得益于達索Exalead大數據技術的賦能，可以將項目問題進行語義識別分析，可以按照問題優先級、嚴重程度、問題解決時間等不同維度進行統計分析。
項目成員在我的“問題管理”選項卡中，可以查看提出的問題。跟蹤它們的狀態，并分析它們隨時間的變化、優先級和解決時間。同樣可以導航所有相關信息，也可以隨時向下鉆取以訪問更詳細的信息。
圖10.問題智能分析
在“問題管理”App頁面左側，您可以看到已創建的問題列表、其成熟度狀態和優先級。在右側，您可以在BIM模型上看到已識別和報告這些問題的位置。只需單擊幾下，項目成員就創建了一個包含所有必需信息的新問題：標題、建議、描述、附件、優先級和受托人等。問題管理提供了一組靈活的問題創建、跟蹤和解決工作流。
圖11.問題管理
交互展示
借助3DE平臺3DEXCITE強大的渲染能力，營銷團隊可以使用相同的BIM模型進行渲染和交互展示，向業主和相關項目參與單位人員展示項目的設計理念和成果，建造過程中方案和進度等信息。
3DEXCITE可以將三維模型、材質、燈光、氛圍場景等進行組合，并通過多種方式（自然語言編輯器或者Java腳本）創建動態交互效果，在虛擬環境中獲得身臨其境的美好體驗。
總結
面對著建筑業數字化轉型的挑戰，達索系統3DEXPERIENCE平臺通過在先進制造業的最佳實踐已經成功應用在建筑行業，旨在幫助建筑業實現基于BIM技術的數字化轉型。通過在平臺上下游多專業多角色真正的并行工作，來確保協作并提高生產力。上海江達基于達索系統3DEXPERIENCE平臺在建筑工程行業擁有上海市政院、長江設計公司、中國電建、中南建筑設計院等實踐和落地實施能力，歡迎留言咨詢。
寫在最后，達索系統3DEXPERIENCE平臺作為面向業務的三維體驗平臺，可以幫助行業領袖以及大型復雜項目的所有參與者了解現在、駕馭未來，構建行業上下游協同，實現行業升級轉型的美好未來。
達索系統 C&SI 合作伙伴
達索系統開發合作伙伴
