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建筑新视野：顾鲍超谈西南市政总院数字化转型之路
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- 2023-09-26
在新一代数字技术的驱动下，大数据、AI、BIM等数字技术普遍应用促进了数字技术与组织、生产及管理的全方位融合，赋予企业一种新的生产模式。使企业在产品、市场、生产方式、原材料、组织方式等方面获得重新组合要素的新能力，进而对企业发展产生效率提升和加速增长的效应。与此同时，工程勘察设计企业更需要通过数字化转型，以提升人均效率、应对市场竞争、支持业务发展。
在此背景下，构力智库“建筑新视野”栏目主持人构力智库首席运营官杨洁对话中国市政工程西南设计研究总院有限公司党委常委、副总经理、总工程师顾鲍超。以西南市政总院为例，谈一谈数字化转型对勘察设计企业的机遇与挑战，响应“数字中国”的时代号召，为行业高质量转型与发展赋能。
以下为智库专家顾总的精彩观点分享：
基于BIM的正向设计和数字化应用
是设计企业数字化建设的源头
在“数字中国”和“数字化转型”的时代背景下，勘察设计企业数字化建设的源头和难点在哪里？企业如何协调各部门做好数字化建设的顶层设计？
习总书记在党的二十大报告中指出要推动数字中国建设，目前工程建筑行业，特别是勘察设计企业都在积极推动数字化转型。关于企业数字化转型的源头，行业的基本共识是基于BIM的正向设计与数字化应用。设计企业数字化转型过程中，大家都在积极的探索，积累了很多经验和共识，多年来一些工程设计企业在这一方向上投入很大，但是体现出来的效果实际上不太令人满意。为什么出现这种情况，我认为可能有以下几个方面：
第一个方面是，目前工程设计企业数字化转型的生态建设尚不满足需求。国产自主的设计平台软件应用性偏弱，特别是针对不同细分行业，设计软件的功能和性能还不完全满足工程设计专业人员的要求。目前主要采用的国外软件大部分是通用型的三维设计软件，针对不同领域、不同设计专业的工程技术人员会出现专业化工具不足的情况，使用效能不够，导致专业人员用起来不顺手。这种现象也发生在当年CAD代替图板绘图的时候，早期CAD软件操作使用也不太方便，特别是不能满足中国设计师的需求（比如：汉化），软件速度较慢，有一段时间CAD制图技术推行的也较慢，但当问题解决了以后，CAD替代图板的速度就加快了。这个情形现在同样出现在新的设计行业技术变革当中。
第二个方面是，工程建设行业的数字化生态链条发展不均衡。目前，设计院建好三维正向设计的BIM模型后，向上下游的工程建设管理单位、施工单位、监理企业、造价企业、后期运维企业传递过程中，模型的有效利用率较低。主要原因是在相关链条中数字化发展不平衡。举个例子，目前设计的数字化模型往施工过程传递的时候，数字化模型应用最多的是施工模拟和沟通。但真正意义上，数字化模型可以像机械行业一样，设计模型转到加工中心，再转到数控机床，过程中无纸化交付应用，这样价值才能充分体现。现在的生态链条发展不均衡，导致三维正向设计模型建好以后，它的价值或者成本更多地沉没在设计端，没能创造更多的价值，也就制约着正向设计往前发展的速度。
第三个方面是，以BIM技术为基础的工程设计数字化转型正处在发展的初期阶段。国家工程建设管理相关的一些制度、规定、流程还没有按照数字化转型的客观过程来适配。现行的一些管理制度、管理规定，包括预算、概预算等都有滞后的问题。当然也有一些客观的市场原因和其他原因，基于这些情况，勘察设计企业的数字化转型和数字化建设困难重重。
当然，也存在企业内部的原因。特别是一些大院在做数字化转型的过程中，领导层在战略性的层面认识非常深刻，都觉得工程设计企业的数字化转型是企业发展的必由之路，但在实际推进的过程中进展偏慢。内在原因是对迫切性的认识不足，在长期发展跟当下困难两相权衡的过程中，选择了优先解决当下的困难。做任何事情，包括转型升级，必须充分发动所有的员工和各级领导，大家的积极性没有发动起来，事情自然会推进得比较慢。
