2018年秋天,筆者直飛倫敦,奔赴了一場全球性千人之約——縱覽基礎設施建設2018大會。
在這里,Bentley攜手戰(zhàn)略合作伙伴西門子、微軟等搭建了一個融合創(chuàng)新技術和應用的平臺,60多個國家的工程與BIM專家風云際會。共有來自全球420個基礎設施項目參與其中,將BIM價值展現(xiàn)得淋漓盡致并參與爭奪工程界“奧斯卡”光輝大獎。
其中,中國的京張高鐵BIM項目不僅以“推進軌道交通領域協(xié)同數(shù)字工作流”奪得光輝大賽特別榮譽獎,而且成為外國專家的關注焦點:
中國人如何在5年內(nèi)建成一條170多公里的高鐵?
高鐵經(jīng)過的世界文化遺產(chǎn)核心區(qū)如何保護?
如何利用BIM技術實現(xiàn)高難度環(huán)境的施工以及支持智能高鐵運維?
為了解答國際專家和媒體關于“智能京張、綠色京張、人文京張”之問,筆者在中鐵工程設計咨詢集團有限公司(以下簡稱“中鐵設計”)BIM中心主任張忠良的辦公室,與他進行了一場暢聊,展開了百年京張的新傳奇。
中國高鐵驚艷世界。京張高鐵BIM應用在國際大賽上給國際專家和媒體帶來驚喜的回答。
問:祝賀京張高鐵BIM項目榮獲2018“光輝大獎”,首先請您介紹一下京張高鐵項目。
張忠良:京張高鐵是我國“八縱八橫”京蘭通道的東段,也是2022年北京—張家口冬奧會的重點配套交通基礎設施。北京至張家口鐵路正線全長約174km,共有71段路基、64座橋梁、10座隧道、10座車站。在同樣的起點和終點,1909年,中國人自行設計和建造的第一條鐵路——京張鐵路全線通車;2019年京張高鐵開通運營后,將成為世界上第一條智能運營的高鐵線路。
問:百年京張是百年中國鐵路史的縮影。在“光輝大賽”評獎答辯環(huán)節(jié),這個項目受到國際專家和媒體的關注,他們關注的是什么?
張忠良:高鐵是一個復雜的多專業(yè)集成系統(tǒng),中國不僅擁有全球最大的高鐵網(wǎng)絡,目前技術更是處于世界領先水平。京張高鐵是第一條在高寒、大風沙區(qū)域建立的時速350公里的高鐵,施工難度非常大,國外專家和媒體記者普遍對中國如何能在短短5年內(nèi)取得這一偉大成就感到驚訝。京張高鐵BIM項目為他們揭開了神秘的面紗。與會期間,專業(yè)和各國記者最感興趣的是京張高鐵在面對如此復雜的高鐵系統(tǒng)時,如何高效地開展多專業(yè)協(xié)同設計工作,如何利用設計成果指導后續(xù)的施工工作。不同于其他BIM項目,京張高鐵通過制定標準流程來驅動信息交互,開展設計工作。制定語義標準來對模型構件進行編碼描述。利用工程實體數(shù)據(jù)庫中的結構化數(shù)據(jù)基礎,對設計成果進行精細化管理。當然,為了實現(xiàn)這一創(chuàng)新方法,我們在鐵路BIM標準的基礎上結合需求定制了底層的流程標準、語義標準和數(shù)據(jù)標準。同時,利用這幾類標準作為基礎,我們也可以高效地完成專業(yè)間的協(xié)同工作管理,做到互提資料及時完整,傳遞數(shù)據(jù)簡潔高效,設計模型快速生成等。
問:京張高鐵設計采用創(chuàng)新性BIM技術,是如何用來完成這個歷史使命的?
張忠良:京張高鐵所經(jīng)地區(qū)外部環(huán)境復雜,環(huán)境要求高,包含八達嶺長城站等重難點工程“一橋兩站三隧”。參與專業(yè)包含線路、軌道、地質(zhì)、橋梁、隧道、變電、通信、防災、暖通、環(huán)保等23個主要專業(yè),專業(yè)間協(xié)調(diào)難度大。這是中國首條全線、全專業(yè)、全生命周期采用BIM技術來完成如此高難度的高速鐵路項目。
我們的項目團隊通過ProjectWise、MicroStaion、OpenRoads、ABD 等 一 系 列Bentley軟件完成了BIM項目從工作環(huán)境搭建、全專業(yè)協(xié)同設計工作開展、模型審核、裝配、成果精細化管理及交付等一系列工作。例如,在八達嶺長城站的建設深達地下102米,創(chuàng)造了許多世界之最:世界上規(guī)模最大的暗挖地下車站;國內(nèi)最復雜的暗挖洞群車站;國內(nèi)旅客提升高度最大的高鐵地下站;國內(nèi)單拱跨度最大的暗挖鐵路隧道。
問:借助BIM技術,如何把八達嶺長城站這樣的重難點項目建設好、保護好?
