■ 立方數(shù)科股份有限公司大數(shù)據(jù)研究院

隨著國家“十四五”數(shù)字強國戰(zhàn)略的提出，“數(shù)字化轉(zhuǎn)型已不是‘選擇題’”在工程設計領域已成為普遍共識。在行業(yè)頭部企業(yè)已經(jīng)開始利用自身優(yōu)勢加快向數(shù)字產(chǎn)業(yè)延伸的時候，廣大中小企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型卻顯得步履維艱。由于在資金、人才、技術(shù)能力等方面的劣勢，工程建設行業(yè)中小企業(yè)長期以來總體信息化水平偏低。突如其來的新冠肺炎疫情讓眾多中小企業(yè)不得不直面生存挑戰(zhàn)，卻也成為他們下決心轉(zhuǎn)型的契機。然而，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的征程遠比預想的還要艱難，往往剛起步就落入困局，以下三種境況就頗具一定的代表性。

A企業(yè)，主營建筑設計，人員規(guī)模80人，年產(chǎn)值2800萬元。企業(yè)決策者堅信以BIM為支撐的三維設計一定是未來的發(fā)展方向，但一直沒有接觸到三維設計相關(guān)的業(yè)務需求。應該先有業(yè)務還是先有能力？在沒有業(yè)務支撐的情況下，是否要進行轉(zhuǎn)型投入？投入多少合理，投入多久能見到效益……諸多顧慮讓企業(yè)決策者遲遲下不了轉(zhuǎn)型升級的決心。

B企業(yè)，主營建筑、規(guī)劃設計咨詢，人員規(guī)模40人，年產(chǎn)值1500萬元。該企業(yè)在2019年組織了全員BIM大學習，一次性投入近30萬元。培訓完成一年有余，只零星承接了幾個利潤很低的基礎BIM業(yè)務，想?yún)⑴c高利潤的業(yè)務，競爭力又不足，轉(zhuǎn)型進程卡在了不上不下的尷尬位置。

C企業(yè)，主營建筑設計，人員規(guī)模130人，年產(chǎn)值4500萬元。公司現(xiàn)有兩名熟練掌握BIM應用的技術(shù)員工，初步實施BIM的項目實現(xiàn)盈利約20萬元。試點成果雖然令人鼓舞，接下來想要全面推廣卻難以續(xù)力。企業(yè)制定了初期的數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標，力爭在2～3年內(nèi)實現(xiàn)全員三維設計應用。但企業(yè)全面轉(zhuǎn)型該如何規(guī)劃？構(gòu)建完整的數(shù)字化部門究竟要多大投入？長期投入帶來的風險如何把控？數(shù)據(jù)安全的風險又該如何規(guī)避……一系列問題讓決策者不禁感慨相比試點應用，數(shù)字化全面轉(zhuǎn)型難上加難。

總體來看，技術(shù)能力和業(yè)務數(shù)量互相掣肘是中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型遇到的普遍困境，技術(shù)和人才的持續(xù)高投入則是中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的巨大障礙。在某省2019年針對近800家勘察設計企業(yè)進行的BIM應用現(xiàn)狀調(diào)研中，47.37%的受訪單位尚無BIM技術(shù)的實際應用，27.19%的受訪單位應用項目數(shù)量不足10個。當被問及實施BIM有哪些障礙時，52.63%的企業(yè)都選擇了“實施成本過高”。這一數(shù)據(jù)和以上三類企業(yè)的實際境遇互為印證。

聚焦“實施成本過高”這一痛點，我們不妨來估算一下，以實現(xiàn)全員三維設計應用為目標的企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，究竟要投入多大的成本。參照已經(jīng)成熟應用BIM的企業(yè)經(jīng)驗，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要做的直接投入大致包含三部分：一是三維圖形工作站硬件設備；二是正版三維設計軟件授權(quán)；三是專業(yè)三維設計團隊建設和技術(shù)培訓。

依據(jù)上述A企業(yè)的人員和營收規(guī)模進行估算，假設企業(yè)員工80人，技術(shù)員工35人（根據(jù)2018年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，勘察設計行業(yè)技術(shù)從業(yè)人員約占行業(yè)總?cè)藬?shù)的47%），要實現(xiàn)全員三維設計應用，需要至少35個三維設計一體機。按照傳統(tǒng)的升級方案，一臺承載三維設計算力的常規(guī)配置的圖形工作站成本約1.5萬元；參考市場普遍應用的主流三維設計軟件一年期的市場價格，部署一套正版三維設計軟件環(huán)境約1.5萬元；參考BIM培訓市場價格，對單個員工進行BIM專業(yè)培訓及能力考核約花費7000元（中級能力水平）。僅綜合以上幾項，該企業(yè)升級的總體投入預算已近130萬元，約占企業(yè)年產(chǎn)值的4%，數(shù)倍于行業(yè)大型企業(yè)科技活動費用的營收投入占比。如果再加上正版軟件后續(xù)的周期性升級、硬件及網(wǎng)絡環(huán)境維護、高端專向功能軟件購置、企業(yè)人員流動帶來的數(shù)據(jù)資產(chǎn)流失和重復投入等因素，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的投資壓力遠高于這個數(shù)字。

