你好，這裡是BIMBOX。這兩年，每當被問及「BIM該怎麼推行」這個問題，我總會提到：Bentley公司和它在基礎設施行業中的使用者，是這個時代非常重要的研究樣本。而我得到的反饋多半是：「反正不都是建一個模型嘛，為啥要花那麼大的價錢買 Bentley？」建築行業的大多數人更像是安卓使用者，使用同樣的軟體和眾多的第三方外掛，便宜，湊合；而基礎設施行業的大多數人則更像是蘋果使用者，他們又是生活在怎樣的生態裡呢？今年 Bentley 在新加坡舉辦了縱覽基礎設施大會，BIMBOX受邀作為行業媒體全程參與了這次會議。回國後，我花了一個月的時間整理資料和思路，今天我們會先談資料的生產，再談承載資料的數字孿生，最後會談到本期核心的觀點：為什麼我們說 Bentley 是很好的研究樣本？我們到底為什麼要使用那些新技術？今天學這個，明天學那個，難道只是為了創新而創新嗎？下面我們正式開始，前面部分會比較燒腦，但會開闊你的眼界，告訴你，哪些你曾經的設想，都已經可以做了。01  什麼是暗資料和數字資產？這幾年在閱讀國外BIM文獻的時候，對於「Assets」這個單詞我總覺得很陌生，因為在國內談及BIM，我們會談到設計流程、談到施工管理，卻很少說資料本身是一個「資產」。會議上，Bentley 的 CEO Greg Bentley 談到了公司35年來軟體和理念的發展變化，從一開始基於Microstation 的2D圖紙，再到2.5D的 GIS 資料，再到3D的 BIM 資料，一路走到今天4D的數字孿生資料。人們一直以來都在使用軟體生產成果，關注的始終是交付的圖紙或者模型，而工程師們生產這些成果的過程卻被丟在硬盤裡，這些靜態的資料被稱為「暗資料」。Bentley 希望把這些暗資料也納入到交付成果裡去。資料整合並非一次性的結果，而是被時間軸貫穿在整個設計、施工和運維週期裡的。順著這個時間軸向未來，可以對建築和城市的效能表現做分析、預測；順著時間軸向過去，可以追溯問題的根源從而尋求答案。透過這樣的整合，工程師的價值不再僅僅是貢獻圖紙，他們貢獻的資料本身也是有價值的資產。「全生命週期資訊管理」，這個詞已經被很多人說爛了，但我們在這次會議上看到，基礎設施領域和民用商用建築領域有一個很大的不同：基礎設施造出來，不只是為了盈利，而是要滿足特定的功能。那麼它的資訊管理就不僅僅是為了節省成本、提高效率，而是要幫助人們去解決問題。在這個層面上，對過程資訊的管理不僅是必要的，也是實在的。在2016年的ARC戰略論壇上，人們討論IT技術和OT技術的融合，IT就是資訊科技（Information Technology），OT則是指運營技術（Operational Technology）。當時Greg提出，這個圖景中還缺少了重要的一環：ET，也就是工程技術（Engineering Technology）。在這個資訊閉環中，IT技術反應了專案的實際情況，比如地形環境、水域資訊等；ET技術反應了工程師對環境的改造，比如開山挖洞造建築，並對改造結果進行分析和模擬，看能否達到人們希望的目的；OT則反應了人們對環境改變的結果進行管理的情況，也就是運維資訊。ET 要進入行業的資料閉環，需要用到模型資料、分析資料和實景資料。下面咱們分別看看 Bentley 在這三條路線上做的事。建模工具方面以往的 Bentley 系列軟體名字眾多，像是看天書，發展到2019年，總算是把建模軟體梳理成比較清晰易懂的「Open」系列，包括 OpenRoads、OpenBuildings、OpenRail、OpenPlant、OpenBridge 和 OpenSite 等大系列。從它們的名字你就能看出來，每個軟體面向的都是一個具體的行業。這些跨行業的軟體工具都是基於 Microstation 開發的，檔案格式都是統一的DGN，跨專業資料交換不存在問題。不過，大方向的統一併沒有讓 Bentley 的軟體叢集變少，相反，很多細分的專業領域還有很多工具，比如專門用於通訊塔專業的 OpenTower 、專門用於車站的 OpenBuildings Station Designer、專門用於水文水利專業的 OpenFlows 等等。可以說基礎設施領域有一個細分專業，Bentley 就有一個軟體與之相對應。為什麼要做這麼細？我們放到後邊再來回答。分析模擬方面在基礎設施行業，單純交付一個資訊模型、一份圖紙，已經遠遠達不到要求，於是 Bentley 研發和收購了很多軟體，不斷擴充分析模擬的工作。比如，使用 LEGION 和 CUBE 軟體分析車站的車輛和人員疏散情況，使用 OpenFlows FLOOD 確定洪災的影響，等等。今年 Bentley 在模擬分析方面的大動作，是收購了軟體商 Citilabs。這家公司的兩個主要產品分別是交通資料分析軟體 Streetlytics 和移動模擬軟體 CUBE。Streetlytics可以從大量 GPS、手機、汽車等資料中提取資訊，描繪出道路交通流量圖景，給交通工程師提供預測和模擬服務。而 CUBE提供的是很多場景下的預測分析功能，大到整個城市的交通擁堵分析，小到一個機場、一個地鐵站、或是一個停車場裡的車輛和人員分析。Greg 舉了一個地鐵站設計的例子，使用行人模擬工具在車站模型中進行驗證，可以很早發現行人出現擁堵的位置，這樣工程師在設計初期就可以調整出入口的佈局。在以往的工作流程裡，這樣的問題也許會在車站正式運營很久之後才發現。實景建模方面數字城市是今年的熱詞，不過在計算機裡從零打造一座數字城市太理想化了，對於99%的地區，怎樣把已有的環境資訊、已經建成的建築複製到數字世界裡，才是數字城市的重點工作。2016年以前，Bentley 用拍照作為主要的實景資料採集方式，再利用 ContextCapture 把照片合成3D場景。