Bentley 采用 SSOE 案例说明 BIM 技术的好处

SSOE是汽车厂新建行业知名建筑师、结构师（建筑设计院）。 3D 动态的BIM是行业热点、行业前缘，但也存在较大的部署难度。 为了更Autodesk竞争Bently只好开放文档格式。

交互操作性所帶來的回報 Malcolm Walter Bentley Chief Operation Officer, 首席執行長 原文刊載於BE Magazine http://www.nxtbook.com/fx/books/bemagazine/vol2issue3/

人們對 ROI (Return Of Investment ，投資報酬 ) 這個詞一定耳熟能詳，但我要介紹的是 ROI 的另外一個含義， Return Of Interoperability, 也就是「交互操作性」所帶來的效益。而今天，在各位所從事的工程領域，我們正面對一個獨特的機會，利用加強交互操作性以來取得巨大的回報。 根據美國國家標準技術學院（ NIST, National Insitute of Standards & Technology ）指導下的一項獨立研究證實，由於 CAD/CAE 以及其他軟體系統之間所存在的資料交互操作性問題，每年會給美國的重要固定資產帶來約 160 億美元的損失。這個結論固然是一個警告或提醒，但事實上也明確地告訴了我們其中所存在的機會和價值。 需要特別指出的是， 160 億美元的數字，僅僅是美國重要固定資產在一年當中的損失，許多重要的土木基礎設施，以及地理空間網路的部分並未包含在內，可以想像的是，如果這個範圍擴大到全球，那將是個多麼驚人的數字！ 不論是軟體供應商，或是工程設計者，甚至是業主或營運商，利潤都在無形中遭受侵蝕，我們除了警覺以外還能做什麼？難道我們不應該找到一種止血的辦法嗎？ 讓我們來看一下 NIST 研究中的描述：「交互操作性是指在不同的企業合作伙伴之間，或是在公司內部的設計、營造、管理及業務單位之間交流電子化成品及專案工程資料的溝通及管理能力」。 我想每個人都會同意，這是對「交互操作性」的一個精確而有價值的定義。「這意味著資料只需被輸入系統一次，就能夠及時地以恰當的形式，傳遞到任何一個相關的需求中。。。」，而這也正是我們所追求的目標。 「業主與運營商發現了在營運維護階段，由於資料交互操作性的不夠而帶來無謂的浪費，並將其歸咎於上游的設計公司及營造商。。。。」 業主將矛頭指向了設計公司，這是現在幾乎每天都在發生的故事。 「當參與者使用不同的軟體系統，甚至同一軟體的不同版本，都可能帶來嚴重的交流和溝通障礙。。。」這是個顯而易見且廣泛存在的問題。是否我們真的對此無能為力？我們來看看 NIST 對潛在效益的估計， 「在資料傳遞過程中，約有 20-50% 的時間浪費，可以通過技術手段或加強溝通來避免」 「若能確保資料的一致性，在維護及營運階段將能夠避免 11-14% 的浪費」 「據估計，工程專案中 40% 的時間，都花費在從不同系統之間尋找與確認資料」 「業界由於交互操作性的缺失，帶來了巨大的浪費和效率的降低，每一項建築工程中，多達 30% 的浪費都是由此產生」 多麼驚人的數字！誰來為此買單？事實上專案的每一個參與方都深受其害。 NIST 的研究表明，其中三分之二由業主 - 營運商承擔。而事實並非如此，因為業主 - 營運商已經停止投資，最終承擔這些後果的是消費者。現在的課題是，如何才能扭轉這種狀況，以挽回我們正在漸漸喪失的競爭力？ 貫穿於專案生命週期的浪費 這些浪費究竟來源於何處？ NIST 的研究將專案的生命週期各個階段進行了精確的分析發現，每年在規劃、設計、工程階段，浪費 27 億美元，營造階段浪費 41 億美元，主要產生於低效的商業營運機制和資料的人工重新輸入。