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【摘要】本文对基于BIM的业主方工程协同管理平台在部署方式、设计协同管理、工程协同管理、现场指令协同和与业主方ERP系统衔接等平台的开发和功能设计时的关注点做了探索和研究。
【关键词】BIM 项目管理 协同管理
【Abstract】Various key points and fundamental functions in designing the project owners’ BIM based Collaborative Management Platform（CMP） ， including system deployment， design and construction collaborative management， as well as interface between CMP and owner’s ERP are discussed in the thesis.
【Key Words】BIM；Project Management；Collaborative Management
1、对基于BIM的业主方工程协同管理平台的需求
在开发综合性办公、商业、娱乐等项目时，开发业主面临着开发业态复杂、建设成本和资金成本压力大、参与方众多、现场进度质量安全管理协调任务繁杂等诸多困难。以设计管理为例，即图纸设计、审图、报批、招标、图纸交底、专业分包深化、现场变更等多个流程，在数十个设计方、顾问方和施工方的参与环境下，若仍基于传统的线下设计管理方式，将无法适应快节奏、低成本、多参与方和应用BIM技术的开发环境。
另一方面，通过BIM带来的3D/4D技术，可以对工程项目的质量、进度和安全实施动态管理。业主如果没有一个综合性的信息平台来最大限度地整合利用各方动态数据进行项目现场管理，现场仍将处于一个零散乱的状态。
因此，综合性项目的业主有必要建设一个基于BIM的建设方工程管理协同平台（CMP， Collaborative Management Platform），帮助所有项目参与方提高项目协同管理能力。这样的平台，应在统一的信息交互标准和定制化流程规则的基础上，在时间、地域和专业方面没有使用限制，满足设计、施工、监理方的需求，兼有质量、进度和安全管理功能，具备与企业ERP系统联通能力，以移动终端为信息采集和现场应用手段，实现项目参建各方数据交互和信息共享。
目前，市场上有多款CMP，均對BIM的应用和现场的工作协同做了应用开发。一些企业还根据自身内部和外部管理制度、流程定制开发的专有CMP，如对施工、设计、监督、质量和综合管理等进行一体化闭环工程业务管理和工作流控制[1]。也有施工企业针对施工管理流程和构件在BIM条件下的拆分，构建施工过程协同管理模型[2]。
这些平台，面向施工和设计企业的较多，商品化的平台通用性较强，针对特定业主企业的适应性不高，例如在多分枝审批流程、模型轻量化、高可扩展性方面存在不足，对工程现场的质量、安全管理方面内容存在BIM应用空白。而部分定制CMP存在开发周期长，部署方式不统一，在数据的安全性和与业主ERP系统接口方面考虑欠周等问题。
2、基于BIM的业主方CMP开发和功能设计重点
一个适用项目业主方的工程CMP，在开发和功能配置过程中，应对系统部署方式、设计协同功能、工程协同功能和与业主ERP系统衔接等几个系统设计和功能重点予以关注。
2.1. 系统部署方式
根据CMP数据和程序服务器的部署方式不同，可以分为以下三种：
2.1.1.本地部署
即服务器部署在业主企业的机房内。其好处是部署简单，在对数据和机房安全要求不高时，初期投入较低。
2.1.2.托管部署
开发企业将数据服务器托管给具有机房管理能力的企业，如专业基础电信服务商，按照专业的机房管理要求进行管理，解决了中小企业机房维护能力不足，但又对机房的安全有较高要求的困境。
2.1.3.云端部署
开发企业向专业云计算服务提供商购买云服务，将数据库部署在云端，并充分利用云计算功能降低本地用户端的计算能力需求。这一部署方式基本可以解决服务器的物理安全担忧，又可依靠云服务商的技术能力，较大程度上解决数据安全问题。如果按照当前对数据机房物理安全要求和维护人工成本，结合项目现场办公条件和数据带宽的局限以及多方、多地参与的需求，从长期看，云端部署是一个经济、安全和先进的解决方案[3]。
2.2. 设计协同管理
设计协同管理体系是CMP的一个重要组成，主要功能包括但不限于：
设计成果提交
设计成果多专业校核
跨专业设计成果提资
纸质设计成果的递交、发放和存档流程跟踪
设计变更
在用户功能上，应设置用户创建、权限管理、设计管理操作等模块，针对不同用户、不同专业、不同权限，部署创建、修改、批准、审查、查看、推送、下载、存档等功能。
以一项建筑专业设计变更为例，由于可能涉及多个设计专业以及总包和多个分包，在当前仍以二维图纸为最终依据的市场法规环境中以及业主对设计变更严格控制的要求下，其流程管理变得较为复杂，需要在系统设计时结合项目的管理流程充分兼顾二维和三维。
2.3. 施工协同管理
施工协同管理应包括进度管理、质量管理、安全管理、文档和指令管理四大功能。
2.3.1.进度管理