2017年在體系中加入了鐳射掃描技術；2018年加入了熱成像技術。今年 Bentley 針對更加精細的城市資料採集，進一步加入了移動測量（Mobile Mapping）技術。為此，Bentley 做了兩個動作。第一是和生產施工勘測硬體裝置的Topcon 共同成立的新公司 Digital Construction Works，新公司的全部員工都是來雙方調派的數字化施工專家。這一步打通了移動資料採集的硬體環節。第二是收購了三維和移動測繪軟體商Orbit GT。這家公司提供的服務，是把影象資料、點雲資料和三維測繪資料整合到一個平臺上統一處理。這一步打通了不同格式實景資料的管理。這兩步棋走的都很準，目前 Bentley 的使用者可以使用車載測量裝置採集更精準的城市三維模型。Greg 在現場演示了只用無人機拍攝的傳統方式（左圖）和無人機+移動測量技術（右圖）的精度對比。未來的數字城市建造者手中會有更立體的武器：天上飛的掃大面，地下跑的抓細節。我們談到了模型資料、分析模擬資料、實景模型資料，這樣大量的資料放到哪裡去？怎樣被所有人用起來？02  數字孿生：把雞蛋放到籃子裡以前，Bentley 是用一系列的BIM軟體建立資料，再把這些資料放到ProjectWise 裡集中管理。現在到了雲計算時代，資料會繼續從 ProjectWise 進入雲端，資料在雲端得到統一的管理、轉換、顯示和分析，再分發到不同本地軟體裡，給不同的人實現不同的功能。Bentley 的雲服務應用叫做 iTwin Services，去年又進一步宣佈，將 iTwin 的基礎開發包 iModel.js 開源託管在 GitHub 上。這整一套服務，就是 Bentley 兩年前在新加坡宣佈的數字孿生（Digital Twin）戰略。數字孿生這個詞最近被談的很熱，說的是物理產品在虛擬空間中的數字化雙胞胎。但我們沒必要把它神化，它既不神秘，也並非 Bentley 原創。Bentley 執行副總裁 Keith Bentley 在演講中說，數字孿生源自一個簡單的理念：如果我們能把現實世界中的實體複製到數字世界中，就能利用數字世界中的「孿生兄弟」去做很多有價值的事。人們可以利用它來查詢資訊，可以對建築物的效能做分析，可以向前追溯看看問題出現在哪裡，可以利用資訊做重大決策的支援。理論上聽起來很簡單，但實際中的數字孿生是典型的知易行難。有用的數字孿生和真實建築應該是雙向同步的，建築物每天都在發生變化，它的數字兄弟也不應該是一次性的交付物。如果一個數字孿生不能跟隨真實建築一同變化，那麼它不僅沒有價值，甚至會帶來危險。然而，在過去的很多專案中，往往最難的正是這個雙向同步。如果把所有的同步工作——包括建造過程中的變化和運維過程中的變化——都交給專員手動更新，投入的時間成本會趨近於無窮大。目前，透過儘可能打通底層資料，以及不斷納入新的硬體和軟體，把大量資料的採集工作交給感測器、無人機和移動測量儀，人們可以儘量簡化數字孿生的同步工作。這正是前面我們講到的 Bentley 做出的努力。不過，軟體商提供的是數字孿生的生產工具，而數字孿生模型本身還是要使用軟體的人自己生產。關於如何建造自己的數字孿生模型，Keith 給出了兩點建議：第一是儘量開放。擁有許可權的人應該可以在數字孿生模型裡隨意獲取自己想要的資料，比如路橋設計師可以在設計階段獲取交通分析資料，一個數字孿生模型不應該僅僅為決策者服務。第二是保持靈活。兩年前我們能使用的同步工具很少，大量工作需要人來完成；目前我們有了一部分自動採集資料的技術，數字孿生模型的製作比以前簡單了。但這不是終點，我們無法想象兩年之後會有什麼樣的新技術問世，也無法想象模型會和哪些新系統對接，如果我們把數字孿生模型限死在一套固定平臺和方法裡，就對未來失去了彈性。Bentley 開放 iModel.js 的想法正源自於此。你可以把它用來製作屬於自己的數字孿生模型，也可以請軟體開發商幫助你開發新的流程，甚至不需要告訴Bentley 你正在拿它做什麼。關於什麼時間開始打造自己的數字孿生模型，Keith 給出的建議是：越早越好。他給那些剛剛入門、還不知道怎樣開展數字工作的人介紹了三項線上服務，讓使用者幾乎不用改變現有的工作流程，就能體驗到雲端工作帶來的便利。iTwin Design Review：跨專業協作和審查工具。設計師和模型使用者可以對三維模型進行標記註釋，追蹤哪些人修改了模型。iTwin Design Validation：設計合規驗證工具。它使用起來很簡單，只需要執行它，開啟某個模型，它就能告訴你哪些地方有不符合規範，或是存在錯誤。iTwin design Insights：資料洞察工具。它能實現對設計資料的統計和視覺化，把資料用可理解的方式呈現出來，也可以和 Microsoft Power BI 直接連線，線上分享視覺化報告。iTwin 能提供的服務遠不止這些，會議上我們見到了針對業主的運營分析工具 iTwin Immersive Asset Service，雲端分析工具 AssetWise 4D Analytics，針對線性工程的分析工具 AssetWise Linear Analytics，和西門子合作的數字工廠管理工具 PlantSight，等等。你不必記住這些工具的名字，只需要知道它們是基於雲端、針對不同行業的專用工具就行了。在雲時代，Bentley 保持了單機時代的開發習慣——永遠不會用某一款軟體去滿足大眾的普遍要求，而是不管客戶在一個多細分的領域，也會專門為他們開發獨立的程式。既然 iModel.js 是開源的，人們就可以不僅限於使用現成的工具。