基于云计算的BIM-VDC

基于云计算的虚拟设计与建造

VDC in the Cloud

作者：Chris France

—本文由ChinaBIM翻译组翻译，转载请注明出处。

你们中的多数人曾读过我写的“精通Revit Architecture” 以及AECbytes里的章节， 还有“BIM与云计算”和“BIM与云计算，第二部分：私有云计算经济学”，我一直对此具有很浓厚的兴趣。记得在几年前我与一位建筑师的对话，我问他：“你们的产品是什么？”他告诉了我“他们的产品是一套套图纸”。当时不觉其是个全新的行业，直到2013年，我仍如此认为。我认为建筑师的“产品”应该是建筑物或其结构单元，图纸只是一个手段而非目的。业主不是坐在会议室决议用什么图纸，他们得立足于组织的长期目标去敲定营造一栋建筑或结构单元。现在，我们有了云计算，我们需要将视野从“基于云计算的BIM应用”拓展到“基于云计算的虚拟设计与建造”方面。

虚拟设计与建造（VDC）是一个术语，是承包商在现场建设实际结构之前利用计算机所进行的“虚拟建设”。它不同于建筑师所使用的建筑信息模型（BIM），它主要集中为结合产品来设计和创建相应的图纸。BIM一般没有涵盖手段、方法、进度、成本、安全、物流、库存和生产等方面，但虚拟设计与建造则面面俱到。在子进程优化方面，虚拟设计与建造也与BIM一样受用。虚拟设计与建造是对过程结构、技术和支持其运行的人进行全生命周期的优化。倘若基于云计算的BIM是建筑行业的风暴，试想基于云计算的BIM-VDC将会为整个行业带来什么。

基于云计算的VDC为企业带来的好处有：

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精益建造——消除建造过程中的浪费

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敏捷与能动性——任何处境中都有快速适应市场的能力

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协作性——无论身处何处都可组建最好的团队

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缩减成本——降低建筑物和基础设计建设的成本

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公平的竞争环境——让中小型企业能与大公司抗衡

以下让我们一同看看这些有关利益点的更多细节。

精益建造

首先，让我们从精益建造的起源“精益生产”来定义其概念。以下是维基百科对这两种概念的定义：

精益生产，精益企业，或称精益制造，有时也简称为“精益”，是一种在为了终端消费者创造经济价值的同时，考虑满足实现任何目标时的资源浪费的一种生产理念，目的是消除生产中的资源浪费。在消费者消费产品或服务的过程中，“价值”应该定义为消费者愿意为其买单的行为或流程。

简单来说，精益生产的核心是用最少的工作创造价值。精益生产主要来源于丰田生产系统（TPS）的生产哲学，因此也称为丰田主义（Toyotism）,一直到1990年间才称为精益生产。丰田生产系统以降低丰田的七项浪费、降低浪费、提升整体客户价值而闻名。但达到这个目标的方法有很多。丰田多年以来的持续增长，从一个默默无闻的小公司成为世界最大的汽车制造商。让人们注意到如何获得生产的成功。

精益建造是原创性研究与实践发展的结合，在设计与建造采用精益制造的原则和做法，推进终端到终端的设计和建造过程。和制造业不同，建筑业是一个基于生产过程的项目。精益建造关心精准和并发协调控制，以及建筑与自然环境的持续升级：可设计、可建造性、流动性、持续性、可修缮和可回收性(Abdelhamid 2007, Abdelhamid 等. 2008)。此方法试图在满足客户需求的前提下，通过成本最小化和利益最大化来管理和提高建造的过程(Koskela 等. 2002)。

1993年在IGLC（International Group of Lean Construction）大会上首次提出“精益建造”（Lean Construction）概念(Gleeson 等. 2007)。“精益建造”中的建造关系到整个产业生产的过程，而不是仅仅针对建造过程中的某个环节。因而，精益建造关系着业主、建筑师、设计者、工程师、施工者和供应商。

因此，在一个高度分散、流程众多，诸如有多个IT基础设施的空间里，你该如何是好呢？

实施精益建造战略的一种方式就是拥有或控制整个团队。我们明白，当前许多大企业将所有资源都投入到了工程设计——建造方面。承包商在承租或是收购工程设计公司。然后他们可能有一个团队，一些IT设备，以及一套工作流沟通程序，然而这种战略只能在大企业才可以执行。

执行这种精益战略的另一种方式就是IT平台集成，这固然很难，但比公司合并要容易很多。有很多IT供应商一直很力挺精益建造的应用和IT平台构建，供其虚拟团队使用。因为，从其定义就可以看出建造是基于项目的，基于虚拟设计与建造的建设过程可将来自于不同企业背景的个人集中于一个平台中。现在，已经集成了IT基础平台，为避免浪费，我们仍需要一个良好的套件来支撑建造流程的整合。许多AEC（建筑、工程和施工）软件公司开始着眼于此，诸如像达索公司，其一直致力于“AEC的应用”，相关技术已被众多企业使用。

敏捷制造，或“制造设计”是承包商的领导策略之一，其用于消除浪费，纠错和排除工程延误方面。他们在场外制造的能力越强、质量越高，成本就越低。但要做到此的确需要增加更多复杂性协同的能力，因为你得从一个制造点（或建设地）到更多的制造点（或制造工厂）。另外，到现今为止，重构3D BIM数据用于制造仍然很困难。一般说来，工厂要制造的话这类信息必须经过重构或重新格式化。这就是需要自始至终着眼于制造设计的原因。毕竟，业主想要的不是模型（或是图纸）——他们想要的是质高价低的建筑产品。

如下将向大家展示一个由上海城市建设集团真实的建设实例（一个多层办公大楼）。他们想要完善一个精益建造流程，且需要通过不同水平的场外制造模拟来预制这栋建筑物。他们选择了完成30%，50%，70%和90%四种水平。有人可能会认为完成90%的方式会是最优的解决水平，但事实上不是。70%的水平才是他们需要的。业主将同样的方案用在类似的建筑物上，但70%的这个场外建造水平却让他们完成了最优的成本控制、计划编制和质量标准。这种模拟对以同样的设计或建造数据为基础的工程建设项目，是虚拟设计与建造技术可以完成的范畴，这可以最大限度降低（或是完全排除）重复工作带来的浪费。

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