黄河勘测规划设计公司基于达索3DEXPERIENCE平台的BIM历史

寂静回声

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。
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。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。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。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。
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。