由此可見，如果軟體系統沒有得到有效的整合，則我們將不得不面對大量昂貴卻不可靠的人工重複輸入。 剩餘的 91 億美元損失，則產生於營運維護階段。當然，在 NIST 的研究中指出，除了低效率的運作模式之外，員工工作效率等其他因素同樣對這個數字產生影響，在這種需要花費 40% 的時間來搜尋和確認資訊準確度的環境下，個人工作效率自然可想而知。 我們非常希望能夠有一種藥到病除的仙丹，可惜這在現實世界中並不存在。但是我們還有希望，事實上，許多 Bentley 的客戶對於這些問題已經得到了很好的解決方案。 Bentley 對交互操作性的貢獻 交互操作性是 Bentley 的 DNA ， Bentley 的圖形平臺 MicroStation 之于 Bentley ，如同 Windows 之於 Microsoft ，同樣是驅動交互操作性的引擎和保證。 在 MicroStation 之上， Bentley 提供了各個專業的應用工具，圖形環境與專業應用工具相輔相成，應用模組提高了 MicroStation 的專業應用效率， MicroStation 則提供了交互操作的平臺。 Bentley 對於交互操作性的承諾提出了最大的保證，作為一個工程軟體供應商，我們始終努力於產品的整合性和交互操作性，並力求這種整合的範圍擴大到客戶所需使用的其他軟體產品。 這種交互操作性起始於檔案層級的交換，準確地說，始於與 DWG 檔的交互操作，例如對 DWG 檔的直接讀寫。事實上業界的專家曾經證實，在對於不同版本 DWG 檔案的相容程度上，我們甚至比其原始開發商做的要好，因為 Bentley 從不採用強制性升級的做法來淘汰舊版所產生的檔案，這對客戶是一種高花費，低回報的模式，並且無法保證交互操作性。 我們對於 DWG 的支援不會停止，事實上， Bentley 是 AutoCAD 平臺的最大開發商，在我們的工廠工程、土木工程及地理工程產品系列中，都有以 AutoCAD 為平台的產品和解決方案，即便是 Autodesk 將我們排除在其開發網路之外。 跨越企業、檔案、資料的集成 光是僅有檔案層面的整合只是第一步，我們瞭解資料層級的整合是更深入也更有價值的，因此我們與業界許多中立的標準化組織長期合作，且 Bentley 也將 MicroStation 的檔案格式開放給 Open Design Alliance 等組織。 Bentley 認為這些檔案和資料是屬於客戶的，我們信奉開放性和交互操作性的價值。我們認為某些廠商專有的封閉檔案與資料格式，其目的似乎不是為客戶服務，從某種意義上看更像是為軟體廠商自己的商業利益服務。 在資料標準之上，還存在另外一種資料交換方式，如 XML 及其延伸，已經融合並形成為一種強大的資料交換機制，用於保證資料的真實性和準確性，並進行有效的智慧化物件資料的交換。 最後， Bentley 還提供企業級的整合，我們與 Adobe 及 Microsoft 之間有密切的合作關係，透過與 PDF 及 Sharepoint 的整合，提高了 Bentley 解決方案的價值；作為重要的合作夥伴， Bentley 也將與 Oracle 10g 發表地理空間解決方案的全新里程碑。此外， Bentley 近期收購了經驗豐富的 SAP 系統整合廠商 Nextwave ，這將會為同時使用 SAP 與 Bentley 系統的客戶在兩種系統上提供更高度的整合。 所有這一切都明確地顯示，交互操作性已深刻地融入 Bentley 的 DNA 中，這也正是我們希望幫助 Bentley 客戶理解交互操作性的含義，以及其帶來的豐厚回報。在此我想用四個真實的案例來對此進行說明，每一個案例的主角都希望通過改善交互操作性來找回「 NIST Dollars 」中應得的部分。 