解读《美国国家BIM标准》中的BIM能力成熟度模型

随着建筑及工程信息化地迅猛发展，BIM（Building Information Model）已成为业内出镜率最高的热词了，几乎所有的建设工程都在铺天盖地地应用BIM技术。

如果您还不知道BIM，估计您不是建筑圈内人吧，但没事，既然您看到这了，我愿意做一次科普，BIM是（建筑信息模型）的简称，在这个模型中集成了工程项目在全生命周期各阶段中的工程信息、过程以及资源。BIM可以用于设计、建造、管理。可以使建筑项目在整个建造中提高效率并减少风险。科普完了BIM和其作用，下面我们继续专业开讲。

虽然BIM的作用如此之重，但目前BIM在实际应用过程中深度却是参差不齐，当然直接导致的结果只能是良莠不齐，那我们究竟如何来评价在一个工程项目中BIM标准的应用程度呢？

现在随便一个大型项目，从设计、施工单位到业主在BIM技术和工作方面的投入动辄就是上百上千万，在BIM上投入这么大，能有多大的回报？再者又又何检验投资的效果？又该怎么确定下一步的发展方向？都是让业界为之困惑的问题。

我最近在NBIMS-US V3（美国国家BIM标准第三版）中，找到了答案，愿与大家一同分享。NBIMS是由buildingSMART联盟（buildingSMART的北美分部，想当年buildingSMART联盟可是美国第一部BIM标准(NBIMS)的主要制定者）发布，在该标准中提出了一套衡量应用BIM程度的模型和工具，即CMM（Capability Maturity Model能力成熟度模型），用来评估组织BIM的实施过程。CMM包括两种方式：Tabular CMM（表格式，见图1）和Interactive CMM（交互式，见图2）。他们均是对11个相同的维度，按10个等级进行了评估，不同的是Interactive CMM支持对这11项指标以权重的形式进行重要性排序，而Tabular CMM的评估是无序的。

CMM定义的这11个维度是：

lData Richness数据丰富性

定义了BIM信息的完整性，从一开始无关联的少量数据直到变成有价值的信息，最终形成企业级知识。

lLife-cycle Views生命周期

定义了项目有多少阶段使用了BIM。在避免重复数据收集方面具有很高的价值和降低成本的作用。

lChange Management变更管理

定义了一种变更企业已实施的业务流程的方法论。如果发现一项业务流程待改善，需要先着手对问题做根本原因分析，然后基于分析结果对业务流程做出一系列调整。

lRoles or Disciplines角色或专业

角色是指参与业务流程以及信息流转的人。专业通常是参与不止一个阶段的信息提供者或接收者。

lBusiness Process业务流程

定义了业务是如何完成的。如果数据和信息收集是作为业务流程的一部分，那数据收集是一项没有成本的工作要求；反之，收集到的数据很可能是不准确和有成本的。

lTimeliness/Response时效性/响应

数据越接近准确的实时信息，说明质量越好，越能用于决策分析，甚至是一些救援的重要决定。

lDelivery Method传递方式

数据传递的方式至关重要。信息需要能在受控的网络环境中实时传递给适当的人员。

lGraphical Information图形化信息

图形化的好处是可以给参与者描绘一个清晰的情景。3D图像已被信息接收者高度认可并达成共识。随着进度和成本信息的增加，接口管理也变得更重要了。

lSpatial Capability空间能力。

理解某个物体在空间的位置对许多信息接口来说尤其重要。

lInformation Accuracy信息准确性

确保信息始终准确的唯一办法是使用一些有数学计算能力的产品。

lInteroperability/IFC support互用性/支持IFC格式

为了实现最终信息可以被不同的产品识别和共享，需要遵从统一的数据标准和格式IFC（工业基础类）。

根据CMM评估最终得分，我们可以把BIM应用程度等级分为：未通过认证（不满40分）、最低要求BIM标准（40-49.9分）、BIM认证标准（50-69.9分）、银牌BIM（70-79.9分）、金牌BIM（80-89.9分）和白金BIM（90-100分）6个等级。同样，我们也可以通过雷达图（见图3）来分析CMM各维度的能力成熟度情况。

图3

BIM CMM是BIM使用者和管理者的法宝，它能为我们擦亮眼睛，真真切切、客观地来评价BIM应用的深度和优劣程度，为促进和提升整个行业的BIM应用水平具有重要的指导意义和使用价值。

