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全球建筑業(yè)企業(yè)信息化發(fā)展趨勢(shì)

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2015-07-15

全球建筑業(yè)企業(yè)信息化發(fā)展趨勢(shì)

文/ 清華大學(xué)土木工程系教授、博士生導(dǎo)師馬智亮

企業(yè)信息化是企業(yè)利用現(xiàn)代信息技術(shù)，通過深入開發(fā)和廣泛利用信息資源，不斷提高企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理、決策的效率和水平，進(jìn)而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)力的過程。我國(guó)建筑業(yè)企業(yè)上世紀(jì)90 年代初期將信息技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目管理，本世紀(jì)初，已有建筑業(yè)企業(yè)應(yīng)用了ERP系統(tǒng)，建筑業(yè)企業(yè)信息化上了一個(gè)臺(tái)階。2007 年原建設(shè)部對(duì)特級(jí)施工總承包企業(yè)實(shí)施信息化要求以來，建筑業(yè)企業(yè)信息化發(fā)展異常迅速。2012 年特級(jí)施工總承包企業(yè)信息化完成后，建筑業(yè)企業(yè)信息化發(fā)展進(jìn)入了新的階段。在這個(gè)過程中，以建筑業(yè)企業(yè)信息化專著、發(fā)展報(bào)告、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的出版為標(biāo)志，我們對(duì)建筑業(yè)企業(yè)信息化的認(rèn)識(shí)得到了很大的提升。但是，信息技術(shù)發(fā)展日新月異，建筑業(yè)企業(yè)信息化也必須跟上信息技術(shù)發(fā)展的步伐。不可否認(rèn)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家在建筑業(yè)企業(yè)信息化方面走在我們前面。為了更好地實(shí)施和改進(jìn)建筑業(yè)企業(yè)信息化，有必要把握全球建筑業(yè)企業(yè)信息化發(fā)展趨勢(shì)。
　　把握企業(yè)信息化發(fā)展趨勢(shì)，關(guān)鍵是把握最近幾年的熱點(diǎn)信息技術(shù)及其在先進(jìn)的建筑業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用模式。這是因?yàn)?，最近幾年的熱點(diǎn)信息技術(shù)代表其應(yīng)用廣受關(guān)注的信息技術(shù)，企業(yè)信息化發(fā)展過程就是應(yīng)用信息化熱點(diǎn)技術(shù)不斷提升企業(yè)信息化水平的過程。
　　本文通過系統(tǒng)的文獻(xiàn)調(diào)研，確定全球建筑業(yè)企業(yè)信息化所應(yīng)用的熱點(diǎn)信息技術(shù)，并分析其應(yīng)用價(jià)值，然后結(jié)合筆者的實(shí)地調(diào)研等，歸納先進(jìn)的建筑業(yè)企業(yè)對(duì)熱點(diǎn)信息技術(shù)的應(yīng)用模式，從而闡述全球建筑業(yè)企業(yè)信息化發(fā)展趨勢(shì)。
　　熱點(diǎn)信息技術(shù)的確定
　　為確定建筑業(yè)企業(yè)信息化中的熱點(diǎn)信息技術(shù)，對(duì)美國(guó)麥格勞—希爾建筑信息公司（McGraw-HillConstruction）旗下的行業(yè)新聞期刊《工程新聞?dòng)涗洝罚‥NR，EngineeringNews-Record）進(jìn)行了檢索。該媒體是全球工程建設(shè)領(lǐng)域最權(quán)威的專業(yè)雜志，每年的全球工程建設(shè)頂級(jí)企業(yè)排名結(jié)果，例如全球頂級(jí)400 承包商（The Top 400 Contrac－tors）就出自該媒體。ENR 提供工程建設(shè)業(yè)界的新聞、分析、評(píng)論以及數(shù)據(jù)，幫助工程建設(shè)專業(yè)人士更加有效地工作。讀者包括遍布全球的承包商、項(xiàng)目業(yè)主、工程師、建筑師、政府機(jī)構(gòu)以及供應(yīng)商?？梢哉J(rèn)為，該媒體的內(nèi)容能夠較好地反映先進(jìn)的建筑業(yè)企業(yè)的狀況。