Bentley 業務發展副總裁 Adam Klatzkin 在會議上介紹了兩個基於 iModel.js 開發的第三方服務。VGIS，一個基於增強現實技術的 BIM 和 GIS 展示應用，它能利用AR技術，把BIM和GIS 資料展示在真實的工地裡，從而簡化現場工作，減少錯誤和延遲。Safeti Base，一個開源軟體，目標是評估建築的健康和安全風險，這個軟體正在透過 iModel.js 與 iTwin 服務建立連線，讓建造者更有效的瞭解專案的健康安全風險。在數字孿生領域，Bentley 和微軟的合作也很值得關注。雙方在三個層面展開了合作。軟硬體層面，Bentley 在去年收購的4D施工模擬軟體 SYNCHRO，專門為微軟的混合現實眼鏡 HoloLens 2代開發了沉浸式互動的 SYNCHRO XR。透過這套解決方案，施工方和業主可以藉助混合現實技術，在眼前直接呈現任務、施工進度等資訊，也可以透過手勢和模型進行實時互動。雲服務層面，微軟的 Azure是全球佔有率僅次於亞馬遜 AWS 的第二大雲計算服務，ProjectWise 是 Bentley 引以為傲的協同管理平臺。今年Bentley 宣佈推出 ProjectWise 365版本，基於微軟 Azure 的資料環境，並且與Microsoft 365 全面整合，後者的文件協作功能可以在 ProjectWise 365 中無縫使用，同時微軟 SharePoint 和  Power BI 的分析功能也被整合到工程專案中，打通了BIM資料和視覺化的屏障。專案合作方面，作為世界上最大的建築和設施擁有者之一，微軟不僅是 Bentley 的戰略合作伙伴，也是它的重要使用者。微軟地產與安全亞太區主管 Ashish Mehrotra 在會議上分享了他們與 Bentley 合作的眾多專案之一：微軟亞太區總部數字孿生模型。微軟使用 iTwin Services 作為平臺工具，使用BIM模型作為資料載體，把IOT感測器收集的建築資訊統一到一個介面去管理，從員工體驗、安全保障，到合理規劃空間佔用，規劃了30多項數字孿生模型的使用場景。我們在這次會上還看到了很多科技和數字的應用，但今天我想先止步到這裡，讓我們把話題拉回到人上，談談我看到的基礎設施圈子和其他圈兒有什麼不同。03  技術浪潮中的人：同學會與舞臺秀我們談到了很多「怎麼做」，卻沒有談到「為什麼」。說到底，人們為什麼要使用這些技術？首先，基礎設施有一個特點，就是 Bigger Than Anyone 。一棟居民樓設計出來，哪怕是一個計程車司機都能對它評論幾句，而一個水電站設計出來，沒有任何一個人敢說對它的全部功能瞭然於胸。個人和大型設施之間的巨大差異，讓基礎建設行業的人們產生了天然的敬畏之心。哪裡會出問題？還有哪些地方需要最佳化？使用資料和不使用資料，在這個行業簡直是兩種人。深圳高速工程顧問有限公司的董事長蔡成果在大會上說：數字化不僅改變生產方式，更改變商業模式。傳統的人工獲取資料變成了現在的自動資料採集，傳統的人工傳遞變成了現在的數字傳導，傳統的專家決策到現在的數字模型決策，如何保障資料的真實和準確，以前靠管理，現在靠科技。是的，我們的行業很落後。是的，每年都有一大票新技術湧入我們的視野，但把技術拿在手裡，我們就無敵了嗎？不是的。ADDO AI 的創始人，人工智慧專家 Ayesha Khanna 在會議上發表了關於智慧城市和人工智慧應用的演講，她說：人們希望把各種技術堆砌到一起，形成強大的工具，然後手握這個工具去尋找問題。不客氣的說，這麼想從一開始就錯了。從技術出發去思考，從來不是正確的方式。我們要做是放下技術，先去看看城市有哪些問題，再從問題本身出發，去尋找解決它的辦法。這就來到了今天內容的重點：問題。前幾天，BOX一位小夥伴問我：中國BIM推廣的障礙在哪裡？我回答說，你不能這樣泛泛的問，這就好比問：開汽車的人都過得怎麼樣？當你把所有人扣上「使用BIM」這頂帽子的時候，會誤解他們是一類人，面臨的是相同的問題。而事實不是這樣的，很多人並沒那麼關心BIM怎麼推廣，而是關心崗位中具體的問題。而正是因為關注的問題不一樣，才讓每個人成為不一樣的人。國際慈善組織 Forum for the Future 主席 Keith Clarke 在會議上發表了激動人心的演講：作為落後的行業，我們為什麼要使用新技術？節約10%的混凝土？節省5%的工期？讓施工更加安全？這本來就是我們份內的工作，有沒有新技術我們都應該做。我在牛津參加了一個科學會議，一位來自巴哈馬的科學家說：每個人都在談論科技對未來的影響，而我的族人此刻正在因氣候變化不斷死去。「把全球變暖限制在1.5°之內」已經是科學群體共同的呼聲，不是2°，是精確的1.5°。這不是為了讓未來的世界變美好，而是直接決定上億人的生死。要達成這個目標，人為的碳排放需要在2030年前減少約45%，並在2050年實現零排放。英國發布了氣候變化法案，它不是目標，不是KPI，而是法律。當你為英國政府這樣的客戶服務的時候，「節能分析」就不是一個拿來炫技的東西，It's about death。城市級別的減排問題，能拍腦袋去解決嗎？不能，所以我們求助於技術。今年 Bentley 舉辦了基礎設施年度光輝大獎賽頒獎典禮，來自全球的54個專案在入圍決賽。在和獲獎者的對話中，打動我的不是專案堆疊了哪些最炫的技術，而是他們面對著什麼問題，又是如何從問題出發去思考的——能拿起棍子沒有什麼了不起，看到高處的果實並思考怎樣摘下它，才值得學習。在訪談的時候，成都市政工程設計院的楊志勇說：成都正在建設一個智慧城市系統，中心城區420平方公里和GIS資料關聯到一起了，智慧城市建設要求我們做的BIM模型能整合到系統中去。有些小型市政專案要求做BIM模型，對目前的設計施工來說，週期很長，模型完成時，專案已經動工了，那麼這時候BIM模型拿來做什麼呢？