中南建筑设计院股份有限公司数字总监张慎
各位领导下午好，我来自中南建筑设计院，今天跟大家分享的是一个新模式，跟前面讲的关于BIM的内容有所不同。
我们整个背景大家都很清楚要做一个试行的机场，平安、绿色、智慧、人文。我们认为这也是大家的共识，全过程的数字孪生才是我们试行机场建设的重要抓手。
目前来说最大的痛点大家都很清楚存在大量的数据孤岛，今天上午有些专家也提出了，我们在任何点状的应用上都可以说到了极致，但是数据就是不通，从设计到加工、建造、运维都存在很多数据不通的问题，而且存在很多数据的孤岛，大部分通过不同软件的接口实现。
为此我们提出一个新的模式，一个模型干到底和一个模型管到底的理念。今天有专家提出制造业里和建筑业的不同，但是我们也知道建筑业未来要实现智能建造和建筑工业化的协同发展，必然要向制造业学习。
我们相关的文件也提出要与高端制造业深度融合，所以我们中南建筑设计院在这个方面做了大胆的尝试和探索，也就是说我们引进了高端制造业的理念，并把它在建筑这个行业里进行实现。
主要希望通过单一数据源、云端协同、一摸到底、数字设计、无图建造，目的就是由过去甩图板变成甩图纸，因为我们的数字模型建的那么精细，如果最后还是以图纸的方式交付，那么我们的模型永远都是图纸的辅助，不可能真正实现真正意义上的数字建造和智能建造。
我们这个PRM实际上包含了BIM还有CE、CEM、PM、FM，我们认为我们智能建造的重点主战场并不完全在BIM，而在于后端的CE和CEM，也就是说我们要把我们模型有效的应用于下游，包括仿真、加工、项目管理和设备管理。
我们知道机场本身是为飞机服务的，我们用了造飞机的软件来探讨能不能用造飞机的软件制造我们的房子，实际上飞机是一个高度复杂的综合体，它涉及将近192个专业，专业和专业之间也需要协同，它协同的复杂程度要比我们复杂的多。我们总是讲设计协同比较难，他们是如何实现的？所以基于这点后面逐渐跟大家展开。
关于智能建造，什么叫智能建造或者实现智能建造就是这四句话，我们认为所谓智能建造就是利用三维数字模型定义建筑构建数字样房，在制造业里有一个数字样车、样机。我们利用数字样房验证设计方案、模拟施工工艺，利用三维标注实现三维交互形成数字产品，利用数字产品驱动智能终端实现智能建造。
也就是说我们将来的数字模型应该是可以直接通过数字资产的方式直接转给下游使用，我们下游的加工单位应该是可以直接使用的，所以整个提出一模到底，一模到底不是说我们的模型不变，我们是采用演进式的方式，模型在逐渐加深，共用一个模型协同工作，确保单一数据源。
从方案设计到最后运维的设计我们逐渐加深，模型和模型之间是有关联的。无图建造很简单，我们希望通过三维数字模型定义项目的全部信息，像我们造飞机一样没有一张图纸，用模型定义整个飞机制造，通过这种方式来探索能否逐渐取代二维文件，实现全过程基于数字模型的设计和建造。
无图建造是智能建造的必然要求，跟汽车很像，过去汽车是有图驾驶到无图驾驶、无人驾驶，我们的智能建造也是由现在的靠图纸建造过渡到无图建造，最终到智能建造的过程。
所谓智慧运维我们认为在三维数字模型的基础上，利用仿真技术结合物联网和人工智能，我们这里面重点讲的是如何用我们系统方针和三维仿真为设计赋能。为此，我们要打造全生命周期PRM的平台。
后面重点会介绍，比如我们PRM平台实现云端的协同设计，这是云端设计的场景，时间关系只能快速给大家过下，整个设计环境基于云端实现，所有参建方、施工方、加工方等共同基于一个模型开展工作。
整个平台基于装配理念的建筑模型，不同的模型有不同的模型数来进行关联，不同的模型它虽然模型不同，但之间有相互的关联、继承关系。整个装配数，基于装配数关联设计的全过程设计，数据之间是有一定的关联，而且数据可以层层递进。
