数字变革、信息共享，BIM技术助力企业数字化转型

郑州一建集团有限公司

数字变革、信息共享，BIM技术助力企业数字化转型

郑州一建集团有限公司

一、案例背景

(一)单位简介

郑州一建集团有限公司始创于1951年4月，前身为“郑州市第一建筑工程公司”。现为房屋建筑、市政工程施工和设计一体的工程总承包“双特双甲”建筑企业，全国首家民营“房建和市政双特双甲”建筑企业，河南唯一“双特双甲”建筑企业。公司旗下拥有郑州一建置业有限公司、郑州一建劳务有限公司等几十个分公司和近百个项目经理部，年营业总额达100亿元以上，先后荣获“郑州市市长质量奖”、“全国优秀施工企业”、“河南省省长质量奖”等多项荣誉。

(二)BIM技术实施背景

近年来建筑业作为传统产业，正处于深刻变化之中。而BIM技术的应用发展在整个行业变革中均扮演着至关重要的角色。BIM所实现的协同管理、施工过程数字化信息化，对提高项目管理水平和企业项目管理决策效率，均有非常重要的作用;以数字驱动引领建设行业发展成为企业新常态。郑州一建集团秉持数字化转型发展理念，将BIM技术深度推广应用，在企业层面制定多维度、多方法的激励推广策略保证BIM技术的全面应用及数据获取，在项目层面通过技术研发、迭代升级、目标要求等多手段加强BIM技术在实际项目的落地应用，为企业数字化发展提供数据基础保障。

(三)组织架构

郑州一建集团BIM中心成立于2014年，采用集团BIM中心、BIM分中心、BIM技术小组三级管理体系，分别由集团引领管理、子分公司项目经理部协调推广、实施项目落地实施。

图1 集团BIM应用组织架构

二、实施方法和内容

(一)企业BIM应用分阶段推广，实现BIM技能全覆盖

郑州一建集团BIM应用推广分为筹备阶段、探索阶段、技术普及阶段、选择性推广阶段、基础应用大面积推广阶段，各阶段分步实施推广;并以激励式、引导式、服务型为宗旨的立项管理制度逐步实现BIM应用的多方位全覆盖。

图2 集团BIM推广历程

1.筹备阶段-人/设备/应用基础

2013年年底，集团确定设立集团BIM中心，中心配备项目总工1人，土建专业1人，机电专业1人，造价专业1人。并配备了三台建模类台式双屏电脑，一台模型后期台式双屏电脑，软件方面，选择主流建模软件Autodesk以及广联达系列软件作为主力软件。

2.探索阶段-试点先行

2014年，开展了利丰国际大厦项目的BIM应用。目标设定为：全生命周期的BIM点式应用，即在每一个阶段应用相应的应用点辅助工作效率的提升，减少变更和提升管理效率。

3.技术普及阶段-内部全面推广

在2015年到2017年，基于试点项目积累的BIM应用点、应用方式以及应用效果等内容，在全公司内部进行多轮的普及性培训，同时，所有新开工项目进行BIM应用技术交底;

4.选择性推广阶段-定标准定框架扎实推进

集团BIM应用立项管理分为八个步骤，20个管理控制点，保障项目BIM应用的落地化，标准化。通过立项申请的项目，与集团签订目标责任书，约定年度BIM应用总体目标、项目BIM应用效益目标以及奖项申报目标、各个应用点解决的项目实际问题和年度BIM应用计划等强化目标的可实施性、明确职责和奖罚措施。

图3 立项项目管理过程

在国家、地方相关标准指南的基础上共形成20余部企业BIM应用各类样板标准及考核标准。

图4 郑州一建集团BIM相关标准

5.基础应用全覆盖阶段-项目分层次人员能力分层次

由于每个项目所处的内外部环境均有所差异，BIM技术人员的能力、工作开展情况也参差不齐，因此我采取“应用五级、项目三阶段”的推广战略。

(1)应用五级划分：将应用点根据应用阶段、难易程度、成果要求、应用评价标准、效益程度、参与人员不同等分为1-5个等级，形成集团BIM应用清单;