再進一步說，作為一個設計師，智慧城市和我設計的工程有什麼關聯呢？我們的專案不是獨立存在的，而是和整個城市發生關聯。比如我做市政排水專案，要從大尺度範圍分析，計算哪些地方是易淹區，這樣分析的結果才是準確的，而智慧城市系統剛好可以提供這樣一個城市級的分析平臺。如果沒有這樣一個不斷更新的智慧城市平臺，在有限的設計時間裡，我們的分析往往只關注了一條道路、一個街區本身，這樣的分析結果是非常侷限的，不能解決城市排水的根本問題。所以智慧城市系統為我們提供了一個持續更新的城市全要素基礎資料平臺，能在短時間內滿足我們所有的基礎資料需求，供設計師使用。而它的底子正好是我們的BIM模型，而且底子要打實，資料必須是真的。中交水運規劃設計院科技開發中心BIM研究室主任王帥這樣說：今年我們的做的是水運工程，這種專案最大的特點是型別又多又複雜，包括港口、航道、樞紐建築、修造船水工結構等等。我們的堆場專案有道路設計，碼頭的引橋有公路設計，港口的船舶有機械設計，油碼頭有有輸油管線設計，海關檢查和倉庫有建築設計，地下又有類似城市管網的設計。我們很像是各個行業融合在一起，又有自己的特色。這些不同的設計領域，遵循的不同的規範，使用不同的軟體，工期要求又非常緊張，帶來的問題就是我們的交介面非常多，我需要透過一些手段來保證成在限定時間內高質量完成大量的交接要求。在這種情況下，我首先要考慮的就是怎樣透過一個平臺把這些不同來源的資料整合到一起，這不是為了錦上添花，而是非做不可。後來在休息天台上，我和一身長裙的王帥偶遇，談起國內BIM推行的問題時，她告訴我：對於我們這樣的設計院來說，面對的是如此複雜的問題，要不要搞數字化，要不要上BIM，幾年前就已經停止討論了。我們現在討論的是怎樣用專門的工具來解決問題，甚至進一步怎樣向軟體商提出開發的需求。這次大賽有一個特別的獲獎者，Class of Your Own 的創始人 Alison Watson，作為一位母親，她關心著一個更大的問題：我們的孩子不知道我們在建築背後做什麼，當我們談論數字的時候，他們看到的是髒兮兮的工地。當我的孩子抱怨為什麼要學習數學的時候，我不禁思考，如果年輕人都嫌棄我們的職業，如果我們都不願讓孩子去學建築，那麼城市的未來由誰來設計？她接下來的行動就是創辦了 Class of Your Own ，一個面向11到18歲中學生的教育機構，專門利用數字工具和3D建模軟體向孩子們傳授工程技術知識。演講中，Alison 說到：我們以為自己對基礎設施的理解比孩子深刻，而孩子們的學習能力讓我感到驚訝，感謝現在優秀的數字工具，他們能跳過很多需要長年積累的知識，把他們瘋狂的想象力發揮到設計中去。這次光輝大賽，Alison 帶領著來自四所學校的學生一起參賽，作品是他們為自己的城鎮設計的超級高速公路交通系統和車站：DEC Hyperloop。Bentley 為這個團隊頒發了特別榮譽：推動知識進步獎。頒獎典禮上，當幾位孩子盛裝站在舞臺上，全場幾千人為他們起立鼓掌。這既是屬於他們的榮耀，也是感動每個人的未來。當天晚上頒獎開始前，所有參會者正裝站在大廳裡，手中端著紅酒或啤酒，三五成群互相聊天，很多人都是多年來一直參會的老友。我穿梭在人群中，看到幾乎每一個軟體經理、開發工程師都和他熟識的使用者站在一起，探討某個具體的行業問題。那一刻我忽然想明白很多事。為什麼無論單機時代還是雲時代，Bentley 都要開發如種類繁多的軟體？因為他知道不同的使用者面臨著不同的具體問題，使用 OpenRoads 的路橋使用者和使用 OpenRail 的鐵路使用者，需要解決的困難是不相同的。為什麼 Bentley 的軟體賣那麼貴，在基礎設施領域還是穩佔霸主地位，以至於花得起10億美金持續投入研發和收購？因為對於基礎設施這樣的大行業，要解決的是大問題，行業外看來天價的軟體成本，對於行業面臨的問題來說，九牛一毛。Bentley 和他的使用者，彼此之間是幾乎唯一的選擇，他們被基礎建設這個充滿大問題的行業繫結到一起，行成了彼此依賴的利益共同體。我最深的感觸是，很多行業大會走下來，感覺像是「舞臺秀」，臺上光鮮亮麗秀技術，臺下焦慮無比找出路。而這一場更像是「同學會」，人們忙碌一年，回來聚聚，聊聊對方的在解決什麼問題，能幫上什麼忙。在這次會議上，我看到人們面對的問題並不比外界少，我也看到數字城市、數字孿生還遠遠沒有達到理想的終點，但我沒有聽到一個人提及「焦慮」這個詞。我們在開篇中說，Bentley 是這個時代良好的研究樣本，並不是特指它昂貴複雜的軟體，而是這家公司和它的使用者組成的、解決問題的系統。對於其他行業的人來說，當我們討論「推行阻礙」的時候，不妨先思考一下，我們的行業中有哪些問題？這個問題值得花多大代價來解決？有些問題一定是靠技術能解決的嗎？如果不是，我們是該抱怨、離開、還是有所行動呢？文章寫到這，我想起兩年前有個朋友和我說，有個市政管廊的專案想找他做BIM，他回問到：管廊的管道不都是直的嗎？又不打架，做什麼BIM呢？而今天，正是市政專案——而不是管線綜合——對BIM的需求越來越高，只不過它遮蔽了只把BIM當管綜工具的人，而去解決城市資料這樣更大的問題了。這是個工具爆炸到讓十幾歲的孩子能夠設計交通系統的時代，技術正在替代一部分人解決問題的能力，而發現問題的能力和關注問題的層次，或許更能決定一個人可以走多遠。有態度，有深度，BIMBOX，咱們下次見！這次會議開了4天，濃縮到一篇文章裡，有很多內容沒有展開，你希望BIMBOX後續展開講解哪些內容給你？留言告訴我們吧。擴充套件閱讀：BIM軟體，國產的不好用，國外的落地難？合體咯！