張忠良:我們選擇采用可視、直觀、智能的BIM技術,既要服務于建設智能京張這一大戰(zhàn)略,又要解決如此復雜的車站設計,保護如此重要的歷史文化遺產(chǎn),要做到科學設計、綠色施工、智能運維。
問:在京張高鐵之后,中鐵設計對于BIM技術在高鐵行業(yè)的未來發(fā)展與應用有哪些部署?
張忠良:王洪宇總經(jīng)理給我們提了兩個高要求:一是達到協(xié)同設計工程化應用;二是在BIM技術領域達到國際先進水平。我們把這兩個高要求分解成3個“ 小目標”:實現(xiàn)BIM正向設計;以BIM設計成果支持施工和運維;實現(xiàn)三維呢程設m1.15什么話選線??偠灾?,就是利用BIM技術為設計提供方案對比,為施工提供標準依據(jù)和設備安裝參考,為竣工階段確認設計與現(xiàn)場吻合與調(diào)整,在完工時提交BIM模型給運維廠商進行后續(xù)營運階段應用。同時,也為智能鐵路的施工建設及運維階段開展云計算、大數(shù)據(jù)分析等提供可靠的數(shù)據(jù)基礎。
與技術伙伴共創(chuàng)BIM解決方案,與兄弟單位毫無保留地共享成功經(jīng)驗,中鐵設計的聯(lián)盟思維既成就了自己,也惠及了行業(yè)。
問:在京張高鐵BIM項目中,為什么選擇Bentley作為技術合作伙伴?
張忠良:如果問我們在京張高鐵項目中做對了什么,其中之一就是選擇了Bentley。Bentley為項目提供了一個比較系統(tǒng)的多專業(yè)、全面協(xié)同、全生命周期管理解決方案。中國鐵路動輒上千公里乃至幾千公里,涉及專業(yè)非常多,工程非常復雜,工程量也比較大。可以說,中國鐵路是大場景,需要解決復雜工程和多專業(yè)協(xié)同,所以當時選擇了Bentley,而我們也具備豐富的Bentley軟件應用經(jīng)驗。
問:采用Bentley解決方案,取得了哪些成果?
張忠良:例如,采用Bentley的Micro Station、ABD、OpenRoads等軟件開展了全線全專業(yè)BIM設計,實現(xiàn)了全專業(yè)在同一協(xié)同平臺ProjectWise上開展工作,采用分層組裝的方法進行段落總裝。各專業(yè)通過對既有軟件的深度學習,并結合專業(yè)知識通過軟件標準定制及二次開發(fā)等手段,大大提高了工作效率。例如地質(zhì)專業(yè)結合MicroStation,通過對軟件的二次開發(fā),提高工作效率5倍以上,使設計時間縮短了1000人工天。
我們分別從模型創(chuàng)建、模型總裝、模型審核、設計檢查、設計修改、方案確定、成果交付等方面節(jié)省了大約3個月的設計時間。此外,檢驗了Bentley在鐵路全專業(yè)BIM設計的可行性,探索了三維正向設計流程,降低了對環(huán)境的影響,提升了設計質(zhì)量,驗證并完善了中國鐵路BIM標準,為今后中國乃至世界的高鐵項目BIM應用建立了標桿,同時提升了公司技術實力和未來承接鐵路BIM項目的機會。
問:Bentley作為一家跨國公司,如何能更好地滿足中國鐵路行業(yè)的本地化需求?
張忠良:可以說,Bentley和我們是共創(chuàng)共贏。他們非常重視中國的鐵路市場,總部以及中國區(qū)的管理層和開發(fā)經(jīng)理多次來我們公司考察、交流,我們也在不斷提出本土性需求,督促他們不斷改進。例如,OpenRail設計軟件就有了很多改善,更切合目前中國鐵路市場的需要。順利實現(xiàn)產(chǎn)品本地化,既是Bentley先進技術的推廣,也是中國高鐵理念的輸出,更是推動BIM創(chuàng)新的不竭動力。
問:BIM在中國鐵路行業(yè)的應用可以說是剛剛興起,中鐵設計是否與行業(yè)單位進行了合作?