换句话说我们现在有了关联性和关联数据库的概念，构件之间的协同我们传统的数据编码系统就可以不用了，我们可以直接用这套机制实现，在制造业里很多时候并不需要像建筑里做这么复杂的编码系统。这是一个简单的示意图，不同的专业、不同的功耗对应不同的人、不同的工况，不同工况他们都是基于一个模型开展工作的。
这是我们演进设计的说明，模型之间是有关联关系的逐渐进行深化，不断的深化、提高、模型的属性和相关的参数，而且一旦前面的模型发生了修改，后面的模型会自动修改，也就是说我上游的专业修改下游的专业会自动改，而不是通过各种方式。
这是我们在制造业里多专业协同很关键的核心技术，关联设计，这也是我们说的演进设计的关键，一个截面发生变化后面所有的模型自动变不用再改。当然也可以通过这种方式实现全程控价，这是我们做的测试，引擎可以支持200G，因为模型建的很精细。
目前主要的技术原理比较复杂，一句话来说我们实现了数模分离，数模分离就是三维模型和我之间的关联关系，基于构件的协同建立的关系数据库是分离的，数据库数据之间形成一种参照。
后面讲下项目应用，没有在具体机场里应用，在其他建筑领域已经得到广泛的应用，目前有3个项目，还有一个项目正在做，四个项目已经开展使用了，对机场建设有一定的启发性。
整个项目的实践我们为了实现数字孪生机场的要求，我们对我们的设计提了更高的要求，提了DFX的理念，希望我们的设计不仅仅只是为了满足业主的要求，可以基于我们的模型延伸到后面为制造加工、运维、造价进行设计。
整个项目的组织要有一个显著的特点，组织完后更关键要确立相互之间的角色、权限，相当于做建模前第一项任务不是上手建模，而是要做非常严谨的项目管理，因为我所有的参与人员都要基于模型协同，需要一个非常严格的组织保障，我们也可以把其他的数据集成进来。
包括多专业协同的结果，大家可以看到精细度，我们所有的多模的核膜，这个已经是非常精细了，到了加工级别核膜的程度，我们在这里面都是可以实现的，这个核膜对我们来说不是什么难事。
另外这个核膜，包括装修一样是在这个模型里面，整个装修的模型建立也是非常精细的，里面所有的层面都是有的，包括跟下面的一些水管连接，关键是我们整个的建完了之后它不是说是独立的，它是和整个模型在一起的，所以这本身就是不存在核膜的问题。
另外我们的仿真主要是做系统仿真，这个是来源于高端制造业，类似于天宫一号或者飞机制造业里面用到的，我们要通过系统仿真来验证我的空调设计，实现基于性能的设计，同时可以通过我的系统仿真加上三维仿真，能够使得我房间里面的任意一个位置包括机场大空间里面任意一个位置它的温度、体感都能够满足要求，我们可以做90分的做更高层次的基于性能的设计，而不是简单的基于规范的、基于经验的设计。
当然，我们有了这个东西之后，可以通过这个系统仿真做虚拟调试，这个也是一样的，一个新的车，一个新的飞机在出现之前，都需要对设备进行调试，它这个调试不是说这个车建好了之后再去调，而是在虚拟环境下调，基于三维数字模型来调，那么我们机场的建设是不是也可以基于维数字模型来进行调试？而不是把设备安装了以后再进行调试，这样的话会极大的节约我们调试的时间，这也是我们从制造业里面学到的。
同时，我们可以做计量，通过模型计量这个大家都是共识，我们可以算的非常准确，这个有一点简单的计量过程，比如我们可以实现工程量清单，这个工程量清单我们可以自定义，也可以安全我们的标准模板生成相应的工程量清单，有了工程量清单我可以定义我整个的工程定额，包括工程量清单的相关规则，自定义也好，按照相关的企业标准也好，关键问题就是我们开发了可以让模型和规则进行自动匹配，这个是有一定的难度。
匹配完之后我会建立一个知识图谱，这个知识图谱就立示着我们未来不管是看任何一个区域、任何一个地方它的量和架我都可以按照知识图谱快速的搜索引擎的方式可以直接看到管，而且可以直接生成各种的飞机图，做到基于数据进行决策，这是精细化设计的理念，在汽车行业、在制造业里面早就实现了。