虽然一些应用指南和实际案例中已经有利用项目管理软件和BIM软件的协同，通过三维模型表达实际进度和计划进度的对比。但根据我们的调研，具有高性价比的应用实例还不多。但为了保留未来软件技术升级以后应用的可能性，在CMP中仍可根据实际需要部署有关功能接口。 2.3.2.质量管理
不少施工企业依靠BIM技术实施了质量管理，并将相关信息予以协同[4]。除常规的质量检查以外，作者所在的企业还实行工程质量实测实量制度。施工企业必须按照规范对有实测实量要求的分项工程实施100%检查，监理单位在施工单位检查范围内实施不少于30%的检查，业主单位在监理单位检查范围内委托第三方实施不少于30%的检查。施工图模型在轻量化后和实测实量项目清单同步推送到工作人员移动终端，将现场检查结果与规范进行比对，如有超出标准范围的，则标注在模型上作为历史记录，同时检查结果通过CMP推送到有关责任方限期整改。流程完成后形成定期的质量检查报告，在系统内存档。相关的流程如下：
2.3.3.安全管理
我公司嘉定项目团队对BIM协同平台系统在施工现场安全管理做了研究，其基于BIM的安全管理框架如下：
现场安全生产的基础资料，如安全网络架构图、施工组织设计、安全生产岗位责任制、危险源辨识和分类管控方案、员工三级教育等静态数据，可在项目开始时，通过平台完成在监理单位的审批和业主方的备案。而动态数据，如从BIM模型中导出的施工方案模拟、安全措施配置模型与现场隐患排查治理的结合，可按照有关应用指南[5]的要求，特别是大型施工机械安全操作半径、洞口临边、高空作业防坠、基坑放坡、危化品仓库布置等动态安全检查，可参照下面的流程执行：
2.3.4.文档和工程指令管理
一个好的CMP应在信息和文档传递以及流程审批前的信息沟通方面做得更為系统化、结构化和可追溯化。当使用终端多样化、服务器和相关计算云端化、模型轻量化以后，平台的使用可大为便捷。当指令系统的附件以三维形式传送到移动执行端时，可最大程度减少现场对指令的理解产生歧义。
2.4. 与ERP系统的衔接
很多业主企业利用内部ERP系统完成相关的资源管理流程。ERP系统和CMP在用户身份和数量、对数据安全要求等方面都有差异，通常部署在不同的服务器上。CMP与ERP系统之间的接口既要考虑操作的便捷性和数据无缝链接，又要兼顾系统的安全，以防一个点被攻破以后累及整个ERP数据库。
仍以设计变更为例，CMP上的相关方有设计单位、施工企业、造价审查部门、业主方的设计部门。在ERP端，则涉及业主方的设计、成本和各级审批责任人。为此，设计的数据交换框架如下：
3、应用成果
在考虑了上述开发要点和主要功能后，基于BIM的业主方工程协同管理平台已经开始在作者所在企业的部分项目中开始逐步应用。原先设计部门、工程现场和造价部门的线下流程均已在线上部署，项目参与方之间在设计数据协同、工程质量安全和进度协同效率有显著提升，并且为将来诸如进度和算量软件技术提升以后的成熟应用预留了接口。此外，CMP和原有ERP系统之间的数据联通也在既保证两个系统的内外有别和数据安全，又实现数据的无缝传递的目标下实现突破。
然而，在CMP的开发和应用过程中，很清楚地显示企业的信息系统需要顶层设计。例如，如果有合适的数据安全算法，ERP系统和协同管理平台之间的穿透可以更有效，使用更便捷。
4、结论
在基于BIM的业主方工程协同管理平台的开发时，需要对部署方式、设计协同管理和施工协同管理等系统开发和功能设计中的重点进行仔细分析研究，同时还需做好协同管理平台和企业ERP系统之间的接口，在确保数据安全的前提下力求取得最大的协同使用效率，并为未来相关应用软件技术的升级而带来的新应用模式预留接口。
参考文献：
[ 1 ] 郭云等，石岛湾核电工程协同管理系统的开发与应用，中国电机工程学会电力信息化年会，2011；
[ 2 ] 耿小平等，基于BIM的工程项目施工过程协同管理模型及其应用，现代交通技术，2017年2月；
[ 3 ] 阿里云产品价格详情，https：//www.aliyun.com/price 2017，10（20）
[ 4 ] 曹成等，BIM云协同平台在工程项目的五大应用，工程质量，2016年第34卷第4期；
[ 5 ] 上海市住房和城乡建设管理委员会，上海市建筑信息模型技术应用指南（2017版），2017年6月。
作者简介：
潘军（1968 - ），上海实业发展股份有限公司副总裁，负责集团内项目开发管理。主要研究方向：绿色节能技术、装配式建筑、BIM和智能家居技术应用。
（本文作者单位：上海实业发展股份有限公司 200020）
【关键词】BIM 项目管理 协同管理
【Abstract】Various key points and fundamental functions in designing the project owners’ BIM based Collaborative Management Platform（CMP） ， including system deployment， design and construction collaborative management， as well as interface between CMP and owner’s ERP are discussed in the thesis.
