關於BIM

BIM(Building Information Modeling) 一詞的由來

誰是第一個提出BIM這一詞的人現在很難分辯,Wikipedia上說該詞由AutoDesk Phil Bernstein 所提並非不可能,但很難據體的查證 。 就我個人所知Jerry Laiserin應該是第一個提出BIM這一詞的人,起碼我和我的指導教授Chuck Eastman(BIM Handbook 的作者 )以及Georgia Tech同儕都這樣認為。Jerry原為BIM Handbook發起人兼作者之,因家中突然有事所以臨時退出編輯僅為該書撰序。因為BIM Handbook後來的廣大發行,所以一般都認為Chuck是提出BIM這一詞的人。但Chuck 所提出的Building Product Model 可以視為BIM前身之一,其它影響該觀念成形的有同時期ArciCAD 的Virtual Building。有關這部份請參考Wikipedia 或BIM Handbook不在贅述。

過度的消費及行銷

BIM這一詞在美國已經被過度消費,加上軟體廠商(當然包含敝公司啦)的大肆渲染下已成為濫殤。 軟體廠商很努力的把自身產品與BIM劃上等號,深怕趕不上這波動而失去商機。許多AEC (Architecture, Engineering & Construction) 從業人員也競相標榜自己為BIM 專家。就我多年的經驗及專長,感覺有必要在這裡釐清一些不必要的誤解

BIM並不是科技而是一種流程(process)

BIM 是一個總體的稱謂,其中的「M」 是Modeling 而非Model。軟體廠商希望用Model(名詞)主要是因為可以將其產品直接標籤為BIM。

BIM 的組成包含了「使用者 + 軟體 + 流程」


它是一個由以上三者之間共同組成的概念,你很可能是其中的一項的專家,但很難同時成為所有三項的專家。舉例來說,一個精於工程流程的專家很可能同時也是某一軟體的資深或高階的使用者,但他專精於軟體開發的可能性卻是極少的。使用者是使用者而開發是開發,角色是非常不同的。專家的定意就是對課題的通盤瞭解,也就是所謂的know-how,因此光是熟練於使用很難成為真正BIM專家。

BIM的流程是沒有標準答案

它會因案件 (例如Bid-and-Build or design build) 、公司流程、組織而不同。 通常牽涉到使用數個以上的軟體以及某種程度的客製化。很多企業認為花了大錢買軟體就可以解決一切其實是錯誤的觀念,BIM是一種認同及長期性的投資及開銷,它的獲利在於減少工程中錯誤及衝突,增加不同單位間資訊交換的效率。如果大環境還停留在2D圖面為主時,單獨實踐BIM很難看出會有結構性的改變。

團隊的組成

營建團隊與電子、航太、或造船業最大的不同在:
  1. 團隊的組成多為平行單位的合作而非上下游產業的垂直整合。航太工業中業主(例如波音)可以強勢主導所有下游廠商生產線的設置,包含所使用的軟體、及整合界面 (例如其777的設計生產過程由747 18年縮短為5年,這我另外寫一篇報導)。營建業團隊在發包型工程中因為多是平行的關係加上業主多不強勢主宰所有細部流程,因此整合地方式與其他工業不同。
  2. 團隊的成員組合因案而異 - 發包型工程團隊成員合作期間較為短暫。必須於短時期內配合對方的系統流程及始用軟體。
這樣的團隊組的方式影響了許多層面,包含了過程中需要使用較多的專業軟體,也牽涉到較繁雜的資訊交換。 一般使用者以為IFC可以解決其中的資訊交換其實是錯誤的觀念,關於IFC 我會另外說明。

單一件軟體很難滿足及涵概整個建物生命週期中所有項目

BIM所含概的範圍很廣通常概分為(分類的方式沒有一定) :
  • Preconstruction – Design (CD, DD, CD), Estimating, Bidding, Detailing, Pre-fabrication ( pre-assembly), etc.
  • Construction – Fabrication (CNC, robotic welding and manufacturing), Field Operations (Layout, surveying), Project Management (Cost, scheduling, RFIs, reporting,)
  • Post Construction – Submittal, Inspection, Facility Management, etc.
從以上的分類而言,光是其中要使用軟體就不計其數。除此之外,由於專業分工越來越細 既始是建築師也只能掌握一部分的流程。對建築師傳統以來扮演的協調者角色有一定程度的影響。

軟體開發是百分之百的市場導向

軟體開發就像程式本身一樣完全符合邏輯而且是百分之百的市場導向。近年來因營建軟體市場 (尤其是建築師及技師使用的軟體) 已經相當飽和。在競爭激烈下加上利潤空間很小,所以均轉向開發營造廠或業主為主的軟體。這其中的利潤遠大於軟體廠原來專營的市場。在工程中由於營造廠或業主掌握較多的資源,所以自然的成為銷售目標。就以一套10000美元的軟體來說,賣給造廠或業主的可能性遠大於賣給建築師及技師。不同於日韓營建體系一條鞭的上下整合,台灣與美國的發包制度系統比較相像。因此業主或承包商對BIM軟體的投資可以在較短時間或該工程內回本,但對複委託的建築師及技師而言,因為工程中業務執行款項百分比之分配較少(5%~10%,羨慕吧)加上通常不是最大受利者所以在意願及執行上較緩慢。但不少大型建築師及技師事務所確實體會到BIM長期帶來的好處於是將採用BIM轉化成為提升自身品牌行銷(Marketing) 及提供較優勢之客務以超越競爭對手。美國越來越多的公部門和業主在工程合約中開始加入BIM的規範。但因為相對費用每有相對提昇所以對許多中小型事務所而言是非常吃力的要求。這點爭議牽涉到對現有發包制度的重新定位,但趨勢而言是不可避免的。

