黄河勘测规划设计公司基于3DEXPERIENCE平台的BIM技术发展纪实

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心在哪里，风景就在哪里！志在哪里，成功就在哪里！

黄河勘测规划设计有限公司（以下简称黄河设计公司）BIM技术团队，从无到有、从弱到强，用热情、汗水、智慧和青春，迎来又一里程碑。

2018年11月29日，从第七届“龙图杯”全国BIM大赛的颁奖仪式上传来喜讯，由黄河设计公司报送的参赛作品——几内亚苏阿皮蒂水电站BIM技术应用，凭借BIM新技术与工程实际的完美结合以及BIM价值的深度挖掘，一举夺魁（设计组一等奖第一名），实至名归。

壮心犹记克壁垒十载长歌坎坷路

在黄河设计公司漫长的BIM发展之路上，有3个重要的时间点：

第一个时间点要追溯到2004年。

当时，公司还没有明确的BIM概念，但对三维建模已经有所涉猎。在云南石门坎水电站双曲拱坝设计中，遇到了传统二维设计手段难以解决的拱坝体型优化难题，工程院坝工部召集部门内几个热爱三维的同事用法国达索系统的CATIA软件进行三维建模，建成的三维立体数字模型真实地表达出双曲拱坝的体型和尺寸等特征，短时间内通过该模型直接剖切生产出上百张设计图纸，图纸直观精准，有效解决了这一技术问题。

这一次“初体验”的良好效果，让工程院看到了未来三维设计的巨大价值，院领导鼓励同事在其他设计过程中也积极尝试三维设计技术。通过摸索和尝试、改进和应用，工程院的三维设计实现了从零到一的积累。

第二个时间点是2010年。

工程院认为必须要将这些分散的先进技术有效整合在一起并快速形成边研究、边应用、边推广的技术线路，才能更好更快地发展。基于这一思路，工程院从各个部门抽调精兵强将成立了三维设计项目部。于是，一群“小鲜肉”集中在了公司23楼办公室的一角，义无反顾地投入到了这个全新的事业中来，这里也成为公司三维设计技术的“孵化器”。

到了2012年，国内建筑行业逐渐由BIM代替了“三维设计”概念，更多地注重信息的交互传递价值。为了能够全身心投入BIM技术研发，为提高生产能力服务，公司决定将三维设计项目部转变成为专业的研发部门——数字工程中心。该中心不仅将BIM技术应用于多个项目，解决了很多复杂的工程问题，还组织了大量系统的培训和考核，努力将BIM推广到每个专业部门，让大家都能够享受BIM设计带来的实惠与便利。

第三个时间点是2016年。

公司经过几年的推广应用，对BIM设计已经有了一定的技术基础、人才储备和知名度。在2016年上海举行的达索系统全球高峰会议上，作为特邀嘉宾的公司副总经理马跃生向大会做主题发言时说：“公司领导一直以来高度重视BIM技术的发展，在面对三大主要平台的选择上经过了数年的比选、徘徊、争议之后，公司最终选择了法国达索系统的3DEXPERIENCE（3D体验）平台作为我们的协同设计生产平台，是看到了在最具未来发展潜力排行榜上占有一席之地的达索系统与我们公司在创新技术理念上的高度契合，经过了多年的持续探索、研发和积累，我们在行业内数字技术应用上也走在了前列，希望在全新的体验式设计的3DEXPERIENCE（3D体验）平台上我们能一起和达索系统合作引领行业走得更远。”这次会议也得到了达索系统法国总部的积极响应。会后，达索系统与公司相关负责人进行了深入交流，并把公司定义为达索系统研发全球领先用户，优先满足我们在3DEXPERIENCE（3D体验）平台上对功能的要求和意见。

但怎样才能走得更远？怎么让公司的数字设计能力得到进一步提升呢？这一年，工程院毅然决定要大胆地“走出去”，对内启动每年一度的工程院“智绘杯”数字工程大赛，设置内网BIM专栏，定期发布《智绘未来》刊物，对外聘请国内知名BIM专家做技术顾问，参加全国的BIM大赛，申报科技奖项，成功申请公司首个国家住建部组织的软科学项目，参与行业BIM标准的编制等。“智绘杯”数字工程大赛也由2016年的公司评审、2017年的业内专家评审，逐步发展到2018年全部邀请国内知名大咖评审；参赛作品质量越来越高，专业部参赛积极性也越来越大，通过比赛各个专业部的BIM技术水平也得到大幅提升。

“智绘杯”三维设计大赛

“目前国内BIM大赛参赛的还是建筑行业占多数，水利行业相对来说不是那么多，在这方面我们整个行业还处于追赶阶段，但是毋庸置疑，公司始终走在水利行业的第一梯队。”数字工程中心副主任蔺志刚介绍，“BIM技术的发展离不开公司及院各级领导多年持续的投入和大力的支持，我们现在已经实现了单阶段向跨阶段应用；传统设计模式向体验式设计模式转变；项目级应用向企业级整体应用转变；强制性推广培训向专业部自发式开发应用转变；从省内大赛走向了全国大赛，处于逐渐从水利行业向国内全行业推广的这样一个研发应用历程。”