你好，這裡是BIMBOX。這兩年，每當被問及「BIM該怎麼推行」這個問題，我總會提到：Bentley公司和它在基礎設施行業中的使用者，是這個時代非常重要的研究樣本。而我得到的反饋多半是：「反正不都是建一個模型嘛，為啥要花那麼大的價錢買 Bentley？」建築行業的大多數人更像是安卓使用者，使用同樣的軟體和眾多的第三方外掛，便宜，湊合；而基礎設施行業的大多數人則更像是蘋果使用者，他們又是生活在怎樣的生態裡呢？今年 Bentley 在新加坡舉辦了縱覽基礎設施大會，BIMBOX受邀作為行業媒體全程參與了這次會議。回國後，我花了一個月的時間整理資料和思路，今天我們會先談資料的生產，再談承載資料的數字孿生，最後會談到本期核心的觀點：為什麼我們說 Bentley 是很好的研究樣本？我們到底為什麼要使用那些新技術？今天學這個，明天學那個，難道只是為了創新而創新嗎？下面我們正式開始，前面部分會比較燒腦，但會開闊你的眼界，告訴你，哪些你曾經的設想，都已經可以做了。01  什麼是暗資料和數字資產？這幾年在閱讀國外BIM文獻的時候，對於「Assets」這個單詞我總覺得很陌生，因為在國內談及BIM，我們會談到設計流程、談到施工管理，卻很少說資料本身是一個「資產」。會議上，Bentley 的 CEO Greg Bentley 談到了公司35年來軟體和理念的發展變化，從一開始基於Microstation 的2D圖紙，再到2.5D的 GIS 資料，再到3D的 BIM 資料，一路走到今天4D的數字孿生資料。人們一直以來都在使用軟體生產成果，關注的始終是交付的圖紙或者模型，而工程師們生產這些成果的過程卻被丟在硬盤裡，這些靜態的資料被稱為「暗資料」。Bentley 希望把這些暗資料也納入到交付成果裡去。資料整合並非一次性的結果，而是被時間軸貫穿在整個設計、施工和運維週期裡的。順著這個時間軸向未來，可以對建築和城市的效能表現做分析、預測；順著時間軸向過去，可以追溯問題的根源從而尋求答案。透過這樣的整合，工程師的價值不再僅僅是貢獻圖紙，他們貢獻的資料本身也是有價值的資產。「全生命週期資訊管理」，這個詞已經被很多人說爛了，但我們在這次會議上看到，基礎設施領域和民用商用建築領域有一個很大的不同：基礎設施造出來，不只是為了盈利，而是要滿足特定的功能。那麼它的資訊管理就不僅僅是為了節省成本、提高效率，而是要幫助人們去解決問題。在這個層面上，對過程資訊的管理不僅是必要的，也是實在的。在2016年的ARC戰略論壇上，人們討論IT技術和OT技術的融合，IT就是資訊科技（Information Technology），OT則是指運營技術（Operational Technology）。當時Greg提出，這個圖景中還缺少了重要的一環：ET，也就是工程技術（Engineering Technology）。在這個資訊閉環中，IT技術反應了專案的實際情況，比如地形環境、水域資訊等；ET技術反應了工程師對環境的改造，比如開山挖洞造建築，並對改造結果進行分析和模擬，看能否達到人們希望的目的；OT則反應了人們對環境改變的結果進行管理的情況，也就是運維資訊。ET 要進入行業的資料閉環，需要用到模型資料、分析資料和實景資料。下面咱們分別看看 Bentley 在這三條路線上做的事。建模工具方面以往的 Bentley 系列軟體名字眾多，像是看天書，發展到2019年，總算是把建模軟體梳理成比較清晰易懂的「Open」系列，包括 OpenRoads、OpenBuildings、OpenRail、OpenPlant、OpenBridge 和 OpenSite 等大系列。從它們的名字你就能看出來，每個軟體面向的都是一個具體的行業。這些跨行業的軟體工具都是基於 Microstation 開發的，檔案格式都是統一的DGN，跨專業資料交換不存在問題。不過，大方向的統一併沒有讓 Bentley 的軟體叢集變少，相反，很多細分的專業領域還有很多工具，比如專門用於通訊塔專業的 OpenTower 、專門用於車站的 OpenBuildings Station Designer、專門用於水文水利專業的 OpenFlows 等等。可以說基礎設施領域有一個細分專業，Bentley 就有一個軟體與之相對應。為什麼要做這麼細？我們放到後邊再來回答。分析模擬方面在基礎設施行業，單純交付一個資訊模型、一份圖紙，已經遠遠達不到要求，於是 Bentley 研發和收購了很多軟體，不斷擴充分析模擬的工作。比如，使用 LEGION 和 CUBE 軟體分析車站的車輛和人員疏散情況，使用 OpenFlows FLOOD 確定洪災的影響，等等。今年 Bentley 在模擬分析方面的大動作，是收購了軟體商 Citilabs。這家公司的兩個主要產品分別是交通資料分析軟體 Streetlytics 和移動模擬軟體 CUBE。Streetlytics可以從大量 GPS、手機、汽車等資料中提取資訊，描繪出道路交通流量圖景，給交通工程師提供預測和模擬服務。而 CUBE提供的是很多場景下的預測分析功能，大到整個城市的交通擁堵分析，小到一個機場、一個地鐵站、或是一個停車場裡的車輛和人員分析。Greg 舉了一個地鐵站設計的例子，使用行人模擬工具在車站模型中進行驗證，可以很早發現行人出現擁堵的位置，這樣工程師在設計初期就可以調整出入口的佈局。在以往的工作流程裡，這樣的問題也許會在車站正式運營很久之後才發現。實景建模方面數字城市是今年的熱詞，不過在計算機裡從零打造一座數字城市太理想化了，對於99%的地區，怎樣把已有的環境資訊、已經建成的建築複製到數字世界裡，才是數字城市的重點工作。2016年以前，Bentley 用拍照作為主要的實景資料採集方式，再利用 ContextCapture 把照片合成3D場景。