案例一 HDR ：高效的共用，高品質的回報 HDR 是一家建築、工程顧問公司，在管理複雜工程方面成績卓越。作為一家綜合性的工程公司， HDR 提供整體化的工程服務，其專業人員涉及上百個專業領域，業務範圍遠超出傳統 AEC 行業。 HDR 的 3,800 名員工分散在大約 100 個不同的地點，地域涵蓋美國 50 個州，涉及全球 60 個國家的各種工程專案。不同於許多集中式提供服務的企業， HDR 的業務是分散管理的，這對於公司的 IT 協同作業環境是極大的挑戰。 最具挑戰性的是工程資料的輸入、處理且合理地分類到相關的設計中，並迅速地將其傳遞給客戶，在整個的過程中都需要符合 HDR 高品質的服務標準。 例如，假定 HDR 位於夏洛特的辦公室獲得了位於北卡羅萊納的某個州際公路設計 - 營造專案，為了完成最佳的設計，夏洛特辦公室需要從匹茲堡辦公室得到橋樑專家的幫助，在坦帕辦公室進行排水系統分析。 理論上夏洛特辦公室只需要簡單地將相關檔案送達各個辦公室，以這樣一種虛擬專案的工作方式，專案即可順利完成，這看似一個簡單的過程，所有分散工作的公司都應該能夠處理得很得體。 但當你真的擁有 100 個辦公室的時候，就會發現問題會急速地增加。在這種環境下，僅依靠郵件或 FTP 方式來實現協同工作環境是不足的。 HDR 副總裁、系統總監 Rick Llewellyn 這樣描述道：「那是一個充滿了無意義行為的，混亂的過程，因為員工總是試圖採用新的，未經許可的方式來尋找工程資訊」， HDR 面臨的挑戰，是需要將這些無用的資訊和行為排除掉。在 NIST 看來，需要花費相當可觀的工作量。 分散式管理是唯一途徑 ProjectWise 正是解決這一問題的答案。 ProjectWise 解決方案可以對各種形式存在的工程資訊進行管理，以及工作流程定義等。現在， HDR 員工、合作夥伴、客戶、下包商可以在辦公室或家中，對存在於伺服器上的單一工程資訊資料庫進行查詢。 「由於 ProjectWise ，專案協同工作及分享過程獲得了極大的改善，並不只是在不同的辦公室之間，與客戶及下包之間的資訊傳遞也變得輕鬆而有效了。」 HDR 的 ProjectWise 管理經理 Jeff Triphahn 表示，「尤其是對於諸如紐約州快速道路設計等參與方眾多的大型專案，曾有專案經理坦承，如果沒有 ProjectWise 這樣的系統，這樣的專案很難順利進行。」 HDR 發現，採用 ProjectWise 後，僅僅在避免檔案遺失方面，每個月就可以在每個專案中節省 30 人日的工作量。 ProjectWise 不僅給 HDR 在檔案及設計資料的傳遞上帶來了價值，還大幅度地減少了錯誤，改善了檔案管理的混亂狀況，自然也就帶來了效率和品質，因此可以投入更多的時間在設計工作上，而不是消耗在無休止地追蹤和追溯某個設計檔。 Rick Llewellyn 說，「分散式的管理方式非常適合 HDR ，與 HDR 的文化及戰略方向不謀而合，而交互操作性的保證正是其基石，從 HDR 的案例中可以看出，分散式的管理方式不但可行，而且幾乎是唯一可行之路」。 案例之二 SSOE: 尋找高效的 BIM 整合方案 SSOE 是一家提供建築和工程專業服務的全方位公司，包括設計、工程顧問、規劃以及其他專業領域，其 560 名員工分佈在美國、波多黎各及中國上海的十多個辦公地點。 SSOE 的專案在 2004 獲 BE Award 提名， 2005 年為我們展示了如何借助 Bentley BIM (Building Information Modeling) 解決方案來降低 NIST Dollars ，以及大幅降低工程中因欠缺交互操作性而帶來的損失。 SSOE 所面臨的挑戰與每一家工程公司相同，他們的客戶，一家日本汽車公司希望能夠將工程總造價減少一半，工期也縮短一半，以儘快讓產品量產上市。