前言
建筑业是世界上最大的产业，也是我国国民经济的支柱产业。在我国，建筑业产值利润率自2014年达到最高值3.63%后，总体呈下降趋势。2021年，建筑业产值利润率为2.92%，跌破3%，为近十年最低。随着市场环境的不断变化，技术的进步，以及突如其来的新冠肺炎疫情正在逐步发展并加速产生影响，推动建筑产业向“下一个新业态”转型。
面对着建筑业前所未有的挑战，在2020年7月，住房和城乡建设部等十三部门联合发布了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，将提升建筑工业化、数字化、智能化水平作为发展目标，明确到2035年，“迈入智能建造世界强国行列”。在2021年初最新的《“十四五”建筑业发展规划》中，明确指出“建筑业在与先进制造业、新一代信息技术深度融合发展方面有着巨大的潜力和发展空间”，需要“加快建筑业转型升级”。
面对转型升级的挑战，行业内每个企业都需要评估转型过程中会出现的问题和未来发展趋势。作为制造业领域数字化转型的使能技术承载，达索系统3DEXPERIENCE平台(以下简称：3DE平台）在飞机、汽车、船舶、工业装备等先进制造业领域有着最为广泛的应用，帮助客户实现在上下游、不同专业领域的转型升级。
同样，3DE平台将先进制造业的经验带到了建筑业，得益于单一数据源的理念，所有项目相关者都可以在平台上无缝协作。3DE平台在建筑设计、施工和运维全生命周期各阶段都有着广泛的应用，由于篇幅限制，本文从社交化协作、项目智能分析、需求管理、3D审查及需求验证、施工仿真、问题智能分析和交互展示等方面，阐述3DE平台如何在复杂建筑项目中基于BIM多组织多角色并行协作，进而提高生产力。
图1. 基于3DE平台的一体化设计建造环境
社交化协作
在典型的建筑项目中，参与项目上下游建设单位和人员包括业主、设计、监理、施工等主要角色。为保证项目成员的有效沟通，信息透明和项目的成功，3DE平台提供了设计建造一体化的平台环境，所有利益相关者都可以连接到3DE平台并获取个人关心的项目信息。
3DE平台提供3DDashboard看板和3DSwym社区以及6WTag技术帮助不同角色组织个性化的界面和查找关注的信息。
1、个性化界面组织（3DDashboard）：作为项目成员，可以构建组织在多个选项卡中的个人3DDashboard，并通过添加，编辑和删除小部件(Widget)来个性化界面。项目成员可以访问允许在整个3DDashboard中聚合信息的应用程序和小部件。
2、社区共享协作（3DSwym）：3DSwym提供了在整个组织内部和/或外部社区协作和实时协作功能。通过提供图片、视频和三维模型等直观的内容创建工具和评论、点赞等社交互动功能，使各方协作更加敏捷和创新。
3、基于语义识别过滤（6WTags）：基于语义识别6WTags技术，项目成员可以使用语义轻松地从平台中检索需要的信息，让项目成员快速找到项目相关的最新信息。
图2. 3DE平台自定义界面之3DDashboard应用
项目智能分析
项目智能分析应用（Project Intelligence）得益于达索大数据解决方案NETVIBES Exalead技术。Exalead是达索系统信息智能应用，提供强大的信息获取、索引、分析和展现功能，为用户最大化地挖掘数据背后的业务价值。
项目智能通过项目选项卡显示项目的360°视图，聚合多个报告以及来自平台和外部系统的各类业务实时数据信息，项目成员可以随时向下钻获取有关项目的更多详细信息，这是评估项目健康状况和进度等关键KPI指标的关键。
图3. 基于NETVIBES Exalead技术项目智能分析
需求管理
建筑项目在设计早期，业主的需求是以文档的形式向建筑师传递，对于需求的传递和后期变更往往处于“糊涂”的状态。3DE平台在应对需求追溯和变更有着整套的解决方案。在3DE平台上可以将传统文档形式传递的需求进行条目化、结构化和数据化，便于在后期设计过程中去追溯需求是否被满足，来对齐业主的需求和需求变更，改变“糊涂”状态。
3DE平台统一的需求管理可以改善需求变更管理，更轻松地对需求进行跟踪实施，可追溯性强大的影响分析有助于管理变更历史记录，记录变更背后的讨论和决策以及定义需求基准。结构化的需求数据可以和产品数据关联，形成关联的数据可追溯关系。