　　我們針對(duì)該媒體最近5 年刊登的文章，以“Informa－tion Technology”（信息技術(shù)）作為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，共得到15 篇文章滿足條件。經(jīng)過甄別，其中6 篇與建筑業(yè)企業(yè)信息化相關(guān)度較高，分為5 類：調(diào)查問卷類1 篇，為面向讀者進(jìn)行得調(diào)查，收到445 份反饋;企業(yè)采訪類3 篇，均為面向頂級(jí)企業(yè)的采訪；數(shù)據(jù)分析加采訪類1 篇，為針對(duì)從分析得到的頂級(jí)企業(yè)所進(jìn)行的采訪；作者投稿類1 篇，為企業(yè)作者所投。經(jīng)匯總，文獻(xiàn)中涉及的熱點(diǎn)信息技術(shù)按提到的文章數(shù)排列結(jié)果如下：BIM （建筑信息模型）（6 篇）、VDC（虛擬設(shè)計(jì)和施工）（2 篇）、移動(dòng)設(shè)備（2 篇）、協(xié)同環(huán)境（2 篇）、云計(jì)算（2 篇）、虛擬現(xiàn)實(shí)（1 篇）、移動(dòng)應(yīng)用（1篇）、Web 服務(wù)（1 篇）。對(duì)上述結(jié)果通過合并同類項(xiàng)，得出如下5 項(xiàng)熱點(diǎn)信息技術(shù)：BIM（8 篇）、移動(dòng)計(jì)算（3 篇）、協(xié)同環(huán)境（2 篇）、云計(jì)算（2 篇）、虛擬現(xiàn)實(shí)（1 篇）。
　　熱點(diǎn)信息技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值
　　BIM。BIM 代表Building Information Model 或Building Information Modeling，即建筑信息模型，該模型是以三維幾何模型為基礎(chǔ)的多維信息模型，BIM 技術(shù)是繼CAD技術(shù)之后行業(yè)信息化最重要的新技術(shù)。
　　在檢索到的文章中提到的BIM 技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值包括：它提供直觀的展示，便于包括業(yè)主、設(shè)計(jì)方、施工方等在內(nèi)的項(xiàng)目多參與方的溝通;它使多參與方使用同一種語言來討論，使協(xié)同工作生根，可顯著改善項(xiàng)目交付;它使建筑業(yè)趕上其他工業(yè)行業(yè)。
　　移動(dòng)計(jì)算。移動(dòng)計(jì)算是隨著移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展興起的新技術(shù)。它的主要特征是，能使用戶在無線環(huán)境下使用平板電腦、智能手機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息錄入、瀏覽和查詢等。
　　筆者等曾針對(duì)地鐵施工項(xiàng)目，研制了基于移動(dòng)終端的物料管理系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)物料管理人員借助平板電腦進(jìn)行物料的入庫(kù)、出庫(kù)、盤點(diǎn)等管理，改變了以往“在現(xiàn)場(chǎng)用筆記本記錄，回到辦公室在錄入到電腦”的低效工作方式。同時(shí)，該系統(tǒng)充分地利用了物料網(wǎng)技術(shù)，在每一種物料旁邊設(shè)置二維碼，物料管理人員用平板電腦輕輕一掃，就可以錄入物料類別信息，進(jìn)一步提高了物料數(shù)據(jù)管理效率，為現(xiàn)場(chǎng)信息化管理提供基礎(chǔ)性保障。試用　結(jié)果表明，該系統(tǒng)有助于大幅度提高了物料管理效率，并保證信息系統(tǒng)中信息的及時(shí)更新。
　　協(xié)同環(huán)境。協(xié)同環(huán)境主要是指用于基于網(wǎng)絡(luò)、支持組織之間、專業(yè)人員之間協(xié)同工作的系統(tǒng)。在檢索到的文章中提到的協(xié)同環(huán)境技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值包括：用于協(xié)同工作，它可將有用、準(zhǔn)確、及時(shí)的信息提供給任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的任何客戶；用于現(xiàn)場(chǎng)管理，便于在現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)。其中特別強(qiáng)調(diào)，協(xié)同環(huán)境并不是新的技術(shù)，由于因特網(wǎng)傳輸速率提升和應(yīng)用軟件的改善，舊技術(shù)重新煥發(fā)出青春。
