■ 中國勘察設計協(xié)會副理事長、泛華集團董事長 楊天舉

“十四五”規(guī)劃明確提出，要迎接數(shù)字時代，激活數(shù)字要素的潛能，以數(shù)字化轉型驅動生產方式、生活方式和治理方式的變革。當前，隨著經濟和行業(yè)的不斷發(fā)展，從CAD到BIM，新技術不斷發(fā)展，促使勘察設計企業(yè)要盡快融入到當前的發(fā)展中去，應用先進的技術提高自身生產力。同時，新技術的應用對于提高設計單位技術水平、設計質量起著關鍵作用，并將重新改變和定義勘察設計行業(yè)。

我國勘察設計行業(yè)正邁進數(shù)字化時代

新中國成立70年來，我國勘察設計行業(yè)從小到大、從弱到強，特別是改革開放以來，發(fā)生了巨大的變化：從一開始的爬圖板，到上世紀90年代的“甩圖板鬧革命”并全面普及CAD等技術，直到最近幾年出現(xiàn)的BIM、云、大數(shù)據(jù)等數(shù)字化技術的涌現(xiàn)，勘察設計行業(yè)正在悄然發(fā)生一場新的變革。回顧過去、展望未來，大概可以概括為爬圖板時代、計算機輔助設計時代、數(shù)字設計時代三個演變歷程（表1）。

表1 勘察設計行業(yè)三個演變歷程

數(shù)字設計開啟設計行業(yè)效率革命

與上世紀的CAD計算輔助設計不同，此輪數(shù)字技術的發(fā)展，呈現(xiàn)出更多元、更復雜和更系統(tǒng)的局面，不僅是更高效的設計工具，更重要的是數(shù)字新技術衍生的數(shù)字化思維，勢必徹底改變勘察設計行業(yè)，帶來行業(yè)效率革命。

基于BIM的多專業(yè)協(xié)同，讓各專業(yè)、各參與方在一個“模型空間”上相互交流，在模型建立階段有效發(fā)現(xiàn)并解決了機電管線在設計中存在的大量碰撞和不合理問題，以及幕墻在建模過程與已有建筑、結構、機電以及其本身之間的相互碰撞。節(jié)約了大量的時間成本，防止了“建筑、機電、安裝設備的專業(yè)沖突和碰撞”，也防止了后期各種返工風險。在實際工程中，基于BIM模型的討論能大大提高解決問題的效率，像如此眾多專業(yè)單位之間的協(xié)調，采用BIM協(xié)調能比傳統(tǒng)方式節(jié)約50%的協(xié)調時間。

智能設計助手節(jié)省大量時間和成本。隨著人工智能技術的發(fā)展，今后可以利用云端SaaS系統(tǒng)+機器智能快速地幫助設計師完成拿地方案、概念設計等環(huán)節(jié)的方案設計，提升整個設計前期的效率。設計師只需要輸入基地條件和容積率等參數(shù)，即可以利用機器算力枚舉出海量可能的設計方案，供設計師選擇。原本一個設計普遍需要耗費幾天的時間，但通過智能設計助手系統(tǒng)，可以壓縮到幾秒鐘，并且錯誤率更低，將設計的成本由10萬元級降低至千百元級別，節(jié)約大量成本的同時，也將大幅減少設計人員。以數(shù)據(jù)驅動的一體化設計，將設計變得可計算、可分析、可優(yōu)化、可自動。

基于“數(shù)字孿生”技術，對建筑、施工和運維的全過程進行模擬。過去，設計生產火車，需要把火車生產出來，在鐵路線上跑起來進行測試；如今，可以通過虛擬高速列車在虛擬的鐵路線上跑起來，測量不同時速下高鐵電流、電壓的穩(wěn)定性、安全性、可靠性，以及每個座位上的噪音。在此基礎上，可以快速地迭代產品的研究周期，提高研發(fā)效率。

基于大數(shù)據(jù)的線上設計中心，通過搭建數(shù)字設計平臺,設計師可以將設計過程中產生的各類知識資源以及業(yè)務經營，沉淀為完整的知識資產庫，“內嵌”的各種標準化管理體系、構件、模型、標準、項目管理等知識庫，又可以幫助產業(yè)鏈上下游的中小企業(yè)、設計師創(chuàng)客提高設計效能。通過平臺為項目和企業(yè)提供知識輸入，不斷夯實設計企業(yè)數(shù)字化基礎。