关于BIM能力成熟度模型每个维度的详细解读，详见下文

陆一昕

澳洲Wollongong大学计算机科学硕士，PMP；数字化工程领域专家；曾完成国内某大型核电EPC工程数字化技术研究与应用。

现致力于泛建筑业的BIM+GIS+IoT+大数据方向的技术研究与应用。盈嘉互联（北京）科技有限公司合伙人 、BOS产品总监。

上次和大家一起了解了下《美国国家BIM标准V3》中提到的能力成熟度模型CMM及11个评价维度。从本周开始，我将与您一同揭开这11个维度的神秘面纱，共同探究BIM CMM精彩的内涵和外延。今天和大家一同分享的是“数据内容（Data Richness）”。

在BIM实施和应用的过程中，我们经常会遇到这样的困惑“高质量的BIM模型中到底需要包含多少信息？”、“BIM数据是否可信？”、“数据有效性如何保证？”、“信息间的逻辑关系如何存放和展示？”，CMM通过“数据内容”这一项关键指标，很好地回答了这些问题。CMM是这样定义的：

从上述定义中不难发现，BIM CMM对“数据内容”提出了很高的要求，从数据的种类、规范性、可信度、关联度等多方面进行了综合评价。目前，国内BIM大多还处于较初级的阶段（1-2级），我们主要还是停留在设计阶段应用BIM，搭建一个三维模型并输入了有限的信息，解决了建筑物可视化展示和简单的碰撞检查等设计阶段的问题。

那么我们该如何来提升BIM能力成熟度呢？个人认为以下几个关键点是现阶段我们进行能力提升的升级途径：

数据的完整性

BIM数据其实包含的内容可以很多，不仅仅有用来描述建筑物和构件的静态数据，还应包含大量的业务数据，甚至动态数据。业务数据是指，在设计-制造-施工-调试-交付-运维等各阶段产生的业务数据，如：业务编码、厂家信息、备品备件、WBS、安装位置、变更信息、质量监测信息、调试参数、维保维修信息等。动态数据是指在运维阶段设备产生的实时动态数据。这些数据加在一起，才形成了一个完整的BIM数据链，能为一个项目的建设和运行管理创造价值。

目前国内设计、施工、运营等各家企业都在分别做自己的BIM和平台，都希望做全做准确，但由于行业的壁垒，谁都无法靠一己之力把整个产业链上的数据做全，以致最后BIM数据被分割成一个个信息孤岛。

要让BIM真正实现全生命周期数据贯通，最佳的方法是建立一个统一的数据平台，各阶段BIM数据在这个平台上进行提交和验收，直至最后的数字化竣工移交。这个平台可由业主方或其委托方牵头搭建，各方负责各自的数据维护，在平台上按角色进行授权管理。这样既可保证数据的完整性，又可确保各方的信息安全。

数据权威性与责任制

数据可信度也是评价BIM应用成熟度高低的一个重要指标。往往我们在推行BIM时经常会有人质疑“BIM模型里面的数据是真实的吗？和图纸完全一样吗？”，有这样的问题，本身也说明我们对BIM的理解和应用还处于非常初级的阶段。

BIM数据是否可信，关键在于我们是否有明确的数据责任制度，即这些BIM数据该由谁或组织来生成并对其准确性负责。通常有一种错误的做法，BIM数据是由单独的数据录入人员来完成的，而不是真正的业务人员。这就必然会导致数据责任人不清晰，甚至最终数据失真的情况。因此，我认为数据责任人应与业务责任人保持一致，或者有明确的对应关系，做到谁生产的数据谁负责。有了能对数据准确性负责的人后，自然会提高数据的权威性。

数据有效性校验

为了保证BIM数据的准确、可靠，CMM对数据有效性也提出了相应的要求，其中包括了需要有元数据，以及对应的数据校验机制。

元数据是用来定义数据的数据，简单的说就是规定了数据类型、格式、范围值等规则，他是规范BIM数据的卡尺，是数据准入需要遵守的基础规则。当然，具体规则可由每个BIM实施者自己定义。

有了数据规范后，该用何种方式执行这样的数据校验呢？人工校验当然可以，但是这种方式的弊端也显而易见，费时费力，且无法避免人为失误可能带来的影响。所以利用元数据，制定自动化的数据校验流程是最佳的方式。让电脑来完成这些有规则，且机械性的重复劳动再合适不过了。

来源：盈嘉互联

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