2017年在體系中加入了鐳射掃描技術；2018年加入了熱成像技術。今年 Bentley 針對更加精細的城市資料採集，進一步加入了移動測量（Mobile Mapping）技術。為此，Bentley 做了兩個動作。第一是和生產施工勘測硬體裝置的Topcon 共同成立的新公司 Digital Construction Works，新公司的全部員工都是來雙方調派的數字化施工專家。這一步打通了移動資料採集的硬體環節。第二是收購了三維和移動測繪軟體商Orbit GT。這家公司提供的服務，是把影象資料、點雲資料和三維測繪資料整合到一個平臺上統一處理。這一步打通了不同格式實景資料的管理。這兩步棋走的都很準，目前 Bentley 的使用者可以使用車載測量裝置採集更精準的城市三維模型。Greg 在現場演示了只用無人機拍攝的傳統方式（左圖）和無人機+移動測量技術（右圖）的精度對比。未來的數字城市建造者手中會有更立體的武器：天上飛的掃大面，地下跑的抓細節。我們談到了模型資料、分析模擬資料、實景模型資料，這樣大量的資料放到哪裡去？怎樣被所有人用起來？02  數字孿生：把雞蛋放到籃子裡以前，Bentley 是用一系列的BIM軟體建立資料，再把這些資料放到ProjectWise 裡集中管理。現在到了雲計算時代，資料會繼續從 ProjectWise 進入雲端，資料在雲端得到統一的管理、轉換、顯示和分析，再分發到不同本地軟體裡，給不同的人實現不同的功能。Bentley 的雲服務應用叫做 iTwin Services，去年又進一步宣佈，將 iTwin 的基礎開發包 iModel.js 開源託管在 GitHub 上。這整一套服務，就是 Bentley 兩年前在新加坡宣佈的數字孿生（Digital Twin）戰略。數字孿生這個詞最近被談的很熱，說的是物理產品在虛擬空間中的數字化雙胞胎。但我們沒必要把它神化，它既不神秘，也並非 Bentley 原創。Bentley 執行副總裁 Keith Bentley 在演講中說，數字孿生源自一個簡單的理念：如果我們能把現實世界中的實體複製到數字世界中，就能利用數字世界中的「孿生兄弟」去做很多有價值的事。人們可以利用它來查詢資訊，可以對建築物的效能做分析，可以向前追溯看看問題出現在哪裡，可以利用資訊做重大決策的支援。理論上聽起來很簡單，但實際中的數字孿生是典型的知易行難。有用的數字孿生和真實建築應該是雙向同步的，建築物每天都在發生變化，它的數字兄弟也不應該是一次性的交付物。如果一個數字孿生不能跟隨真實建築一同變化，那麼它不僅沒有價值，甚至會帶來危險。然而，在過去的很多專案中，往往最難的正是這個雙向同步。如果把所有的同步工作——包括建造過程中的變化和運維過程中的變化——都交給專員手動更新，投入的時間成本會趨近於無窮大。目前，透過儘可能打通底層資料，以及不斷納入新的硬體和軟體，把大量資料的採集工作交給感測器、無人機和移動測量儀，人們可以儘量簡化數字孿生的同步工作。這正是前面我們講到的 Bentley 做出的努力。不過，軟體商提供的是數字孿生的生產工具，而數字孿生模型本身還是要使用軟體的人自己生產。關於如何建造自己的數字孿生模型，Keith 給出了兩點建議：第一是儘量開放。擁有許可權的人應該可以在數字孿生模型裡隨意獲取自己想要的資料，比如路橋設計師可以在設計階段獲取交通分析資料，一個數字孿生模型不應該僅僅為決策者服務。第二是保持靈活。兩年前我們能使用的同步工具很少，大量工作需要人來完成；目前我們有了一部分自動採集資料的技術，數字孿生模型的製作比以前簡單了。但這不是終點，我們無法想象兩年之後會有什麼樣的新技術問世，也無法想象模型會和哪些新系統對接，如果我們把數字孿生模型限死在一套固定平臺和方法裡，就對未來失去了彈性。Bentley 開放 iModel.js 的想法正源自於此。你可以把它用來製作屬於自己的數字孿生模型，也可以請軟體開發商幫助你開發新的流程，甚至不需要告訴Bentley 你正在拿它做什麼。關於什麼時間開始打造自己的數字孿生模型，Keith 給出的建議是：越早越好。他給那些剛剛入門、還不知道怎樣開展數字工作的人介紹了三項線上服務，讓使用者幾乎不用改變現有的工作流程，就能體驗到雲端工作帶來的便利。iTwin Design Review：跨專業協作和審查工具。設計師和模型使用者可以對三維模型進行標記註釋，追蹤哪些人修改了模型。iTwin Design Validation：設計合規驗證工具。它使用起來很簡單，只需要執行它，開啟某個模型，它就能告訴你哪些地方有不符合規範，或是存在錯誤。iTwin design Insights：資料洞察工具。它能實現對設計資料的統計和視覺化，把資料用可理解的方式呈現出來，也可以和 Microsoft Power BI 直接連線，線上分享視覺化報告。iTwin 能提供的服務遠不止這些，會議上我們見到了針對業主的運營分析工具 iTwin Immersive Asset Service，雲端分析工具 AssetWise 4D Analytics，針對線性工程的分析工具 AssetWise Linear Analytics，和西門子合作的數字工廠管理工具 PlantSight，等等。你不必記住這些工具的名字，只需要知道它們是基於雲端、針對不同行業的專用工具就行了。在雲時代，Bentley 保持了單機時代的開發習慣——永遠不會用某一款軟體去滿足大眾的普遍要求，而是不管客戶在一個多細分的領域，也會專門為他們開發獨立的程式。既然 iModel.js 是開源的，人們就可以不僅限於使用現成的工具。Bentley 業務發展副總裁 Adam Klatzkin 在會議上介紹了兩個基於 iModel.js 開發的第三方服務。