通過基于BIM促進了全參與方和全產業(yè)的協(xié)同，通過智能設計助手進一步解放了設計師的腦力，并通過“數(shù)字孿生的全過程模擬”，在一開始就避免了工程中的各種風險，將極大地提升設計行業(yè)的效率。

“數(shù)字設計+”促進建筑工程全產業(yè)鏈整合創(chuàng)新

過去的設計只是建筑產業(yè)鏈的一個“節(jié)段”，設計的引領性作用不夠。而數(shù)字時代，以數(shù)字設計+為引領，整合“建設方、施工企業(yè)、材料商、運維商”等上下游的產業(yè)生態(tài)，實現(xiàn)設計育成到工程建設育成，改變生產模式、重構生產關系、促進商業(yè)模式變革，構建平臺+產業(yè)新生態(tài)：

一是搭建云端協(xié)同工作平臺，構建全過程數(shù)字咨詢生態(tài)?；贐IM、云、大數(shù)據(jù)集成的平臺，將業(yè)主、設計團隊、總包、分包、監(jiān)理、設材廠商、生產廠商等各參與方乃至最終建筑使用者連接在一起，以BIM、VR、移動等技術為手段，以集成了消費者個性定制信息、不同專業(yè)設計信息、深化設計信息、施工建造信息、運維信息的虛擬化模型作為統(tǒng)一載體，實現(xiàn)單個專業(yè)內、多個專業(yè)間以及多參與方的異地協(xié)同設計與互動，并基于全生命周期的數(shù)字化設計、建造和運維模擬運行。形成建筑產品物理參數(shù)模型、項目管理過程模型、虛擬施工模型、虛擬運維模型等的“全過程數(shù)字化樣品”模擬。提前預見并解決設計、施工、運維中出現(xiàn)的問題。以很小的代價和最快速度實現(xiàn)建筑全過程的PDCA的虛擬執(zhí)行和優(yōu)化調整，將后期生產、施工、運維產生的風險與問題前置。

二是打造建筑產業(yè)育成平臺，形成設計工程總承包生態(tài)。從數(shù)字設計院“一鍵導出”數(shù)字化圖紙、建材信息、虛擬施工模型、工序模型和項目橫道圖，通過建筑產業(yè)育成平臺和工程物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建立起工程項目全參與方的泛在連接，各方通過可視化的模型協(xié)作協(xié)同完成建筑工程的采購、施工、運維，更高效地實現(xiàn)全產業(yè)鏈的整合。

平臺提供生產協(xié)同、項目管理、知識管理、人才共享、財務共享、合約法務、供應鏈金融、技術集成等綜合服務，并圍繞建筑工程項目的全生命周期，整合中小建筑企業(yè)的設計方、施工方、材料供應商、智能家居企業(yè)等生態(tài)鏈企業(yè)，實現(xiàn)新要素整合、生產線數(shù)字化整合、供應鏈整合，實現(xiàn)數(shù)字化轉型的系統(tǒng)集成。

通過“項目大腦”，將生產對象、生產要素、管理要素等通過各類終端進行鏈接和實時在線，并對施工生產、商務、技術等管理過程加以優(yōu)化。實現(xiàn)“設計造價一體化、設計采購一體化、設計施工一體化”，精準控制建筑項目成本，實現(xiàn)建造的全過程、全參與、全專業(yè)的協(xié)同建造。大幅提升行業(yè)生產力水平，提高數(shù)據(jù)資源的利用效率，加速產業(yè)的數(shù)字化轉型步伐。

“數(shù)字設計+”賦能全要素智慧城市建設與運營

“數(shù)字設計+”不僅促進建筑工程設計效率提升及建筑產業(yè)鏈的整合協(xié)同，也將賦能勘察設計、測繪工程、巖土工程、軌道交通、化工、冶金、水利水電工程等工程領域的全面數(shù)字化轉型。例如，在城市的區(qū)域能源、水生態(tài)體系、市政環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)、數(shù)字巖土等基礎設施領域，通過數(shù)字設計形成“數(shù)字孿生模型”，不僅可以指導基礎設施的智慧施工和建設，同時在運營階段集成各種IoT技術和算力算法形成“基礎設施運營大腦”，實現(xiàn)對基礎設施運行狀態(tài)的實時監(jiān)測、在線分析診斷。當基礎設施的狀態(tài)存在故障隱患時，自動觸發(fā)預警機制，派發(fā)任務單讓工作人員及時地進行檢測與維護，實現(xiàn)預測性維護，確保各類工程基礎設施始終處于良好的運行狀態(tài)，形成融合型新基建，打造數(shù)字孿生空間和場景載體高度融合、智能互動的運營體系。