(2)项目三阶段划分：依据BIM含义，从model modeling mangerment出发，结合原有应用经验，将BIM应用技术分为，模型建立阶段、模型技术应用阶段、模型及现场数据指导管理三个方面各个项目根据自身情况选择BIM工作开始的阶段。

人才体系建设：集团形成四个层次的人才梯队建设，分别是：建模层次、模型应用层次、项目BIM应用协调管理层次、公司BIM应用统筹管理层次，满足不同岗位、不同层次的能力需求建设。

图5 人才培养思路转变

6.建立BIM应用培训中心

2018年初成立了郑州一建BIM培训中心，获批人力资源和社会保障部全国BIM技能培训首批实训基地、工业和信息化部教育与考试中心建筑信息模型实训基地。

图6 BIM应用培训中心

图7 BIM培训资质

(二)分阶段数字化施工项目，促进BIM应用与管理深度融合

我集团为推动公司BIM在项目管理中的应用，提高项目管理水平，探索建设工程项目施工现场的数据获取、数据应用、数据管理和数据分析的能力，对基于BIM的项目级数据应用平台应用研究长达5年，从2014年的1.0产品到目前的生产管理专版，形成了三个阶段的数据应用。

图8 BIM模型共享数据平台

1.第一阶段：初识5D模型，初具数据分析能力

第一阶段的数字化项目应用，从二维图纸的数字化开始，将形成的三维模型与成本数据、进度数据进行深度融合，形成基于模型的5D数据库，方便各个施工管理人员共享项目基本信息，如(图纸、节点、剖面、工程量、进度等信息);同时，集合在施工过程中形成的质量问题数据、安全问题数据、变更资料数据等与模型进行关联，进一步扩大数据共享的范围。最后在数据共享的同时，对相关数据进行数字化分析，形成“采集数据-数据分析-基于数据的项目管理”的数字化项目应用模式。此阶段我们形成了基于质量、安全问题数据的归集分析，形成了质量安全问题预警报告、工程量数据共享、图纸数据共享、文档数据共享四类成果。

图9 第一阶段数据维度及数据分析应用

2.第二阶段：深化5D模型，数据积累有成效

第二阶段引入了以进度为主线的生产管理，所有的数据收集、数据汇总、数据分析在加上实时进度的数据后，针对性更强，数据分析的结论与现场更加贴合;另外，第二阶段的应用强化了数据收集的类型，加入了劳动力情况的数据、机械台班数量的数据、包括材料用量的数据，同时放大了移动端的应用频率，将进度任务派分到相应责任人，责任人接收到任后在完成这条任务的过程中需要采集这条任务所用的劳动力数据、材料数据、质量安全问题数据、质量评优数据等，不仅数据维度更加丰富、数据分析也更加多样。

图10 第二阶段数据维度及数据分析应用

3.第三阶段：数据累积，探索企业工艺工法库

在第二阶段获取到的任务派分数据及过程中的劳动力数据的基础上，由任务手动派分变为自动派分，工长在接收到任务的同时，会收到完成此项任务所需要的钢筋混凝土工程量、标准劳动力投入、使用的工艺工法项、采用的质量检查标准等相关信息;

图11 第三阶段数据维度及数据分析应用

总述：采用基于数字模型的项目集成平台收集施工过程的数据并进行项目数据集成进而分析应用数据。把三维模型与质量、安全、进度、成本、劳动力等数据进行关联，形成不同维度的数据平台，以进度任务派分为主线，并形成进度完成情况的数字化跟踪反馈;质量、安全问题数据化，通过手机端应用、模型关联、规范、图纸等知识库，对相应问题进行分析和预警，通过数据归集，阶段性汇报数据自动生成，缩短管理路径，提高管理效率。有了管理数据，开会、施工日志、汇报一切需要施工过程质量、安全、进度、劳动力数据呈现的地方都可以有数据使用。