VGIS，一個基於增強現實技術的 BIM 和 GIS 展示應用，它能利用AR技術，把BIM和GIS 資料展示在真實的工地裡，從而簡化現場工作，減少錯誤和延遲。Safeti Base，一個開源軟體，目標是評估建築的健康和安全風險，這個軟體正在透過 iModel.js 與 iTwin 服務建立連線，讓建造者更有效的瞭解專案的健康安全風險。在數字孿生領域，Bentley 和微軟的合作也很值得關注。雙方在三個層面展開了合作。軟硬體層面，Bentley 在去年收購的4D施工模擬軟體 SYNCHRO，專門為微軟的混合現實眼鏡 HoloLens 2代開發了沉浸式互動的 SYNCHRO XR。透過這套解決方案，施工方和業主可以藉助混合現實技術，在眼前直接呈現任務、施工進度等資訊，也可以透過手勢和模型進行實時互動。雲服務層面，微軟的 Azure是全球佔有率僅次於亞馬遜 AWS 的第二大雲計算服務，ProjectWise 是 Bentley 引以為傲的協同管理平臺。今年Bentley 宣佈推出 ProjectWise 365版本，基於微軟 Azure 的資料環境，並且與Microsoft 365 全面整合，後者的文件協作功能可以在 ProjectWise 365 中無縫使用，同時微軟 SharePoint 和  Power BI 的分析功能也被整合到工程專案中，打通了BIM資料和視覺化的屏障。專案合作方面，作為世界上最大的建築和設施擁有者之一，微軟不僅是 Bentley 的戰略合作伙伴，也是它的重要使用者。微軟地產與安全亞太區主管 Ashish Mehrotra 在會議上分享了他們與 Bentley 合作的眾多專案之一：微軟亞太區總部數字孿生模型。微軟使用 iTwin Services 作為平臺工具，使用BIM模型作為資料載體，把IOT感測器收集的建築資訊統一到一個介面去管理，從員工體驗、安全保障，到合理規劃空間佔用，規劃了30多項數字孿生模型的使用場景。我們在這次會上還看到了很多科技和數字的應用，但今天我想先止步到這裡，讓我們把話題拉回到人上，談談我看到的基礎設施圈子和其他圈兒有什麼不同。03  技術浪潮中的人：同學會與舞臺秀我們談到了很多「怎麼做」，卻沒有談到「為什麼」。說到底，人們為什麼要使用這些技術？首先，基礎設施有一個特點，就是 Bigger Than Anyone 。一棟居民樓設計出來，哪怕是一個計程車司機都能對它評論幾句，而一個水電站設計出來，沒有任何一個人敢說對它的全部功能瞭然於胸。個人和大型設施之間的巨大差異，讓基礎建設行業的人們產生了天然的敬畏之心。哪裡會出問題？還有哪些地方需要最佳化？使用資料和不使用資料，在這個行業簡直是兩種人。深圳高速工程顧問有限公司的董事長蔡成果在大會上說：數字化不僅改變生產方式，更改變商業模式。傳統的人工獲取資料變成了現在的自動資料採集，傳統的人工傳遞變成了現在的數字傳導，傳統的專家決策到現在的數字模型決策，如何保障資料的真實和準確，以前靠管理，現在靠科技。是的，我們的行業很落後。是的，每年都有一大票新技術湧入我們的視野，但把技術拿在手裡，我們就無敵了嗎？不是的。ADDO AI 的創始人，人工智慧專家 Ayesha Khanna 在會議上發表了關於智慧城市和人工智慧應用的演講，她說：人們希望把各種技術堆砌到一起，形成強大的工具，然後手握這個工具去尋找問題。不客氣的說，這麼想從一開始就錯了。從技術出發去思考，從來不是正確的方式。我們要做是放下技術，先去看看城市有哪些問題，再從問題本身出發，去尋找解決它的辦法。這就來到了今天內容的重點：問題。前幾天，BOX一位小夥伴問我：中國BIM推廣的障礙在哪裡？我回答說，你不能這樣泛泛的問，這就好比問：開汽車的人都過得怎麼樣？當你把所有人扣上「使用BIM」這頂帽子的時候，會誤解他們是一類人，面臨的是相同的問題。而事實不是這樣的，很多人並沒那麼關心BIM怎麼推廣，而是關心崗位中具體的問題。而正是因為關注的問題不一樣，才讓每個人成為不一樣的人。國際慈善組織 Forum for the Future 主席 Keith Clarke 在會議上發表了激動人心的演講：作為落後的行業，我們為什麼要使用新技術？節約10%的混凝土？節省5%的工期？讓施工更加安全？這本來就是我們份內的工作，有沒有新技術我們都應該做。我在牛津參加了一個科學會議，一位來自巴哈馬的科學家說：每個人都在談論科技對未來的影響，而我的族人此刻正在因氣候變化不斷死去。「把全球變暖限制在1.5°之內」已經是科學群體共同的呼聲，不是2°，是精確的1.5°。這不是為了讓未來的世界變美好，而是直接決定上億人的生死。要達成這個目標，人為的碳排放需要在2030年前減少約45%，並在2050年實現零排放。英國發布了氣候變化法案，它不是目標，不是KPI，而是法律。當你為英國政府這樣的客戶服務的時候，「節能分析」就不是一個拿來炫技的東西，It's about death。城市級別的減排問題，能拍腦袋去解決嗎？不能，所以我們求助於技術。今年 Bentley 舉辦了基礎設施年度光輝大獎賽頒獎典禮，來自全球的54個專案在入圍決賽。在和獲獎者的對話中，打動我的不是專案堆疊了哪些最炫的技術，而是他們面對著什麼問題，又是如何從問題出發去思考的——能拿起棍子沒有什麼了不起，看到高處的果實並思考怎樣摘下它，才值得學習。在訪談的時候，成都市政工程設計院的楊志勇說：成都正在建設一個智慧城市系統，中心城區420平方公里和GIS資料關聯到一起了，智慧城市建設要求我們做的BIM模型能整合到系統中去。有些小型市政專案要求做BIM模型，對目前的設計施工來說，週期很長，模型完成時，專案已經動工了，那麼這時候BIM模型拿來做什麼呢？