同時，“數(shù)字設計+”也將助力全要素智慧城市建設：一是在城市設計階段，通過BIM+GIS+IoT等技術構建的時空一體化云平臺，以可視化的一張圖輔助設計模型系統(tǒng)，實現(xiàn)對地理信息、建筑設計、基礎設施、區(qū)域能源等數(shù)據(jù)集成，各專業(yè)可以在統(tǒng)一的設計平臺模擬，避免各專業(yè)間的碰撞，并通過對水文地理、土地信息、氣候環(huán)境、建設項目、市政工程等城市數(shù)據(jù)的集成計算，實現(xiàn)針對城市發(fā)展、市政、交通、公共服務等關鍵決策領域資源的智能動態(tài)設計。協(xié)助城市管理者更直觀、更全面地對比城市設計方案。二是通過在城市設計階段大量的數(shù)據(jù)資產沉淀，構建城市的“數(shù)字底盤”，疊加、集成和融合城市及園區(qū)的地理信息數(shù)據(jù)、區(qū)域能源數(shù)據(jù)、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)及水、電、交通、綜合管廊設施運行狀況數(shù)據(jù)，形成城市的全要素“數(shù)據(jù)中臺”。賦能智慧交通、智慧能源、智慧應急和智慧管廊建設，提升城市的運營效率；創(chuàng)新智慧物業(yè)、數(shù)字社區(qū)、智慧停車場、智慧樓宇等應用場景。

面向未來，勘察設計企業(yè)數(shù)字化轉型的方向

數(shù)字化轉型已然成為行業(yè)發(fā)展新趨勢，將重塑勘察設計行業(yè)的發(fā)展新動能，也是勘察設計行業(yè)轉變增長方式、改變經營方式的必然選擇。通過“數(shù)字設計+”引領、賦能優(yōu)化生產力和生產關系變革，推動勘察設計行業(yè)從粗放、手工作坊式生產，轉變?yōu)榫G色化、數(shù)字化的高質量發(fā)展，達到資源配置效率的提升。

企業(yè)作為市場主體，應該深刻把握這一輪數(shù)字革命的內涵，抓住數(shù)字化轉型機遇，提升認知維度，要以戰(zhàn)略思維、邏輯思維、系統(tǒng)思維和項目思維來應對復雜市場環(huán)境帶來的沖擊。通過應用本體論、系統(tǒng)論、生態(tài)論的理論體系，構建連接、共生、共創(chuàng)、共享的生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)轉型升級和創(chuàng)新發(fā)展:

一是明確數(shù)字化轉型是“一把手”工程。須站在較高的戰(zhàn)略視野，從全局出發(fā)，制定轉型的頂層架構，同時保證架構的靈活性和演進能力，并結合行業(yè)規(guī)律和自身商業(yè)模式，選擇適當?shù)那腥朦c和優(yōu)先級，從核心問題上尋求突破，循序漸進，穩(wěn)步實現(xiàn)數(shù)字化轉型。

二是要以為客戶創(chuàng)造價值為導向。要時刻圍繞客戶的需求并為客戶創(chuàng)造價值，重新梳理客戶的需求及流程，以創(chuàng)造性的、高效的數(shù)字化思維和手段幫助客戶解決問題。

三是以產業(yè)生態(tài)數(shù)字運營平臺為抓手。通過平臺賦能集聚生態(tài)、連接產業(yè)、產業(yè)運營，打造虛擬經濟與實體產業(yè)相結合的產業(yè)新生態(tài)，構建數(shù)字勘察、數(shù)字測繪、數(shù)字巖土、數(shù)字交通、數(shù)字化工、數(shù)字冶金、數(shù)字水利水電等產業(yè)新生態(tài)。

四是加大經營創(chuàng)新。走出“為設計而設計”的傳統(tǒng)經營模式，以數(shù)字設計牽頭，向咨詢、工程建造、運營管理環(huán)節(jié)衍生，并形成設計與資本的多重業(yè)務組合，推動業(yè)務模式創(chuàng)新，形成數(shù)字設計、項目管理、工程咨詢、總承包綜合業(yè)務，以橫向一體化和縱向一體化的方式進行業(yè)務的拓展。

總之，在所有的不確定中，數(shù)字化是當前最確定的巨大機遇?？辈煸O計行業(yè)管理者和企業(yè)都應該積極把握這場數(shù)字化變革，重塑產業(yè)發(fā)展新動能，驅動下一輪經濟的發(fā)展。