為破解“實施成本過高”這一難題，行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實踐者和軟硬件生產(chǎn)企業(yè)從未停止探索。作為解決方案之一的虛擬化技術(shù)，在近幾年被引入工程設計領域。所謂虛擬化技術(shù)，是將一臺計算機的物理資源實現(xiàn)模擬、隔離和共享，形成多個虛擬機，每臺虛擬機可獨立部署不同的操作系統(tǒng)和應用程序，從而顯著提高單臺計算機的使用效率，降低軟硬件購置成本。但是，由于專業(yè)設計軟件不同于一般的辦公軟件，對于計算資源的極限算力要求較高，而且需要專業(yè)顯卡強大的圖形算力支持。常規(guī)配置的虛擬化一體機無法滿足三維設計的算力需求，以至于卡頓、宕機頻繁，影響實際工作效率，導致虛擬化方案在工程設計領域的應用和全面推廣效果欠佳。

盡管初代虛擬化技術(shù)推廣受挫，但研發(fā)者從用戶的實際使用中總結(jié)經(jīng)驗，不斷尋找更適合三維設計軟件計算特征的資源分配算法，通過運用輕虛擬化技術(shù)減少算力損耗等一系列努力和嘗試，終于實現(xiàn)了算力上的關(guān)鍵性突破，研發(fā)出更為優(yōu)選的“三維設計企業(yè)云”解決方案。

“三維設計企業(yè)云”結(jié)合云計算和物理計算等技術(shù)，針對工程設計中的大型設計軟件，尤其是三維設計軟件應用，為設計單位提供企業(yè)級云設計解決方案。這項技術(shù)突破，讓三維設計在相同流暢度的前提下，比傳統(tǒng)的PC三維圖形工作站在軟硬件投入上可直接降低約40%。同時，通過提高設計軟件使用許可的周轉(zhuǎn)率，在投入成本減半的情況下，實現(xiàn)軟件使用效率翻兩番。

將“三維設計企業(yè)云”解決方案還原到中小企業(yè)的應用場景中，可以預見，企業(yè)私有云技術(shù)路線更加貼合中小企業(yè)的三維設計升級需求。

首先，在成本投入上，對于類似于上述A企業(yè)規(guī)模的升級需求，從傳統(tǒng)物理圖形工作站的方式轉(zhuǎn)為部署三維設計企業(yè)云，前期130萬元的預算可降至80萬元左右。同時，三維設計企業(yè)云可以幫助轉(zhuǎn)型初期的中小企業(yè)以更低成本進行試點和人才配置，分步規(guī)劃實施。在不改變本地傳統(tǒng)業(yè)務模式和配置的情況下，員工可以通過企業(yè)云端進行三維設計培訓學習，隨著實際業(yè)務需求的增加，逐步推進三維設計應用。

其次，三維設計企業(yè)云從硬件設備到軟件系統(tǒng)都可以按需定制，企業(yè)可一站式獲取硬件設備和配套系統(tǒng)、工具軟件、插件甚至SaaS平臺，這些應用的升級只需定期維護更新服務器，對硬件損耗較低，企業(yè)無需顧慮后續(xù)高昂的升級和維護成本。

一些三維設計業(yè)務必備的高精度渲染、仿真計算模擬分析等軟件價格昂貴但使用頻率較低，通過三維設計企業(yè)云可以制定資源分配策略，提高這類昂貴設備的使用效率。同時更重要的是，企業(yè)還可以獲得相應的技術(shù)支持，發(fā)揮這些工具的應用價值，將技術(shù)和生產(chǎn)工具的投入轉(zhuǎn)化成競爭力，跳出低端業(yè)務的怪圈。

由于人員流動造成數(shù)據(jù)資產(chǎn)流失，也是中小企業(yè)常見的問題。將設計資源上云，所有設計生產(chǎn)活動都在企業(yè)云端完成，管理者可以將數(shù)據(jù)資產(chǎn)進行集中管理和備份，不僅能夠降低因人員離職帶來的數(shù)據(jù)流失風險，同時也有助于加強企業(yè)數(shù)據(jù)資源管理，讓不斷累積的數(shù)據(jù)得到重復利用，成為重要的生產(chǎn)要素，為企業(yè)發(fā)展賦能。

進入數(shù)字經(jīng)濟時代，不斷積累的研發(fā)成果和技術(shù)突破，支撐并推動工程建設行業(yè)的快速、高質(zhì)量發(fā)展。工程數(shù)字云在三維設計場景中的應用，從工具、人才、數(shù)據(jù)等諸多生產(chǎn)要素層面助推中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。據(jù)統(tǒng)計，2019年全國工程勘察設計行業(yè)科技活動費用支出總額為1520.5億元，并每年以20%～30%的速度保持增長，這其中絕大部分被用于軟硬件建設方面。假如，三維設計企業(yè)云得到全面普及，理論上不僅可以為企業(yè)在軟硬件投入上節(jié)約40%、釋放數(shù)百億元的經(jīng)濟效能，而且有助于降低投資門檻，讓更多中小企業(yè)更快投入到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實踐中。我國勘察設計中小企業(yè)約占行業(yè)企業(yè)總量的80%，中小企業(yè)的數(shù)字化水平在一定程度上決定了整個勘察設計行業(yè)的數(shù)字化水平。只有當廣大中小企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實現(xiàn)“云上”騰飛，2035“中國建造”的數(shù)字強國之夢才能成為現(xiàn)實。