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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