十年磨一剑。从2016年到2018年，公司积极参加“龙图杯”全国BIM大赛、中国建设工程BIM大赛、中国水利水电勘测设计BIM大赛、“中原杯” BIM大赛等，从省内到全国，屡获佳绩。2018年更是凭借“苏阿皮蒂水电站BIM技术应用”这一参赛作品，在一千多件参赛作品中脱颖而出，荣获第七届“龙图杯”全国BIM设计大赛设计组一等奖第一名。这座象征BIM设计行业内顶级水平的奖杯背后，是多年的沉淀与积累、汗水与付出，更是“有志者事竟成”的真实写照。

笃行不倦意志坚风霜雪雨搏急流

鲁迅先生说：“其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。”然而，放弃他人已经走出的路，转而披荆斩棘开辟一条全新的路并非易事。每项技术创新与研究发展到一定程度难免会遇到瓶颈期，陷入瓶颈期最难的不只是找到突破口，还有随之而来的各种质疑和非议。

“你们怎么好好的专业不做，去搞三维建模？”

“你看，你们一起毕业的现在已经是专业负责人了。”

“大量的时间用来做BIM技术研究，专业不就荒废了吗？”

工程院BIM研发团队的成员大都是水利水电工程专业出身的优秀设计师，但在最开始研究BIM的几年时间里，看到同学、同事纷纷在传统领域各有建树，而自己还没有什么能拿得出手的成绩，他们的内心也有过犹豫。但领导的鼓励和大力支持，再想到未来可能实现的智能化设计，他们最终还是咬牙坚持了下来。“别人没有走过的路我们得去走。”蔺志刚语气坚定地说，“大家都是心里憋着一股劲儿坚持下来了，经过这些年的努力和积累，可以说我们的BIM水平已经慢慢开始由量变引发质变，在行业内也打响了公司的知名度。”

数字工程中心副主任蔺志刚

“说实话，就连我自己一开始对BIM也是持怀疑态度的。因为从参数化建模到正向设计、智能化设计，我们花费了大量的时间和精力。”工程院设计一部的徐威谈起自己学习BIM的心路历程，也是满腹感慨，“我刚开始接触三维设计，由于个人水平还停留在翻模的层次，除了做出的立体模型能解决局部很难想象和理解的设计难题外，并没有给工作带来很大的便利。后来我学会了模板化建模，建模速度大有提升，但依然只是把BIM技术简单地当成款建模软件。直到这两年我们开始学习智能化设计，通过总结设计工作流程，将它们编译为计算机能懂的语言，让计算机代替工程师做重复有规律的事情，借此解放工程师的双手，大大释放了设计师的创造能力。”

工程院设计一部职工徐威

能够把人才从没有什么新意的二维图中解救出来，让他们的时间和精力真正用在创造上，这就是公司一直坚持发展BIM设计的原因。为此，BIM研发团队还在顶着压力前行，好在曙光将近，目标已触手可及。

破茧成蝶缘自勉众望所归勇夺魁

努力从来不会白费，汗水从来不会白流，当2018年3月份接到“龙图杯”报名的通知后，团队成员知道，证明自己的机会来了。

“我们这次就是冲着一等奖去的。”工程院设计二部主任王美斋娓娓道来，“3月中旬收到BIM大赛通知的第一时间，公司和工程院领导都高度重视、精心组织，经过讨论后决定大胆调整参赛组织方式。以往都是由数字工程中心牵头、工程院内各专业部配合的形式，今年我们决定以苏阿皮蒂项目为依托、工程院内各专业深度参与、数字工程中心全力配合的工作方式，开展参赛作品的报送工作。”

苏阿皮蒂水电站位于“西非水塔”几内亚西部孔库雷河流域，是国家“一带一路”倡议重点工程。项目于2016年签订合同，面对地质条件复杂、工期紧、任务重、审批严格、材料采购运输周期长以及施工人员沟通障碍等难题，项目组决定优化设计方案，摒弃以往的“翻模”形式，全面运用BIM正向协同设计，实现设计全过程业务流程管理与应用。

“翻模”即：按照二维设计图建立三维模型，BIM正向协同设计则是绕过二维设计图，直接建立三维模型，设计完成后再根据三维模型剖切出二维设计图。

“这个项目一开始，公司测绘院就用平面测出的数据直接形成1∶500的三维地形图了，精确度非常高。然后在这个三维模型的基础上填充地质信息，形成三维地质模型，就可以根据这个模型进行动态设计。”王美斋谈到项目亮点时如数家珍，“比如选坝址或者坝型的时候，不用再像以前一样，遇到一点变动就得推翻一切重新计算，这个计算量是非常大的，现在我们只要在三维模型上一点，参数变动一下就好了，大大提升了效率。同理，我们还实现了坝基以岩土分界面为限的边坡开挖，以及运动仿真优化闸门设计等，最终为我们节省设计时间4个月，避免工期延误6个月，节省投资445.29万美元。项目中逐渐完善的企业级资源库，拥有标准的参数化模型400多个，这些模型能够拓展运用到其他大型水利水电工程，减少重复劳动，提高资源利用率，可以说是公司一笔重要的财富。”