图4. 需求结构化管理
3D 审查和需求验证
BIM技术在未来建筑业转型扮演着举足轻重的作用，3D技术一直是3DE平台倡导的核心能力扮演者。在3DE平台上，设计师可以使用设计功能创建BIM模型，相关项目成员可以消费三维BIM模型，进行BIM相关应用，审查和验证是否满足业主对于项目的需求。
3DE平台提供了基于轻量化的浏览技术，使得各方参与人员轻松在浏览器上查看模型以及通过6WTags动态过滤和识别模型构件的所有信息。
图5. 轻量化BIM模型浏览
同时，可以查看不同LOD级别下BIM信息定义的完整性。通过知识工程规则定义，去检查办公室空间设计对于需求的满足程度。通过干涉检查功能可以查看多专业之间的干涉冲突问题，将暴露和解决潜在的设计问题
图6. BIM模型不同LOD属性定义检查
借助于3DE平台强大的知识工程能力，不仅可以实现设计的模块化、标准化和智能化。借助与知识工程检查规则（Rule），可以实现对模型的检查。本案例以检查办公室空间规划的要求为例，此规则定义将检查每个空间的面积和容纳人数，并以不同颜色显示是否满足要求，如果符合要求，则为绿色，如果不符合要求，则为红色。
图7. 三维空间规划需求验证
本案例中通过设定结构和HVAC两个专业之间的干涉检查，可以轻松计算得到两个专业之间的设计冲突，并可以在三维空间中直观查看每一个干涉的位置和构件关联信息。该信息同样可以在网页web中查看并作为项目任务附件进行关联，便于移动端查阅和问题的处理闭环。
图8. 多专业干涉检查
施工仿真
施工方在建筑设计后期可以提前介入验证施工方案的可行性，BIM工程师在3DE平台上借助BIM模型进行施工方案推演和施工仿真。3DE平台DELMIA施工仿真解决方案可以在虚拟环境中验证施工计划的准确设计，施工资源与场地的合理安排，施工工法的正确施工。
图9. 施工组织设计面临的业务挑战
3DE平台改变传统从上向下计划方法为从上向下与从下向上相结合组织施工计划，以BIM模型/施工计划/施工资源为核心构建单一数据源，构建零散工程数据之间的关联关系，依据每个BIM定义的工程量计算施工任务周期进而推算整体项目计划，分阶段分周期的统计资源，能源消耗状况，成本统计分析，快速得出多种施工方案的项目计划，对比分析平衡成本与周期。
问题智能分析
问题智能分析同样得益于达索Exalead大数据技术的赋能，可以将项目问题进行语义识别分析，可以按照问题优先级、严重程度、问题解决时间等不同维度进行统计分析。
项目成员在我的“问题管理”选项卡中，可以查看提出的问题。跟踪它们的状态，并分析它们随时间的变化、优先级和解决时间。同样可以导航所有相关信息，也可以随时向下钻取以访问更详细的信息。
图10.问题智能分析
在“问题管理”App页面左侧，您可以看到已创建的问题列表、其成熟度状态和优先级。在右侧，您可以在BIM模型上看到已识别和报告这些问题的位置。只需单击几下，项目成员就创建了一个包含所有必需信息的新问题：标题、建议、描述、附件、优先级和受托人等。问题管理提供了一组灵活的问题创建、跟踪和解决工作流。
图11.问题管理
交互展示
借助3DE平台3DEXCITE强大的渲染能力，营销团队可以使用相同的BIM模型进行渲染和交互展示，向业主和相关项目参与单位人员展示项目的设计理念和成果，建造过程中方案和进度等信息。
3DEXCITE可以将三维模型、材质、灯光、氛围场景等进行组合，并通过多种方式（自然语言编辑器或者Java脚本）创建动态交互效果，在虚拟环境中获得身临其境的美好体验。
总结
面对着建筑业数字化转型的挑战，达索系统3DEXPERIENCE平台通过在先进制造业的最佳实践已经成功应用在建筑行业，旨在帮助建筑业实现基于BIM技术的数字化转型。通过在平台上下游多专业多角色真正的并行工作，来确保协作并提高生产力。上海江达基于达索系统3DEXPERIENCE平台在建筑工程行业拥有上海市政院、长江设计公司、中国电建、中南建筑设计院等实践和落地实施能力，欢迎留言咨询。
写在最后，达索系统3DEXPERIENCE平台作为面向业务的三维体验平台，可以帮助行业领袖以及大型复杂项目的所有参与者了解现在、驾驭未来，构建行业上下游协同，实现行业升级转型的美好未来。
达索系统 C&SI 合作伙伴
达索系统开发合作伙伴