(三)BIM创新应用，加强数字模型应用范围

1.竣工模型交付应用

集团目前要求在建试点住宅项目在竣工交付时需提交给业主户型三维模型，模型中包含门窗信息、管线走向等，俗称“交U盘”，方便业主了解自己所购户型的各项信息，同时便于后期装修等。

图12 户型三维模型

图13 开间、进深、净高信息

图14 管线位置信息

2.BIM+3D打印

我集团集团在承建的西四环高架桥项目中，采用3D打印桥梁、三维预应力灌束，并进行虚拟预拼装节段预制梁中预应力筋的对孔，避免了现场孔洞位置不准确等问题。

图15 3D打印模拟管线对孔

3.BIM+无人机应用

在承建的东方路项目中，利用无人机进行地形勘测，生成原始地形地貌模型、实景模型，供现场使用。

图16 无人机实景建模

三、取得的成效

(一)经济效益

通过近几年的BIM技术普及，郑州一建集团通过施工技术的多维数字化，带来技术的可视化、模拟化，提高技术应用的精度方面深耕BIM应用落地价值，产生了可观的经济效益;在管理过程的数字化中，带来过程信息的共享化，提高管理的效率，让BIM技术融入到日常的项目管理中，成为了项目管理中必备的技能工具，为项目的可持续盈利带来了帮助。

(二)社会效益

通过近几年郑州一建大力普及BIM技术，获得了一定的业绩成果，并为公司带来了很好的社会效益。试点项目利丰国际大厦项目代表河南省建协参加全国BIM大赛获得一等奖。中施企协第十四届信息化会议上，郑州一建集团承建的中原金融大厦项目作为BIM观摩项目，为参会的各位代表展示了项目上优秀的BIM应用成果。

2018年集团获得由河南省住房和城乡建设厅指导，河南省建筑业协会主办的河南省建筑企业“具备BIM技术应用能力”等级认定一级能力认定企业。

图17 中原金融大厦项目BIM观摩

(三)课题研究

近几年郑州一建集团致力于BIM技术在施工过程中的应用研究，承揽了多项BIM研究课题，其中申报的《BIM技术在建筑施工过程中的应用》成果荣获河南省科技进步一等奖，《BIM技术在建筑工程竣工运维阶段的应用研究》通过科技成果评价。

图18 荣获河南省科技进步一等奖

(四)参加标准、教材编写

近年来我集团参加了浙江省建筑信息模型服务中心牵头编制的企业、项目、个人BIM应用能力评价标准;参编河南省轨道交通行业建筑信息模型应用标准等;并参编人社部高新技术考试体系BIM项目应用教材、工业和信息化部教育与考试中的BIM系列培训教材，以及河南省大学生BIM应用教材、河南省建筑业企业BIM应用实施指南等。

四、总结及展望

郑州一建集团通过BIM技术的应用的分步走战略、多样性的标准管控，高标准的立项管理措施，完善的人才培养体系，极大的加快了BIM技术在集团层面的普及力度，通过对BIM技术与项目管理三个阶段的应用过程数据的积累、分析和预测对企业项目管理决策提供帮助，助力形成完善的企业工艺工法库，并分别在质量安全问题预警、施工风险预警、成本分析、进度管控等方面有了初步的大数据分析应用，对企业项目管理决策提供了有力的帮助，为企业数字化发展提供数据基础保障。

下一步，我集团将加快BIM与项目管理的数据融合，在施工现场数据采集的方便、快捷、及时性上与智慧工地硬件结合，形成施工现场部分数据的自动获取，减轻现阶段施工现场数据采集繁琐的过程。同时加强用数据分析管理项目现场的理念普及，培养现场管理人员数据汇总分析的能力，将数据的价值发挥到最大。