工业4.0和BIM如何塑造建筑环境的未来

建筑业正处于新工业时代的尖端。第四次工业革命，或称“工业4.0”，将见证建筑与更数字化发展的行业接轨。徕卡地质系统公司的马克·金认为，这不仅将彻底改变物理结构的设计、建造和维护方式，也将改变它们随后的使用方式。

它在现实中的意义是开放的解释和未来的能力。一些人预计，这将意味着使用智能材料和技术，使我们的建筑智能化。另一些人设想，这将意味着自动化机器将以最少的人力投入完成生产的各个方面。但人们普遍认同的是，它代表着利用技术从根本上改善我们设计和构建周围世界的方式。

数字化提高效率和资源利用的关键途径之一是提高相关信息的可用性、快速解决问题以及项目设计、建设和运营中的协作工作。因此，工程和建筑公司计划在未来5年每年投资5%的年度收入用于数字运营解决方案188asia备用网址¹．

在全球范围内，通过现有的数字工具和实践，建筑信息模型(BIM)可以帮助定义行业的改进。

抛开过去

说建筑行业有一些挑战需要克服，这并不是不忠。几个世纪以来，该行业一直与延迟和不可预见的成本联系在一起，这一先例导致这些失败被认为是不可避免的。工业4.0代表了一个发展的机会，并为可能的事情树立了一个新的先例，而不是已经发生的事情。BIM是这一变革的第一步，它试图创建一个中央存储库来整理项目或资产的数字信息。

即使是行业中最精确的方面也依赖于模拟技术和流程，这为代价高昂的错误带来了太多的空间。卷尺就是一个很好的例子，这种工具至今仍在世界各地的建筑项目中使用，但它完全依赖于用户解释和记录结果的能力。但这种模拟数据并不能促进当今建筑项目所需要的合作生态系统。

数字数据的价值

工业4.0的一个关键组成部分是数字数据。在资产生命周期的所有阶段(从设计到施工和维护)，通过增加对准确、真实数据的访问，可以发现时间和成本效率，并减少错误。通过BIM的初步应用，我们已经在一定程度上看到了数字数据的好处。然而，通常情况下，数字资产的创建并不是基于真实世界的数据，因此BIM并没有充分发挥其潜力。

地理空间专家在BIM中扮演着重要的角色，因为他们可以在现实世界中绘制和定位复杂的数字数据，定义项目如何、何时、何地可以建造。相反，他们也有能力创造“数字孪生兄弟”:基于现实世界存在的实物资产的数字化版本。有了对预定地点的全面地理空间知识，再加上现场捕获的数字数据流，错误和延迟就不必不可避免了。

信任与合作

数字数据的可用性虽然重要，但只是缩小过去模拟工作方式与建筑行业数字化未来之间的差距的一小步。工业4.0的基础是跨行业的信任和协作。地理空间工程师、测量员、设计师和承包商将需要走到一起，自由地交换信息，并在出现问题时协作解决问题，以最大限度地利用自由流动的信息。例如，定期进行的数字数据采集和现场条件的验证程序可以让项目团队识别设计意图和实际施工之间的差异。任何差异都可以被捕获，并反馈到项目的数字环境中，让设计师和承包商评估并做出及时的补救措施，从而防止代价高昂的错误发生。

调查，包括一个由英国的BIM任务组，表明对BIM的认识正在变得广泛。然而，对如何实施的理解仍然不一致;BIM在软件中的根基仍然使一些人相信它的唯一相关性是作为一个3D建模工具。这通常意味着BIM的真正潜力——指导各方从最初的规划阶段到建筑的使用和维护——并没有完全实现。

对BIM的潜力如何最大化的共同理解和共同努力的实施将对推进工业4.0产生巨大的影响。在实践中，这意味着项目涉及的所有各方——从设计、规划、施工和维护——都从同一个BIM数据环境中工作，并将其输入其中，而不是使用隔离的模型或收集孤立使用的数据。这需要前所未有的合作和信任。

对未来的展望

如果要实现工业4.0，企业不仅需要确保员工拥有正确的专业知识和文化，还188asia备用网址需要明确的抱负和成功的愿景。英国的BIM联盟就是一个很好的例子。这个由行业代表组成的英国机构建议如何将BIM——以及更广泛的数字建筑实践——应用于各个行业。为了支持BIM的最终目标，而不是它的技术组件，BIM联盟主席Anne Kemp务实地将BIM定义为“更好的信息管理”。

其他市场的类似咨询机构，推广数字化将如何丰富行业，并就如何与新技术合作提供实用建议，可能有助于推动工业4.0向前发展。通过推广工业4.0的理念，我们可以把我们的工业推向未来，并从中获益。

进一步的阅读

更多关于解锁BIM价值的信息，请参阅Leica Geosystems的白皮书：

¹来源:普华永道: 2016年全球工业4.0调查-行业关键发现

关于作者

Mark King是Leica Geosystems的EMEA BIM解决方案经理。马克于2014年加入徕卡地理系统，专注于徕卡的BIM实地考察解决方案，通过3D数据连接办公室和施工现场。