工程院设计二部主任王美斋

“为什么我们这次顶着风险改变参赛组织模式呢？因为在这个项目中，我们是真正在用BIM正向设计，并且切实体会到了它带来的优势。现在能够全面实现正向设计的还很少，这是我们实际运用出来的结果，一定会得到大家的认可。”新的组织模式下，参赛组员既是各专业的技术骨干，又是熟练应用BIM技术的工程师，对BIM在工程中的应用价值具有独到的认识和见解。他们结合苏阿皮蒂具体的工程背景和工程难点，寻找BIM在工程中的应用点，最大限度地挖掘BIM的使用价值。

“起初我们汇总的创新点和应用点有上百个，通过不断筛选精简，PPT大改了4版，从100页删减到50页。”经过不懈努力和大胆创新，他们将创新点定为依托法国达索系统的3DEXPERIENCE（3D体验）平台实现多专业实时、在线的协同正向设计，以及自主研发的重力坝智能建造程序、机电设备管理程序和基于BIM的苏阿皮蒂工程设计信息管理系统。

当汇报人徐威在台上将应用点和创新点一一展现后，大赛评委对这件作品给予了极高的评价：“这件作品让我们真实地感受到你们确实在正向运用BIM。”精心准备的参赛作品在现场大放异彩，最终摘得桂冠。小组成员忍不住热泪盈眶，多少个携手奋斗的不眠之夜、多少次面红耳赤的争执，在此刻得到了肯定。

苦尽甘来乘风上励精图治谋发展

“获奖并不是我们的最终目的，通过比赛交流推广BIM应用发展才是我们的目标。苏阿皮蒂项目还在施工，BIM应用一直在为项目添砖加瓦。”工程院设计二部的杨军义表示，“目前项目已经完成1/3，这个速度在国际上也是非常快的，一旦项目建成，就能使几内亚由电力进口国变为电力出口国，与此同时公司其他的大中型项目也都在依托3DE平台开展BIM正向设计。”

工程院设计二部职工杨军义

能够取得今天的成绩，离不开各个专业部的密切配合，离不开数字工程中心的默默付出，更离不开公司领导和工程院领导的高瞻远瞩和大力支持。公司董事长张金良对国内和行业内的信息化发展始终有着独到见解和清晰判断，他总是能站在引领行业发展顶尖水平的视角上看待信息化对于工程建设的迭代化发展意义，看待数字技术如何更好地驱动工程价值创造。工程院副总工郭莉莉是数字工程中心的第一任主任，她是一位工程经验丰富、技术高超、敢于创新的“巾帼英雄”，现任主任刘增强是一位沉稳干练、担当进取、勇于挑战的资深BIM负责人，最重要的还有背后许多年轻、有技术又敢拼搏的实践者，公司BIM技术发展到现在的水平离不开他们孜孜不倦的努力和付出，正是这群事业上追求进步和创新的“探路者”，才有了近年来公司BIM技术的累累硕果。

参加“龙图杯”BIM大赛推动了公司的发展，提高了各专业部对BIM应用的积极性，对所有团队成员更是一次历练和提升。“上台演讲对我来说是非常大的挑战，记不得多少次想打退堂鼓，多少个夜晚辗转反侧。但领导和队友都在鼓励我，于是我就下决心逼着自己练习演讲。”徐威感慨，“还记得汇报前一天晚上我们改PPT改到凌晨，第二天早上4时30分我又起床顺演讲稿，想把我们的成果完美展现给大家。这次经历让我强迫自己走出了‘舒适区’，这对我来说也是一次成长。同时，还要感谢我的同事杨军义，早晨5时就来陪我练习，共同努力把作品最完美的一面呈献给大家。”

比赛不是终点，而是新的起点。通过大赛，团队成员结识了一大批土木建造行业的同仁、专家和学者，在和他们的沟通、交流中，加深了对BIM水平的认识，也深化了对BIM的理解。他们开始思考BIM这一工具如何助力“智能建造时代”的到来，公司下一步将如何打造具有核心竞争力的信息化名片？如何引领并带动整个行业信息化水平不断前行？谈起下一步的发展，蔺志刚自信满满地说：“我们现在正积极努力和物联网公司展开合作，我们要把物联网传感器像我们的鼻子、耳朵、眼睛一样‘植入’到工程中去，通过这样灵敏泛在化的信息采集体系收集大数据，并将BIM作为大数据的一个可视化的数字载体，最终为工程的生命周期服务提供全面系统解决方案，我相信这一目标在不久的将来必然会实现。”