【Key Words】BIM；Project Management；Collaborative Management
1、对基于BIM的业主方工程协同管理平台的需求
在开发综合性办公、商业、娱乐等项目时，开发业主面临着开发业态复杂、建设成本和资金成本压力大、参与方众多、现场进度质量安全管理协调任务繁杂等诸多困难。以设计管理为例，即图纸设计、审图、报批、招标、图纸交底、专业分包深化、现场变更等多个流程，在数十个设计方、顾问方和施工方的参与环境下，若仍基于传统的线下设计管理方式，将无法适应快节奏、低成本、多参与方和应用BIM技术的开发环境。
另一方面，通过BIM带来的3D/4D技术，可以对工程项目的质量、进度和安全实施动态管理。业主如果没有一个综合性的信息平台来最大限度地整合利用各方动态数据进行项目现场管理，现场仍将处于一个零散乱的状态。
因此，综合性项目的业主有必要建设一个基于BIM的建设方工程管理协同平台（CMP， Collaborative Management Platform），帮助所有项目参与方提高项目协同管理能力。这样的平台，应在统一的信息交互标准和定制化流程规则的基础上，在时间、地域和专业方面没有使用限制，满足设计、施工、监理方的需求，兼有质量、进度和安全管理功能，具备与企业ERP系统联通能力，以移动终端为信息采集和现场应用手段，实现项目参建各方数据交互和信息共享。
目前，市场上有多款CMP，均對BIM的应用和现场的工作协同做了应用开发。一些企业还根据自身内部和外部管理制度、流程定制开发的专有CMP，如对施工、设计、监督、质量和综合管理等进行一体化闭环工程业务管理和工作流控制[1]。也有施工企业针对施工管理流程和构件在BIM条件下的拆分，构建施工过程协同管理模型[2]。
这些平台，面向施工和设计企业的较多，商品化的平台通用性较强，针对特定业主企业的适应性不高，例如在多分枝审批流程、模型轻量化、高可扩展性方面存在不足，对工程现场的质量、安全管理方面内容存在BIM应用空白。而部分定制CMP存在开发周期长，部署方式不统一，在数据的安全性和与业主ERP系统接口方面考虑欠周等问题。
2、基于BIM的业主方CMP开发和功能设计重点
一个适用项目业主方的工程CMP，在开发和功能配置过程中，应对系统部署方式、设计协同功能、工程协同功能和与业主ERP系统衔接等几个系统设计和功能重点予以关注。
2.1. 系统部署方式
根据CMP数据和程序服务器的部署方式不同，可以分为以下三种：
2.1.1.本地部署
即服务器部署在业主企业的机房内。其好处是部署简单，在对数据和机房安全要求不高时，初期投入较低。
2.1.2.托管部署
开发企业将数据服务器托管给具有机房管理能力的企业，如专业基础电信服务商，按照专业的机房管理要求进行管理，解决了中小企业机房维护能力不足，但又对机房的安全有较高要求的困境。
2.1.3.云端部署
开发企业向专业云计算服务提供商购买云服务，将数据库部署在云端，并充分利用云计算功能降低本地用户端的计算能力需求。这一部署方式基本可以解决服务器的物理安全担忧，又可依靠云服务商的技术能力，较大程度上解决数据安全问题。如果按照当前对数据机房物理安全要求和维护人工成本，结合项目现场办公条件和数据带宽的局限以及多方、多地参与的需求，从长期看，云端部署是一个经济、安全和先进的解决方案[3]。
2.2. 设计协同管理
设计协同管理体系是CMP的一个重要组成，主要功能包括但不限于：
设计成果提交
设计成果多专业校核
跨专业设计成果提资
纸质设计成果的递交、发放和存档流程跟踪
设计变更
在用户功能上，应设置用户创建、权限管理、设计管理操作等模块，针对不同用户、不同专业、不同权限，部署创建、修改、批准、审查、查看、推送、下载、存档等功能。
以一项建筑专业设计变更为例，由于可能涉及多个设计专业以及总包和多个分包，在当前仍以二维图纸为最终依据的市场法规环境中以及业主对设计变更严格控制的要求下，其流程管理变得较为复杂，需要在系统设计时结合项目的管理流程充分兼顾二维和三维。
2.3. 施工协同管理
施工协同管理应包括进度管理、质量管理、安全管理、文档和指令管理四大功能。
2.3.1.进度管理
虽然一些应用指南和实际案例中已经有利用项目管理软件和BIM软件的协同，通过三维模型表达实际进度和计划进度的对比。但根据我们的调研，具有高性价比的应用实例还不多。但为了保留未来软件技术升级以后应用的可能性，在CMP中仍可根据实际需要部署有关功能接口。 2.3.2.质量管理