張忠良:鐵路是一家,我們要共同打造好“中國高鐵”這張名片。我們和兄弟單位之間的交流也是毫無保留的。鐵路總公司和鐵路BIM聯(lián)盟也給予了我們極大的支持。在整個京張高鐵的實施過程中,他們曾多次前來檢查、授課、指導工作,才有了我們現(xiàn)在的成績。
前瞻視野的企業(yè)領導,復合型能力的團隊領軍人物,一個融合技術、生產(chǎn)和項目的大團隊,是BIM創(chuàng)新的理想組合,是中國高鐵發(fā)展的新生力量。
問:在做京張高鐵BIM項目的過程中,給您留下最深刻記憶的是什么?
張忠良:給我留下最深印象的就是,萬事開頭難。不過,這個項目對于行業(yè)來說屬于國家工程,對于我們集團來說是一把手工程,集團領導非常重視,給予了全力支持。黨委書記、董事長李壽兵親自進行戰(zhàn)略部署,組織召開動員會;總經(jīng)理王洪宇親自督導過問,專門安排主管生產(chǎn)的副總經(jīng)理蔣偉平來具體抓。有了管理后臺的強力支撐,我們在前面干事就有底氣,各生產(chǎn)院、各專業(yè)的合作與支持力度就越來越強了。所以說,領導的支持是京張高鐵項目成功的基石之一。
問:領導支持至關重要,執(zhí)行團隊不可或缺。中鐵設計如何組建BIM團隊?
張忠良:領導的支持和團隊的堅持是成功的關鍵因素。我們形成了BIM中心、項目部和研發(fā)團隊的三合一架構。項目部及研發(fā)團隊能堅定不移地貫徹BIM中心傳達的集團BIM戰(zhàn)略方針及技術路線。同時,項目部在遇到問題時,BIM中心和研發(fā)團隊也能及時給予充分的政策及技術支持。沒有這個團隊,這事做不成。
問:BIM中心張弛、京張BIM副總體李純等幾位團隊成員都不約而同地談到您的專業(yè)洞察、戰(zhàn)術路線和個人擔當。請結合您本人的情況談談做好一個BIM團隊領軍人物需要具備哪些素質(zhì)。
張忠良:結合個人經(jīng)驗,要成為一名合格的BIM團隊領導,需要對各專業(yè)知識、科技管理體系,軟硬件及網(wǎng)絡搭建、軟件開發(fā)管理等方面達到深入了解,我覺得我們在業(yè)務上、技術上的綜合積累可以把BIM業(yè)務想得更透徹,了解要采用什么方法和手段達到業(yè)務目的。個人的能力畢竟是有限的,要做好BIM,需要具有前瞻視野的企業(yè)領導,一個多能力融合的吃苦耐勞的內(nèi)部團隊和一批專業(yè)的外部支持伙伴。有了這個大團隊,我們才可以書寫出百年京張的傳奇,才能為中國高鐵事業(yè)的發(fā)展再立新功。
中國高鐵看京張,倫敦喜獲光輝獎。創(chuàng)業(yè)艱難不敢忘,中鐵設計再翱翔。
回憶當時京張高鐵BIM建設的往事,中鐵設計BIM團隊的一位同事賦詩記懷。從這篇短詩中,我們可以想象出“創(chuàng)業(yè)艱難百戰(zhàn)多”的場景,也能感受到團隊成員砥礪前行的激情。
面對BIM技術的興起,基礎設施行業(yè)迎來新的生機,而中國鐵路行業(yè)抓住這個機會無疑是智慧之舉。中國鐵路的建設者們從懵懵懂懂到逐漸精通,認識新技術的過程是曲折的、痛苦的,但結果卻是欣喜的。中國高鐵的BIM應用,已從京張高鐵開啟新篇章。中國高鐵在智能化中提速,BIM技術也在不斷創(chuàng)新,Bentley在縱覽基礎設施建設2018大會上推出了面向基礎設施工程(工程數(shù)字孿生模型)和資產(chǎn)(性能數(shù)字孿生模型)的數(shù)字孿生模型云服務iTwin? Services。可以預見,中國鐵路行業(yè)運用好BIM這一金手指,中國的建設者們將書寫出更多智能鐵路的世界傳奇!