我們可以把軟體使用於BIM的方式分成兩極,一頭是單純使用。你可以買一套軟體加一點訓練然後就開始使用。這種模式使可以減少你需要付給軟體商的固定客服及生級費用。 另一頭則是類似顧問公司型式的軟體服務,這種模式通常需要付出較多的客服及顧問費用。就像一般財務投資組合一樣,你必須審慎的考慮你的軟體組合,如果你的預算中包含開發經費則另外要考慮到軟體的客製化能力。

在McGraw Hill 2009發表的BIM白皮書(http://bim.construction.com/research/FreeReport/) 統計了2009年不同營建專業對BIM的實踐,並預測了2010的發展。該報告中推斷BIM在所有營建相關的行業中,營造廠對BIM將會在2010有最大的發展及實踐 。這個預測其實滿準的,美國ENR前400大的建築營造廠 (不包含石化廠及重工業的營造廠例如Bechtel and Fluor) 像 Sakansa、Turner、 Black & Veatch、 DPR、 Swinerton、Barton Malow、 都已內設BIM系統整合單位,並且已逐漸的將BIM融入內部企業生產流程。除此之外,BIM Handbook (包含已發行的二版)中多數案例皆屬於「新整合流程」相關的主題。除了內設系統整合單位,外包的顧問公司例如Gafari則提供系統整合或Lean Construction 的專業服務。
McGraw Hill Smart Market Report



不是具體的主題所以不適用於學術研究

BIM 不是一個非常具體的研究課題所以請慎選你研究的主題。就以喬治亞理工與史丹佛為例,前者偏科技與工程中資料訊息的整合,後者偏新流程的實踐與分析。你的研究主題通常可能與某一科技之使用或流程細項有關。舉例來說,科技類主題包含了資料交換、資料庫、語義學、認知、參數化資料交換、設計模擬分析(e.g. Code Checking) 等等而非BIM本身。主題以流程為主的則有著名的4D CAD。

喬治亞理工最近剛成立的Digital Building Laboratory 有對不同BIM軟體之參數化(parametric) 進行比較 (需註冊)

史丹佛的CIFE (http://cife.stanford.edu/)

問題與意見

我會對以上每一項在進一步分析說明(這可以是一整學期的課程),如果你對任何一項有意見或疑問或需要某一主題的說明,歡迎你電郵給我逐一的如果有問題請不吝指教。

我個人曾參予不同領域對BIM 的推廣包含National BIM Standards, AGC BIM Forum, AISC (eCommerce Summit, CIS/2 Workshops), BuildingSmart, BuildningSmart IFC2X3 certification process), AIA Building Connection, etc.
   

2 comments:

柏基 建築師 said...

您好,我是個台灣的建築師,一直在關注BIM的發展,也經常在海峽兩岸關注BIM的圈子裡參與討論,對當前BIM的應用環境頗有感觸。您的這篇文章是當前很難得見到立場客觀內容務實的好文章,希望能有機會跟您交流,向您學習更多對BIM的經驗和看法。
不容諱言,目前幾家開發BIM建模軟體的軟體公司正以很大的宣傳力度在中國大陸和台灣推銷BIM,甚至以“BIM就是某某軟體”的廣告包裝方式行銷,推銷自己的產品運用些手段原是無可厚非的事情,然而如果誇大軟體的效能或者隱藏軟體的不足,一面倒的宣揚應用的遠景,則使得市場出現混亂的狀態。
您說BIM已經被過度消費的確跟現狀完全吻合,事實上在市場競爭的壓力下,許多做法出現了扭曲,這方面台灣可能還比較務實,大陸那邊則已經出現形式主義壓過了實用需要。有些設計單位已經陷於認知上的偏差,認為學會了操作這些軟體能構建三維模型就已經完全達到應用BIM的目的。甚至於有些設計單位利用CAD完成二維施工圖以後,再據以構建三維模型做些碰撞檢測,就認為已經躋身在BIM的應用行列中。在這種業態下未來建築界應用BIM的方向會指向何方,眼下無從預知。

柏基 建築師 said...

也許我在前文中敘述的看法有些偏差。大陸是個很大的建築市場,每年的建設量在全世界的建築業中佔有很大的比例,從業主、設計單位到施工單位企業的家數也是個很大的數量。這麼多公司中當然有許多是體制完整技術先進的大型公司,然而也存在著一些技術不足的企業,在市場競爭下,整個業態並不是均衡發展的狀態,因而前文中說到的一些不規範的狀況實際存在,但也不是代表全部。有些設計和施工企業跟外國合作,引進BIM的速度很快,可能這些公司日後會成為支撐BIM發展的主幹。

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