　　事實(shí)上，筆者等曾研制了一個(gè)基于因特網(wǎng)的建筑工程多參與方協(xié)同工作平臺(tái)系統(tǒng)，并成功地將其應(yīng)用于北京奧運(yùn)會(huì)主場(chǎng)館———國(guó)家體育場(chǎng)施工項(xiàng)目的多參與方的協(xié)同工作中。該系統(tǒng)支持多參與方之間工作流程的自動(dòng)流轉(zhuǎn)，文檔、圖檔和視檔信息的共享，以及文檔信息的數(shù)據(jù)挖掘。結(jié)果表明，該系統(tǒng)提高了各參與方協(xié)同工作效率，降低了成本，加強(qiáng)的總承包單位的控制能力，方便了各參與方對(duì)信息資源的有效利用。
　　云計(jì)算。云計(jì)算（cloud computing）是基于因特網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式。它通過互聯(lián)網(wǎng)來提供按需、易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源，可以是所需的IT 基礎(chǔ)設(shè)施，也可以是所需服務(wù)。
　　在檢索到的文章中提到的云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值包括：可以利用分散在全球的數(shù)據(jù)庫(kù)；在因特網(wǎng)上開展高端應(yīng)用（如仿真）；支持基于因特網(wǎng)的統(tǒng)一的進(jìn)度管理平臺(tái)；支持應(yīng)用單位按項(xiàng)目租用軟件；支持通過第三者平臺(tái)訪問相同信息；幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)用智能終端獲得BIM模型中的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行工作。
　　虛擬現(xiàn)實(shí)。它是綜合應(yīng)用三維計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)、多功能傳感器交互式接口技術(shù)、高清晰度顯示技術(shù)等，發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。它能把客觀上存在的或者并不存在的東西，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，在用戶眼前生成一個(gè)虛擬的環(huán)境，使人感到像真實(shí)存在。例如，在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，用戶通過數(shù)據(jù)手套和專用頭盔操作并觀察設(shè)備，并可以獲得與操作實(shí)際設(shè)備同樣的感覺。
　　在檢索到的文章中提到的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值包括：使相關(guān)人員在虛擬環(huán)境中感受所設(shè)計(jì)的設(shè)施，在施工開始前作出決定或改變。例如，在設(shè)計(jì)醫(yī)院的洗手間時(shí)，可以形成相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，請(qǐng)用戶來體驗(yàn)，并可根據(jù)用戶意見，當(dāng)場(chǎng)改進(jìn)設(shè)計(jì)，再讓用戶體驗(yàn)。
　　熱點(diǎn)信息技術(shù)的應(yīng)用模式
　　在國(guó)外的一些先進(jìn)的建筑業(yè)企業(yè)，企業(yè)信息化早已經(jīng)實(shí)施，其信息化發(fā)展實(shí)際上是應(yīng)用熱點(diǎn)信息技術(shù)對(duì)企業(yè)信息化進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)的過程。筆者曾專門赴有關(guān)企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，也曾參加相關(guān)的國(guó)際會(huì)議，與有關(guān)企業(yè)進(jìn)行交流。據(jù)此，將建筑業(yè)企業(yè)應(yīng)用熱點(diǎn)信息技術(shù)歸結(jié)為3種模式，即根本性持續(xù)改進(jìn)、加法型持續(xù)改進(jìn)和集成性持續(xù)改進(jìn)。