設想當客戶提出這樣的要求時該如何面對？但這的確是我們目前必須經常面對的現實，客戶迫使這整個供應鍊上的每一個環節都必須達到這樣的要求。 當然，有兩種選擇，積極地尋求解決方案或簡單地放棄， SSOE 選擇了前者。 SSOE 的建築師和專案協調 - David Semproch 表示：「 SSOE 從 1999 年開始就已經在尋找一個 3D 的設計與工程解決方案了。在此之前， SSOE 和大多數設計公司一樣，都採用傳統的 2D 設計方式，但是公司發現在這種模式下，有許多浪費無法避免，品質和效率也已經很難得到提高」。 要將 2D 設計圖紙還原並實現為真實 3D 世界的實體，並不是一個連貫而一致的過程，錯誤自然也難以避免。在工程師的大腦中，要把 3D 真實世界用 2D 方式表達，而在營造過程中，又要把 2D 還原為 3D ，這個過程中蘊含著許多溝通方式上的不完整和不確定，轉換過程中資訊和時間的損失也在所難免。而在 2D 環境下的協同合作，是一件繁重的工作。 BIM 加速決策過程，提高決策品質 BIM 提供了一種更為有效的工作方式，將各個專業的 2D 平立剖面圖、工程詳圖以及其他資料，都整合在一起，這在 2D 環境下是難以想像的。由於大幅度減少了 2D 圖面的繪製工作，讓 SSOE 有更多的精力對設計本身進行最佳化。 來看幾個真實的例子。在最近的一個專案中， SSOE 計畫用 500 個工時來建立某專業模型及圖面，而最後這些工作只用了 430 個工時就完成了，節約了 14% 的工時數。這意味著 5,000 美元的 NIST Dollars ，如果照此推演，在建築、結構、 HVAC 等 5 個專業上，就可能節省 25,000 美元，而這僅僅是整個專案的一部分而已。 SSOE 也採用 3D 詳圖，每一個 3D 施工圖都可以替代至少三個 2D 詳圖，對於某些複雜情況，甚至可以表達 10 個 2D 詳圖。 SSOE 就曾經在一個專案中用 16 個 3D 詳圖替代了 50 個 2D 圖，節省了 200 個工時和 20,000 美元，此外，在 BIM 整合方案中，這些細部資訊與傳統的 2D 出圖方式之間是關聯且整合的。 客戶「時間減半，費用減半」的要求，其目的不僅僅是為了降低了費用，更重要的是客戶需要時間以贏得市場先機。在競爭激烈的汽車製造業，一個新的車型需要在 36 個月內投入市場，如果按照月產 12,000 輛，每輛價格 30,000 美元來計算，那麼每個月的產值就近 4 億美元。 但事情並未到此結束，客戶要求 SSOE 在 60 天內交出一個完整的 200 萬平方英尺的廠房設計，這比一般整整縮短了 5 個月！「 BIM 是完成此項任務的完美方案」， David 說，「傳統的設計方式與此無法相提並論」。 採用 BIM 解決方案， SSOE 按時完成了這個艱鉅的任務，為這家汽車廠商創造了強大的市場競爭力。 案例三 . AEM Torino ：公用設施網路管理資料集成 AEM ，義大利最大的綜合公用設施公司，也是世界上第一個導入 Oracle Spatial 的地理空間資訊系統來管理所有管網設施的公司。 SIT 是 AEM Torino 運轉維護的中心系統—— CRM ， SAP 及其他資訊系統的核心。 AEM Torino 是擁有的配送網路的業主 / 營運商，而取消壟斷法令是本次系統整合的驅動力。公司被要求降低成本，在營運層面達到最佳化。而在零售市場方面， AEM Torino 需要為客戶著想，提供更優質的服務和價格優勢。因此， SIT 專案具有降低成本和提高服務水準的雙重目標。 在導入 SIT 之前， AEM 的各個管網設施部門——瓦斯、電力、路燈和光纖都各自擁有獨立的服務和客戶支援系統。 