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中国勘察设计协会主管主办

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步步精心: 数字化转型的“水规院经验”

吴付标


“数字化转型”是一次行业大洗牌,先行者已经在带动铿锵节奏。近年来,中交水运规划设计院有限公司(以下简称“水规院”)大力实施数字化后发赶超战略,他们卓有成效的探索给市场留下了深刻印象。其中,管理层的战略部署、中层人员的强力推进和年轻人的一线探索,形成了水规院的“数字化交响”。


笔者多次与水规院的数字化专业人士对话,最近一次是与水规院科技开发中心BIM集成开发组的研发经理苏东升交流。从他们的讲述中,笔者听到了水规院数字化的转型故事,这也是中国在展开数字经济壮丽画卷的国家故事。


数字化这样起步


2014年底,水规院在BIM大潮中成立了专业的BIM机构。两年后,水规院加速推进BIM业务,举办了第一次历时四个月的BIM集训,这也是水规院后发赶超战略的一部分,那就是教育先行、培养人才、锻造能力。此次参与集训的学员后来不少已成为水规院的BIM骨干。


之后,水规院启动了导航项目,在项目设计过程中选择了合适的BIM技术,而技术又助推了项目的成功,BIM人才也在锤炼中得到成长。


2018年启动的厄瓜多尔波索尔哈多用途码头项目,是当地的一个旗舰型项目。开工仪式上,该国总统亲自前来剪彩。水规院派遣精兵强将参与,其中不乏新人担纲重任。然而,各种挑战随之而来。


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厄瓜多尔波索尔哈多用途码头


在异国他乡参与这样一个庞杂的项目,项目组首先就遇到了项目设计与沟通这个大难题。该项目参与方众多,业主是中东的,咨询工程师是英国的,设计总承包方是水规院,监管部门来自当地,跨着不同的时区,讲着不同的语言,还要一起做同一件事。


第二个问题是工期紧、变更多。当时,设计的电管、水管加起来有几万米,排布也比较复杂。初期资料有限,加之业主对建设成果的要求不断变化,导致诸多变更,这就需要通过不断提速来迭代设计成果。


面对这一现状,怎么办?水规院决定引入三维协同设计,采用三维设计平台MicroStation建模和ProjectWise进行协同管理平台,所有参与方得以同步更新,需要调整的可以很快定位并实施,还可拿着模型去现场指导施工与整改,以便更有效地解决设计、沟通等诸多问题,项目组由此获得了业主与伙伴的赞许。


在大力推广和应用BIM之后,水规院取得了可喜的成绩。2019年,水规院以在巴基斯坦SAPT自动集装箱堆场和住房项目中通过数字孪生推进基础设施建设荣获“纵览基础设施光辉大奖”。随后,又以京津中关村科技城市政基础设施EPC项目以及中科合资广东炼化一体化项目码头工程获得了多项行业协会大奖。


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巴基斯坦卡拉奇SAPT集装箱堆场二期项目


数字化提速之道


在工程领域,水规院的业务范围包括海港、内河、市政以及生态模拟等多方面,多专业参与,覆盖设计与施工。随着BIM项目的逐年增多,水规院在BIM技术的应用方面遇到了更多新课题。BIM技术也从工具应用深入到二次开发,打开了数字化新局。


深圳至中山跨江通道项目的综合应用开启了水规院BIM发展的快车道,同时也点燃了自主研发的星星之火。


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深中通道西人工岛


项目组在西人工岛建模应用当中实施成岛关键结构“大圆筒”设计建模时,遇到了前所未有的困难。根据需求,项目拟设计57个钢圆筒和116个副格仓,组合形成筑岛结构。经过初步统计,需要创建6万多个构件,加之复杂的空间关系与定位,要在一周内完成基本无法实现。


就在大家一筹莫展的时候,项目经理的一句话提醒了大家:“听说现在用的系统有很好的拓展性,如果能够自动完成重复的工作,也许我们还能按时递交成果。”这句话启发了同事们,让他们想到可以将这些构件形体和位置进行参数化,然后编写程序驱动系统自动生成。


有了想法后,项目组立即进行了调研分析,发现理论可行后,便着手编写了所有的参数化建模的程序。到一周后的成果验收时,项目组成功提交了所需模型,并结合地质模型进行了“大圆筒”的打设深度符合应用,得到了业主的赞许。之后,他们又在护面扭王字块生成、原件定位方面做了进一步的开发实践,生产效率得到了大幅提升。


在尝到了自主研发的甜头后,水规院于2019年组建了专职的BIM集成开发组,致力于将工程师的经验、想法与工具、标准相结合形成集成应用软件,解决整个设计过程中的需求,包括前期咨询规划以及详细设计阶段的建模、出图、计算。


之后,科技开发中心BIM集成开发组在港口和市政等方面做了研发尝试,其中的“桩基数字化设计系统”在中交集团2020年度的“创青春 智未来”青年“五小”创新中斩获金奖,使得他们的团队更加坚定自主研发之路。


面向现在,团队正着手进行内河水工结构及航道的系统研发,帮助提高设计过程中的生产率。他们在2020年开发了船闸水工结构参数化建模系统,并已成功应用于广西山秀船闸等工程项目中。2021年,他们一边做船闸建模系统的迭代升级,一边着手于港口航道设计系统,同时还在进行着眼于未来的开发规划。


在大时代中走向舞台中央


如今,水规院已经把数字化转型作为公司发展战略来抓,企业数字化已经成为一把手工程。


水规院党委书记、董事长邢佩旭在科技开发中心调研时明确提出,要加强科技创新、生产经营的良性互动,小步快跑、迭代升级,在BIM、虚拟仿真、水动力、自动化码头等领域实现重点突破。在BIM技术开发方面,水规院一方面要积极从生产所发掘既懂工程又懂开发的年轻人参与进来;另一方面要兼收并蓄,吸引更多的外部优秀人才,研发团队日益壮大,技术能力不断提升。


今年也是水规院建院70周年,立足于新起点,科技开发中心肩负“加快建设具有国际影响力的科技型、管理型、质量型国际一流工程咨询公司的排头兵”的重任,以建设“水运工程三维协同设计平台”和“BIM+GIS施工管理平台”两个平台为抓手,以标准制定为牵引、系统建设为手段、业务增值为动力,推动水规院数字化与建造全业务链的深度融合,助力智慧城市建设,着力提高BIM技术覆盖率,创新管理模式和手段,强化现场环境监测、智慧调度、物资监管、数字交付等能力,有效提高人均劳动效能。


在练好内功的同时,水规院也在积极发展战略合作伙伴,为水规院提供BIM和数字化平台与工具的Bentley就是其中的一员。双方的合作从软件订购协议起步,已经走向软件合作开发,面向港口、航道、船闸等水运行业提供了客户化解决方案。Bentley今年推出的ORD中国开发平台更成为双方深入合作的一个新起点。


在水规院2021年度新员工培训系列活动上,邢佩旭对新员工提出希望,要求他们不负伟大时代。更多的年轻BIMer和“数字化干将”正在水规院涌现。


据报道,2020年—2025年,中国数字经济年均增速将保持在15%左右。到2025年,中国数字经济规模有望突破80万亿元;到2030年,我国数字经济体量将有望突破百万亿元。数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有,正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。


数字化是一个大舞台,更多的中国企业和数字化人才正在奔向舞台中央,这场大剧将越来越精彩。