　　根本型持續(xù)改進(jìn)。根本性持續(xù)改進(jìn)是指充分利用信息技術(shù)的最新成果，對(duì)現(xiàn)有信息化架構(gòu)做大手術(shù)。這里給出一個(gè)例子。日本大成建設(shè)公司是日本的五大建筑公司之一，其信息化工作與上世紀(jì)80 年代就已開始，導(dǎo)入大型計(jì)算機(jī)，并在上面通過不斷的自主開發(fā)，逐步形成了功能齊全的信息系統(tǒng)。2003 年前后，他們發(fā)現(xiàn)，企業(yè)信息化支出居高不下，主要由于系統(tǒng)維護(hù)成本太高。通過分析，他們采用最新的信息技術(shù)，重新開發(fā)信息系統(tǒng)，取代了原有信息系統(tǒng)。由于新信息系統(tǒng)采用了新技術(shù)，控制了信息系統(tǒng)開發(fā)投入，同時(shí)大幅度降低了信息系統(tǒng)維護(hù)成本，從而使企業(yè)的信息化支出降低將近一半。
　　加法型持續(xù)改進(jìn)。加法型持續(xù)改進(jìn)是指在現(xiàn)有信息化架構(gòu)上做加法，來利用熱點(diǎn)信息技術(shù)。以美國(guó)國(guó)內(nèi)最大的工程承包商Turner 公司為例。近年來，該公司采取了一系列措施加快BIM 技術(shù)應(yīng)用，并取得良好效果。截至2010 年，該公司將BIM 技術(shù)應(yīng)用于碰撞檢查、進(jìn)度的可視化、現(xiàn)場(chǎng)放樣等方面，并結(jié)合移動(dòng)計(jì)算技術(shù)，推進(jìn)了BIM 技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用，采用BIM 技術(shù)的項(xiàng)目總數(shù)達(dá)208 個(gè)，總規(guī)模達(dá)299 億美元。該公司還在本公司辦公樓建設(shè)中全面采用BIM 技術(shù)，并進(jìn)行了對(duì)標(biāo)研究。結(jié)果表明，該工程由于BIM 技術(shù)的采用，比預(yù)計(jì)提前3 個(gè)月完工，少用工37%，勞動(dòng)生產(chǎn)率比平均高42%，節(jié)約占總預(yù)算的7%。
　　集成型持續(xù)改進(jìn)。加法型持續(xù)改進(jìn)是指在現(xiàn)有信息化架構(gòu)上做加法，來利用熱點(diǎn)信息技術(shù)。以美國(guó)國(guó)內(nèi)最大的工程承包商Turner 公司為例。近年來，該公司采取了一系列措施加快BIM 技術(shù)應(yīng)用，并取得良好效果。截至2010 年，該公司將BIM 技術(shù)應(yīng)用于碰撞檢查、進(jìn)度的可視化、現(xiàn)場(chǎng)放樣等方面，并結(jié)合移動(dòng)計(jì)算技術(shù)，推進(jìn)了BIM 技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用，采用BIM 技術(shù)的項(xiàng)目總數(shù)達(dá)208 個(gè)，總規(guī)模達(dá)299 億美元。該公司還在本公司辦公樓建設(shè)中全面采用BIM 技術(shù)，并進(jìn)行了對(duì)標(biāo)研究。結(jié)果表明，該工程由于BIM 技術(shù)的采用，比預(yù)計(jì)提前3 個(gè)月完工，少用工37%，勞動(dòng)生產(chǎn)率比平均高42%，節(jié)約占總預(yù)算的7%。集成型持續(xù)改進(jìn)是指通過將熱點(diǎn)信息技術(shù)與現(xiàn)有信息化架構(gòu)有機(jī)地集成在一起，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化的持續(xù)改進(jìn)。美國(guó)DPR 公司是一個(gè)很好的例子。該公司也是一個(gè)工程承包企業(yè)，年?duì)I業(yè)額超過10 億美元。該公司在充分利用BIM 技術(shù)的同時(shí)，推進(jìn)BIM 技術(shù)和現(xiàn)有的ERP 系統(tǒng)的集成以便取得更好的效果。
　　隨著信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，建筑業(yè)企業(yè)信息化也在迅速發(fā)展。本文通過系統(tǒng)的文獻(xiàn)調(diào)研，結(jié)合筆者的實(shí)地調(diào)研等，從熱點(diǎn)信息技術(shù)及其應(yīng)用模式兩個(gè)方面歸納了全球建筑業(yè)企業(yè)信息化的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于我國(guó)建筑業(yè)企業(yè)信息化的持續(xù)改進(jìn)具有重要參考價(jià)值。

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