AEM 的 SAP 系統以及其客戶關係系統 CRM 中分別有帳單、位置和服務記錄等——全都沒有整合在一起，總之，是個支離破碎的信息孤島。 因此，當一個客戶報告故障時， AEM 呼叫中心會通知施工部門派遣維修小組，而在出發之前，必須將從不同的客戶資料庫和地圖資料庫中搜尋網路圖和其他資訊，然後在整合在一張圖紙上帶出去。 連接各個系統和模型 AEM 利用 SIT 把孤立的系統連接起來，不但管網設施的網路模型被整合為單一模型， SAP 和 CRM 也被整合到模型之中。現在服務人員能用移動裝置直接查詢模型資料，調度人員則利用 GPS 的定位和地理資訊系統來安排最佳的現場維修人員，而維修小組通過無線設備即時得到維修工單，並可以在野外查詢伺服器上的關鍵資訊。由於整合了客戶的資訊和網路資訊， AEM 能夠識別並通知其他將會受到影響的客戶。 現在，來看看 NIST Dollars —— AEM 在可交互操作性上的回報。與 SIT 之前相比，在網路設計階段，工程師能節省達 30 ％的時間，他們不再需要從多個系統中查詢資訊，或者進行重複的資料錄入，以及檢查資料的正確性。而這些正是在 SAP 和 CRM 整合之前他們每天都在進行的工作。 此外，在保持所有系統的網路資料更新及一致性方面，節約了 70 ％的工作量。儘管 AEM 還發送地圖給其承包商，但實際上其內部已經消除了紙圖列印。在辨識哪些客戶將受到故障影響方面，現在的工作量還不到以前的一半，在滿足公司外部的特殊需求時所花時間更減少了 70 ％。 這些僅僅是導入 SIT 後提高效率的少數幾個例子。實際上，在所有部門的各個工作流程中，獲得了更多的好處。如今，任何人——外業工人，執行管理層，工程師以及客戶代表——都可以查詢 AEM 的任何資訊。正如資訊系統主管 Mario Cipriano 所說：「該系統幫助我們改善業務，對市場提供更好的服務，同時又具備因應市場改變，而提供新的服務的可能性」。 案例四 . ConocoPhillips: 從 NIST 的夢魘中醒來 ConocoPhillips 是阿拉斯加最大的油氣生產商，每年在阿拉斯加的專案上投資約 3 億美元，而這個能源巨人希望這個數字能夠增長到 5 億，並維持數年。作為一個業主 - 營運商， ConocoPhillips 清楚地看到了 NIST 研究課題的關鍵點，並且堅信如果能夠找到治療解決交互操作性的藥方，就可以從 NIST Dollar 中拿回本來應該屬於自己的一部分。 首先讓我們來看看 ConocoPhillips 的問題，與他們合作的是三個第一流的承包商，每一家都是北極地帶油氣開採的專家，各自負責一個專案， ConocoPhillips 以業主的身份對設計的成果進行驗收。 聽起來這種結構非常簡單且易於掌控，但問題在於三個承包商各自都有自己的設計工具，而 ConocoPhillips 也有自己的工具，因此最後成果的交付必須經過整合，也就帶來了大量的資料重新輸入及轉換的工作，同時更導致 ConocoPhillips 無法對專案的進展情況進行即時的檢視和控制。 此外，由於系統無法整合，在專案間共用資源幾乎是不可能的，但是在北極地帶，可供建設的時間非常短暫，資源的供給也很有限，因此設備總是優先提供給那些需求最迫切及最重要的部門和專案。但是由於採用了不同的系統工具，資料轉移需要的額外的時間和費用，導致各承包商根本無法共同工作。 ConocoPhillips 發現自己身陷缺乏交互操作性的困境，但幸運的是，他們即刻找到了解決方案，堅持要求所有的承包商都採用同一種設計工具。 ConocoPhillips 的 Bart Neighbors 和他的團隊與 EPC 公司緊密合作，在儀錶、管線設計以及 3D 建模工作中均採用 Bentley 的工廠設計產品。 