不少施工企业依靠BIM技术实施了质量管理，并将相关信息予以协同[4]。除常规的质量检查以外，作者所在的企业还实行工程质量实测实量制度。施工企业必须按照规范对有实测实量要求的分项工程实施100%检查，监理单位在施工单位检查范围内实施不少于30%的检查，业主单位在监理单位检查范围内委托第三方实施不少于30%的检查。施工图模型在轻量化后和实测实量项目清单同步推送到工作人员移动终端，将现场检查结果与规范进行比对，如有超出标准范围的，则标注在模型上作为历史记录，同时检查结果通过CMP推送到有关责任方限期整改。流程完成后形成定期的质量检查报告，在系统内存档。相关的流程如下：
2.3.3.安全管理
我公司嘉定项目团队对BIM协同平台系统在施工现场安全管理做了研究，其基于BIM的安全管理框架如下：
现场安全生产的基础资料，如安全网络架构图、施工组织设计、安全生产岗位责任制、危险源辨识和分类管控方案、员工三级教育等静态数据，可在项目开始时，通过平台完成在监理单位的审批和业主方的备案。而动态数据，如从BIM模型中导出的施工方案模拟、安全措施配置模型与现场隐患排查治理的结合，可按照有关应用指南[5]的要求，特别是大型施工机械安全操作半径、洞口临边、高空作业防坠、基坑放坡、危化品仓库布置等动态安全检查，可参照下面的流程执行：
2.3.4.文档和工程指令管理
一个好的CMP应在信息和文档传递以及流程审批前的信息沟通方面做得更為系统化、结构化和可追溯化。当使用终端多样化、服务器和相关计算云端化、模型轻量化以后，平台的使用可大为便捷。当指令系统的附件以三维形式传送到移动执行端时，可最大程度减少现场对指令的理解产生歧义。
2.4. 与ERP系统的衔接
很多业主企业利用内部ERP系统完成相关的资源管理流程。ERP系统和CMP在用户身份和数量、对数据安全要求等方面都有差异，通常部署在不同的服务器上。CMP与ERP系统之间的接口既要考虑操作的便捷性和数据无缝链接，又要兼顾系统的安全，以防一个点被攻破以后累及整个ERP数据库。
仍以设计变更为例，CMP上的相关方有设计单位、施工企业、造价审查部门、业主方的设计部门。在ERP端，则涉及业主方的设计、成本和各级审批责任人。为此，设计的数据交换框架如下：
3、应用成果
在考虑了上述开发要点和主要功能后，基于BIM的业主方工程协同管理平台已经开始在作者所在企业的部分项目中开始逐步应用。原先设计部门、工程现场和造价部门的线下流程均已在线上部署，项目参与方之间在设计数据协同、工程质量安全和进度协同效率有显著提升，并且为将来诸如进度和算量软件技术提升以后的成熟应用预留了接口。此外，CMP和原有ERP系统之间的数据联通也在既保证两个系统的内外有别和数据安全，又实现数据的无缝传递的目标下实现突破。
然而，在CMP的开发和应用过程中，很清楚地显示企业的信息系统需要顶层设计。例如，如果有合适的数据安全算法，ERP系统和协同管理平台之间的穿透可以更有效，使用更便捷。
4、结论
在基于BIM的业主方工程协同管理平台的开发时，需要对部署方式、设计协同管理和施工协同管理等系统开发和功能设计中的重点进行仔细分析研究，同时还需做好协同管理平台和企业ERP系统之间的接口，在确保数据安全的前提下力求取得最大的协同使用效率，并为未来相关应用软件技术的升级而带来的新应用模式预留接口。
参考文献：
[ 1 ] 郭云等，石岛湾核电工程协同管理系统的开发与应用，中国电机工程学会电力信息化年会，2011；
[ 2 ] 耿小平等，基于BIM的工程项目施工过程协同管理模型及其应用，现代交通技术，2017年2月；
[ 3 ] 阿里云产品价格详情，https：//www.aliyun.com/price 2017，10（20）
[ 4 ] 曹成等，BIM云协同平台在工程项目的五大应用，工程质量，2016年第34卷第4期；
[ 5 ] 上海市住房和城乡建设管理委员会，上海市建筑信息模型技术应用指南（2017版），2017年6月。
作者简介：
潘军（1968 - ），上海实业发展股份有限公司副总裁，负责集团内项目开发管理。主要研究方向：绿色节能技术、装配式建筑、BIM和智能家居技术应用。
（本文作者单位：上海实业发展股份有限公司 200020）