关于如何协调各部门做好数字化建设的顶层设计。在十四五规划编制期间，西南市政总院的数字化规划基本上同步完成，按照集团统一部署，聘请外部咨询机构，展开充分调研，向先进企业学习，初步完成了企业数字化转型顶层设计。在这个过程中，一方面充分发挥企业领导层的领导力、经验和优质资源，另一方面也充分发动全院员工，大家一起来探讨。期间，经历了多次各个层级的战略务虚会，形成初稿以后，再调研，再对标同行进行修改，然后送上级主管部门进行评审，又经过几轮的修改，最后呈现出来的数字化顶层设计方案，基本上能满足我们企业在十四五期间的发展需要。
现在回想起来更多的感觉是不容易，企业完成真正可实行的、结果可达的战略规划还是挺难的。西南市政总院的困难不比别人少，也不比别人小，但是既然规划定了以后，就有信心把各层级的员工充分发动起来。当然还要借鉴同行经验，特别是先进企业的先进经验。另外，也希望得到像构力科技这样的数字化科技型企业的大力支持。从PKPM开始，西南市政总院跟构力科技合作几十年了，关于国产数字化平台彼此进行了多个层级的交流，专业化的设计软件开发应用也做了很多次探讨。
设计院应该有一支规模适当
能力边界比较清晰的编程队伍
数字化转型对设计院全员的思维理念和数字素养提出了全新要求，大多数设计院都面临数字人才紧缺、能力不足、结构失衡的挑战。您认为企业数字化转型必须有自己的编程队伍吗？
我的回答是必须要有自己的队伍。尽管设计院的主业不是做软件开发，拥有一支庞大的软件开发队伍是不现实的，但是设计院的数字化转型工作又需要自主开发的设计软件和应用平台。设计院应该有一支规模适当、有能力的高质量软件开发队伍，这对设计院的数字化转型非常重要。
以前我看到一期央视节目，大致内容是关于传统产业的数字化是由谁主导，数字化科技型企业还是传统企业自己？节目邀请了从事数字化业务的企业，电网行业的数字化科技企业，还有传统电力企业，以辩论的形式进行探讨。最后较为一致的看法是，传统企业数字化不能由数字科技企业来主导，应该由传统企业来主导数字化进程。专业人员才能干好专业事，传统企业应该有一支规模适当的、能力边界比较清晰的专业编程队伍。
一方面，一支合适的编程队伍对企业数字化转型过程中的关键问题能够做出比较好的应对。同时能够确保在数字化转型过程中，所有的软件、平台是按照我们企业自己的发展需求定制的。目前设计院的很多定制软件，按软件开发基本流程、软件功能、性能依靠软件企业发起需求调研。在调研过程中，软件企业的开发人员直接面对一线员工，常会出现沟通不在一个频道上的问题，员工缺乏软件开发背景知识，软件企业也不能深入理解传统业务流程。如果有一支充分了解企业业务流程，又懂数字化基本逻辑和软件架构的队伍，去引导外部的软件平台开发，效能是最高的。不管是开发平台的功能、性能，还是开发进度、完善度、实用性都会好很多。
另一方面，软件开发完成后的管理维护也需要一支软件队伍。设计企业在数字化转型过程中需求的是一组大的软件集合，但是每个软件在做开发的时候，企业总希望找这个行业里面最好的软件企业来做，就可能有多家企业参与进来。各软件企业之间如何进行系统的集成和数据的打通，都需要有一个中间层来完成这些技术工作。
第三个方面，随着时间和市场变化以及发展阶段的不同，公司组织架构也会变化，甚至一些流程也会调整，数字化平台也需要做出相应的调整。这些调整发生时，有可能遇到外部的软件公司队伍不稳定，而且系统平台越来越庞大了以后，要做的调整涉及范围非常广。这时如果再找外部的承包商来做的话反倒很复杂，有自己的软件队伍在一定范围内能够实现一些软件基本开发，就能很好的解决这个问题。
当然，打造自己队伍的目的并不是要变成一个软件企业，而是希望通过这支队伍在未来数字化转型过程中，确保我们的主导权。刚才前面讲，传统产业中由企业自己的队伍来主导数字化转型，我认为目前看起来这确实是一个比较合理的做法。