與 ConocoPhillips 合作的 EPC 公司同時也採用 Bentley 的 ProjectWise 來管理工作協同和共用，這樣一來，各個合作公司之間在專案上得以有效的合作，均採用統一的工具， ConocoPhillips 可以有效地對專案的進度進行檢查和控制，從而成功地將「交互操作性之痛」轉化為「交互操作性之贏」。 追蹤並發現更多的機會 Bart 團隊是 NIST 研究報告的讀者，他們希望能追蹤並精確地計算出專案的規劃、設計、營造階段中所節約的 NIST Dollar ，經過詳細的分析，他們的算出每年能節省的金額是 8 百萬美元。 但故事尚未結束， Bart 和 ConocoPhillips 發現整合所帶來的效益，他們決定進入 ConocoPhillips 的第二步計畫，即與採購系統的整合。該階段的導入始於他們所採用的 SAP 與設計系統和各承包商之間的直接連接，很快他們發現，這固然對於由設計中產生的工料報表等資訊是有效的，而營造過程中的資訊卻並沒有包含在內，因此 ConocoPhillips 決定採用 Bentley 的 eWarehouse 系統，用於管理工程變更、跟蹤採購和建造過程、效率分析等。 切實的數字是在建造過程中，每年可以節省 490 萬美元，而 Bart 認為這是一個保守的數字，因為這種模式還有效地減少了工程中的許多偶然性因素導致的超支和延誤。 將資料傳遞到營運維護階段 下一個階段， ConocoPhillips 計畫將資料傳遞到工程的營運階段，這表示著 ConocoPhillips 將全面採用 Bentley 的數位化工廠解決方案，將準確地工廠模型用於工廠設施的管理。 Bart 估計，僅就現階段的應用情況，每年可以從效率提高、流程最佳化、減少為設施維護系統人工重複輸入及資料轉換等方面，還可以獲得 450 萬美元的收益。此外， Bart 估計在整個專案的投資中，可以節省 4-6% 。 現在我們來總結一下以上的數字，規劃設計階段節省 860 萬美元，建造階段節省 490 萬美元，營運維護階段節省 450 萬美元，也就是說每年可以從 NIST Dollar 中獲得 1800 萬美元！ 交互操作性使業主及工程公司共同獲益 NIST 的研究指出，目前是由業主在為巨額的 NIST Dollar 買單，而業主也將從改善交互操作性中獲益。儘管如此，由 ConocoPhillips 的案例，獲益的不僅僅是業主，他們的承包商也同樣從中獲益，讓他們有能力去從事更多的專案，並與其他優秀的工程公司合作。 HDR 的故事也傳遞了同樣的資訊，即交互操作性之利，他們所展示的是如何保持與客戶文化的一致，並同時以高標準，高品質的設計和管理來滿足客戶的需求。 SSOE 多年來一直在尋找好的解決方案，最終決定採用 Bentley 的 BIM ，如今他們可以使他們的客戶以更快的速度和更便宜的價格，將其汽車產品推向市場，而這正是當初「一半的投資、一半的時間」這個看似不近情理的要求，推動了他們。 AEM Torino ，以積極的態度和客戶為中心的理念，來面對市場的變化，最終獲得了優異的成果。 以上所提到的兩家工程公司和兩家業主，都致力於以積極的態度去尋找重獲 NIST Dollar 的方案，並從 Benltey 的解決方案中得到答案，他們都在享受著 Bentley 解決方案所帶來的交互操作性之效益與回報。 那麼請每一個正在承受交互操作性之苦的企業自問，該採取何種態度，何種方式去面對這個問題？如果您正在積極地尋找答案，那麼 Bentley 的 ROI （ Return Of Interoperability ）將為你的企業的 ROI （ Return Of Investment ）提供最佳的支援方案。