再進一步說，作為一個設計師，智慧城市和我設計的工程有什麼關聯呢？我們的專案不是獨立存在的，而是和整個城市發生關聯。比如我做市政排水專案，要從大尺度範圍分析，計算哪些地方是易淹區，這樣分析的結果才是準確的，而智慧城市系統剛好可以提供這樣一個城市級的分析平臺。如果沒有這樣一個不斷更新的智慧城市平臺，在有限的設計時間裡，我們的分析往往只關注了一條道路、一個街區本身，這樣的分析結果是非常侷限的，不能解決城市排水的根本問題。所以智慧城市系統為我們提供了一個持續更新的城市全要素基礎資料平臺，能在短時間內滿足我們所有的基礎資料需求，供設計師使用。而它的底子正好是我們的BIM模型，而且底子要打實，資料必須是真的。中交水運規劃設計院科技開發中心BIM研究室主任王帥這樣說：今年我們的做的是水運工程，這種專案最大的特點是型別又多又複雜，包括港口、航道、樞紐建築、修造船水工結構等等。我們的堆場專案有道路設計，碼頭的引橋有公路設計，港口的船舶有機械設計，油碼頭有有輸油管線設計，海關檢查和倉庫有建築設計，地下又有類似城市管網的設計。我們很像是各個行業融合在一起，又有自己的特色。這些不同的設計領域，遵循的不同的規範，使用不同的軟體，工期要求又非常緊張，帶來的問題就是我們的交介面非常多，我需要透過一些手段來保證成在限定時間內高質量完成大量的交接要求。在這種情況下，我首先要考慮的就是怎樣透過一個平臺把這些不同來源的資料整合到一起，這不是為了錦上添花，而是非做不可。後來在休息天台上，我和一身長裙的王帥偶遇，談起國內BIM推行的問題時，她告訴我：對於我們這樣的設計院來說，面對的是如此複雜的問題，要不要搞數字化，要不要上BIM，幾年前就已經停止討論了。我們現在討論的是怎樣用專門的工具來解決問題，甚至進一步怎樣向軟體商提出開發的需求。這次大賽有一個特別的獲獎者，Class of Your Own 的創始人 Alison Watson，作為一位母親，她關心著一個更大的問題：我們的孩子不知道我們在建築背後做什麼，當我們談論數字的時候，他們看到的是髒兮兮的工地。當我的孩子抱怨為什麼要學習數學的時候，我不禁思考，如果年輕人都嫌棄我們的職業，如果我們都不願讓孩子去學建築，那麼城市的未來由誰來設計？她接下來的行動就是創辦了 Class of Your Own ，一個面向11到18歲中學生的教育機構，專門利用數字工具和3D建模軟體向孩子們傳授工程技術知識。演講中，Alison 說到：我們以為自己對基礎設施的理解比孩子深刻，而孩子們的學習能力讓我感到驚訝，感謝現在優秀的數字工具，他們能跳過很多需要長年積累的知識，把他們瘋狂的想象力發揮到設計中去。這次光輝大賽，Alison 帶領著來自四所學校的學生一起參賽，作品是他們為自己的城鎮設計的超級高速公路交通系統和車站：DEC Hyperloop。Bentley 為這個團隊頒發了特別榮譽：推動知識進步獎。頒獎典禮上，當幾位孩子盛裝站在舞臺上，全場幾千人為他們起立鼓掌。這既是屬於他們的榮耀，也是感動每個人的未來。當天晚上頒獎開始前，所有參會者正裝站在大廳裡，手中端著紅酒或啤酒，三五成群互相聊天，很多人都是多年來一直參會的老友。我穿梭在人群中，看到幾乎每一個軟體經理、開發工程師都和他熟識的使用者站在一起，探討某個具體的行業問題。那一刻我忽然想明白很多事。為什麼無論單機時代還是雲時代，Bentley 都要開發如種類繁多的軟體？因為他知道不同的使用者面臨著不同的具體問題，使用 OpenRoads 的路橋使用者和使用 OpenRail 的鐵路使用者，需要解決的困難是不相同的。為什麼 Bentley 的軟體賣那麼貴，在基礎設施領域還是穩佔霸主地位，以至於花得起10億美金持續投入研發和收購？因為對於基礎設施這樣的大行業，要解決的是大問題，行業外看來天價的軟體成本，對於行業面臨的問題來說，九牛一毛。Bentley 和他的使用者，彼此之間是幾乎唯一的選擇，他們被基礎建設這個充滿大問題的行業繫結到一起，行成了彼此依賴的利益共同體。我最深的感觸是，很多行業大會走下來，感覺像是「舞臺秀」，臺上光鮮亮麗秀技術，臺下焦慮無比找出路。而這一場更像是「同學會」，人們忙碌一年，回來聚聚，聊聊對方的在解決什麼問題，能幫上什麼忙。在這次會議上，我看到人們面對的問題並不比外界少，我也看到數字城市、數字孿生還遠遠沒有達到理想的終點，但我沒有聽到一個人提及「焦慮」這個詞。我們在開篇中說，Bentley 是這個時代良好的研究樣本，並不是特指它昂貴複雜的軟體，而是這家公司和它的使用者組成的、解決問題的系統。對於其他行業的人來說，當我們討論「推行阻礙」的時候，不妨先思考一下，我們的行業中有哪些問題？這個問題值得花多大代價來解決？有些問題一定是靠技術能解決的嗎？如果不是，我們是該抱怨、離開、還是有所行動呢？文章寫到這，我想起兩年前有個朋友和我說，有個市政管廊的專案想找他做BIM，他回問到：管廊的管道不都是直的嗎？又不打架，做什麼BIM呢？而今天，正是市政專案——而不是管線綜合——對BIM的需求越來越高，只不過它遮蔽了只把BIM當管綜工具的人，而去解決城市資料這樣更大的問題了。這是個工具爆炸到讓十幾歲的孩子能夠設計交通系統的時代，技術正在替代一部分人解決問題的能力，而發現問題的能力和關注問題的層次，或許更能決定一個人可以走多遠。有態度，有深度，BIMBOX，咱們下次見！這次會議開了4天，濃縮到一篇文章裡，有很多內容沒有展開，你希望BIMBOX後續展開講解哪些內容給你？留言告訴我們吧。擴充套件閱讀：BIM軟體，國產的不好用，國外的落地難？合體咯！
新加坡四天，我帶回了這個時代重要的BIM研究樣本
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