以战代练、持续培训
迅速组建专业的正向设计队伍
中国市政工程西南设计研究总院是如何建立数字化人才的培养、发展、激励机制的？
关于数字化人才的培养、激励等相关工作，其实我们也在探索当中，经验有限，还需要向同行的先进企业学习。数字化人才紧缺，特别是熟悉工程设计企业数字化转型的人才严重缺乏，确实也是我们院在数字化转型过程中面临的比较大的问题。目前，我们院主要是靠对外社会招聘和少量的校园招聘来打造自己的数字化队伍，有一定进展，但是效果还没有完全显现。
核心人才队伍的建设中，企业的数字化应用人才不可或缺，比如三维正向设计能力，工程专业人员普遍短缺，我们数字化中心开展持续培训起到了一定作用。特别是相对年轻一些的员工参与积极性非常高，培训效果也还不错。从去年开始，在院里的一些骨干生产部门“以战代练”，每个年度的工程项目里面选一些典型项目，以三维正向设计为主，进行数字化能力检测。希望通过项目的全过程三维正向设计训练，在各个骨干生产部门迅速组建起成建制的专业正向设计队伍。通过全过程训练，一方面提升人员的能力，另一方面找出我们三维正向设计过程中管理体系和管理流程的不足，一定程度上改善我们全院数字化人才短缺的情况。
关于核心人才，未来期望能在设计院专业团队里面发掘一些具备软件基础，对编写软件有爱好的同事转型为核心的软件开发人员，我相信他们一定会成为公司数字化转型的领军人才，这也是公司的期望。
需要将数字化模型运用于整个工程建设链条
的上下游，才能在拓展业务中占得先机
数字化时代，设计院这种知识密集型的企业，以BIM设计为源头向全过程应用提供咨询服务是否会给企业带来新的效益增长点？
毫无疑问，在行业里，基本上所有的领导、专家们都有这个共识，BIM的价值需要面向整个工程建设的全过程。尽管目前模型在全过程的传递中还有各种困难，但是模型本身的价值需要向全过程传递才能体现这一点是毫无疑问的。所以对设计企业而言，工程设计过程中同步或直接展开三维正向设计，以数字化模型向整个工程建设链条的上下游业务拓展是先手。
目前，国家在工程设计领域鼓励设计企业向全过程咨询方向转型，这也是企业未来发展的方向。今年7月份执行的新的工程可研报告编制要求，可以看出国家对工程建设管理要考虑全过程是我们国家高质量发展新阶段的要求。从这个意义上来说，未来全过程咨询将是工程设计行业的热点，也是新的业务增长点，这个业务增长点需要三维数字化模型建设应用能力。
三维BIM软件的国产化替代是核心挑战
正在与构力科技合作探索
请您谈一谈近几年BIM技术在中国市政工程西南设计研究总院的应用与发展，过程中面临了哪些挑战？
西南市政总院BIM应用发展有将近十年的时间了，2015年，我们在孟加拉国承担了一个11万吨的自来水厂工程设计以及机电工程总承包项目。因为外方提供初步设计图纸，内容不像国内的图纸那么详细，所以在前期做施工预算的过程遇到很多困难。这个时候项目组第一次用到了BIM技术，通过BIM技术对项目做了三维数字化建模，通过模型对外方图纸进行了比较全面的检查，对后期的工程设计也做了指导和优化，最后的量单统计相对比较准确，发挥了很大的作用。这个项目在后来的BIM大赛里也获得了奖。西南市政总院一开始在BIM模型应用的步子迈得就比较大，在BIM正向设计以及BIM模型应用方面做了很多卓有成效的工作，这两年也获得了很多重要奖项。目前，西南市政总院希望在数字化业务方向取得一些突破。此外，中交集团在公司数字化转型方向上也做了战略性的引导和支撑。
孟加拉国库尔纳自来水厂
孟加拉国库尔纳自来水厂沉淀池实景照片
孟加拉国库尔纳自来水厂沉淀池模型图
当然过程中的挑战也是比较多的，目前我们面临的挑战就是软件平台。我们现在用的几个大的平台是国外的平台，这些平台在做城市工程领域站场工程三维正向设计时还可以胜任，尽管缺乏一些专业性的工具，效能低一点，软件本身还可以支撑。但城市领域的项目很多是大尺度、大面积的，比如城市片区综合开发、城市更新，面对这类项目时，软件的支撑难度就很大、使用速度会下降、对硬件的要求也特别高，这些问题未来都需要克服。