另外我们为了满足模型的准确性，我们不是要简单的做到图模一致，而是要保证模型的一致，要保证我们那个模型有我的设计院到施工单位之间能够有效流转，那我必须要模型进行校准，我企业内要对模型进行审核，我专业之间进行审核，为了便于审核我们加入了MBD，也就是三维标注等相关的技术，它可以直接在模型上看到，而不需要说我要在模型上去量。
另外，我们通过有了模型可以做虚拟设计建造，我们做这个虚拟设计建造不是说把一个东西单独做出来去做虚拟设计建造，而是就在这个模型里面做，而且这个模型里面做的时候我们要把每一个工艺设计的要求、产品建造的要求就把它给做出来，保证我在安装的时候不再出现问题，是真实的，不是说为了验证某个方案，而是实实在在的通过对数字设计，对设计和建造的过程进行输出和优化，也就是说我们的数字样房这个理念。
有了这个东西之后，我们面向我们的工人，我们不再给他图纸了，而是说通过这种三维模型，包括刚才做到的虚拟设计、工艺设计的仿真，我会自动生成三维作业指导书，类似乐高积木的说明书，乐高积木的说明书也是类似的，它会有一个三维模型，我们这个是一样的，这样的手册对于农民工来说非常简单，不需要花很长时间培训，非常明了，这个时候模型就可以直接给人用了，未来如果现场都是机器人，那我这个就省了，我直接把这个东西输给机器就完了。
当然我们也做了一些关于模型驱动的智能终端，当然这个现在智能终端主要是在钢结构加工领域，包括智能切割机、焊接机等等，这些都是可以直接驱动的，因为我用的是制造业的软件，天生就是可以去用在这个项目里面。
另外，所谓的核膜，我就不存在核膜的问题，那我施工单位就直接在这个模型里面建就完了，建它的场地模型，当然我们也有实景照片和这个对比。
同时我们基于这个东西可以开发基于网页端、基于模型的项目管理平台，做到交模型、管进度、算造价、看现场、保质量的效果，交模型就是说我直接把一个关键的节点从模型里面直接拖出来给它看就行了，这是现场的一些情况，这是直接拿的模型进行施工的。
我们通过这个做了一个关于施工作业编制计划，这个施工作业计划是真正意义上把模型和我的计划相互绑定，而不是说计划和模型是两张皮，就是一张皮，两者之间完全是一体的，我们的计划和我们的模型在一起的，做到三级的管控，而且我们是基于6D的，除了时间之外，我们还有材料、造价，在这个基础上我们还可以实现四级计划，工艺级的绑定，我一样可以给你模型绑定，可以告诉我的分包商它具体做某一项工作的时候它需要做的事情，我这里面有自己的工艺库，做到了人机料法环真正意义上的在这个平台或者模型上实现，这就是我们说的精细化设计或精义建造，而且我这个可以直接三维交互，再也不需要二维图纸。
另外，平台的可兼容性，比如说我的平台如果是遇到了其他的一些已有的现有的系统，我不需要重新开发，我只要把现有系统的数据按照嵌入式开发的理念，我直接把它嵌过来就完了，我们现在看到的就是由中建总公司开发的智慧工地的平台，我什么都没干，只是把它平台嵌过来就可以了，这就是系统的兼容。
这个是我们在做仿真的时候自己做的一个实验室，确保我的仿真结果和实测数据是一致的，当然后面做运维的时候就很直接，直接可以利用我的模型做运维，我不需要说再去翻模，直接拿着我的模型就可以做运维了，直接把我的运维模型进行轻量化之后直接就可以做运维平台，我的一模到底就做到了，真正意义上的一模到底，而且我可以直接生成碳交易相关的碳排放的认证书，通过我们认证过的一个平台。包括还可以做一些智慧的推送，包括智能控制，远程的智能控制都是可以实现的。
小结一下，我们就希望通过一个数字孪生的底座，这个底座放在云端的，因为我的模型很大，可能将来有200G、300G甚至一个T，我只能放在云端，我对硬件就几乎是无限的，在这个基础上我所有的专业基于这个模型来协同，从而实现数字设计和智能建造和智慧运维，都基于这个模型来，这样的话这整个模型的数据就打通了，就不会再存在原来那些数据孤岛，我的目标就是希望通过这种三维的云端协同来打造数字孪生机场的建养新模式。