还有就是国外软件存在着“卡脖子”风险。现在我们院紧跟中交集团一起积极推进BIM国产化替代，也希望针对我们的专业和行业需求，同步把软件性能做一些提升。企业和行业的数字化转型面临着很多方面的挑战。我认为核心挑战是完善生态圈，特别是三维数字化正向设计、BIM设计/应用软件平台，数字化科技型企业还需要更多的努力和投入，当然我们也希望能跟大家共同努力去做一些工作。构力科技在国产化BIM软件过程中取得了一些成绩，研发了一款非常不错的国产平台BIMBase，我们也积极地跟构力一起基于BIMBase平台二次开发城市工程领域的专业化设计平台软件。去年中交集团针对城市领域的BIM开发应用在西南市政总院设立了市政板块BIM分中心，市政专业BIM设计软件研发是工作目标之一。
谁率先完成数字化转型
谁就能更快地奔向未来发展的蓝海
西南市政总院作为市政工程设计行业的“国家队”，依托水处理业务的全国领先优势，积极拓展各领域业务数字化，这是不是设计行业的发展方向？设计企业的数字化出路在哪里？
我们院在城市水务领域做了很多项目，政府、业主方把这些项目的数字化水平提到非常高的位置。近期参加关于城市生命线的调研，发现目前一些城市的智慧水务工作在扎实推进，不是在“点”的项目去布局，而是在“面”、“体”的方向上整体发展。城市领域各个专业方向的数字化都在加速推进，设计企业要能够敏锐的察觉到这个趋势，并积极地提升数字化能力，争取尽可能多地打造数字化产品。城市市政水务领域的数字化业务市场非常庞大，但目前大部分不是传统的设计院在主导，更多是一些数字业务专业企业，做出来的产品、平台还有较大的提升空间。行业企业，特别是国企央企大型设计企业在城市领域的企业数字化业务上大有可为。
智慧城市调研
智慧城市调研
在数字化时代，设计院的业务能力要通过管理数字化、业务数字化的转型，快速形成可用的成果和能力，这是我们企业目前急需要做的工作，在这个基础上进一步把企业经验、知识、能力进行数字化结合。随着数字化平台越来越好用、功能越来越强大、越来越支撑我们城市领域工程建设的需要，未来在城市工程领域数字化业务就会大有可为，打造出来的数字化产品和数字化平台就能够超越现在市场上已有的数字化产品。
归集到一句话就是，因为数字化能力不够，传统业务设计院在工程领域市场提供数字化平台/产品的能力上落后一步，但是，随着数字化的环境、氛围有了比较好的铺垫，业主、政府相关方将会更加了解数字化的一些未来发展趋势。数字化专业企业对设计行业传统业务相对不熟悉，这时能够率先完成数字化转型的传统设计企业，就可以胜任行业数字化的需求，进而满足新时代建筑领域高质量发展的要求。数字化转型的目的是找到这个更大的业务领域，这就是我们未来发展的一片蓝海。
专家简介
顾鲍超
中国市政工程西南设计研究总院有限公司党委常委、副总经理、总工程师
中国勘察设计协会水系统分会副会长
中国土木工程学会水工业分会常务理事
四川省环境科学学会副理事长
中交集团专家委员会委员
企业介绍
中国市政工程西南设计研究总院有限公司
中国市政工程西南设计研究总院有限公司成立于1956年，原是国家住房和城乡建设部直属的市政与建筑、风景园林行业甲级勘察科研设计单位，2011年成为国务院国资委管理的中国交通建设集团有限公司全资子公司。六十余载，公司承担完成国内外市政勘察设计科研项目30000余项。承担完成国家基础性、关键性攻关科研课题项目百余项，编写国家和行业标准规范、设计手册、专业著作百余项，获得国家级和省部级以上优秀设计奖、优秀咨询奖、优秀工程奖、全国科学大会奖、重大科技成果奖500余项，发明专利和实用新型专利140余项，始终处于市政设计行业技术发展前沿。
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