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摘要：信息化將原來線下業(yè)務流程遷移到線上，是對生產(chǎn)效率和業(yè)務效率的第一次提升，通過這種方式也提高了企業(yè)生產(chǎn)和管理的可靠性。但隨著數(shù)字化經(jīng)濟的發(fā)展，企業(yè)信息化已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段生產(chǎn)力提高的需要，企業(yè)需要進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，從而進一步釋放數(shù)據(jù)能帶來的價值。標準化及其數(shù)字網(wǎng)絡化運用無疑能在企業(yè)數(shù)字化的進程中，在設計質(zhì)量、設計效率以及設計項目管理等方面，帶來生產(chǎn)力的第二次提升。
本文描述了標準化與數(shù)字化的定義，通過分析二者近年來在建筑及幕墻設計行業(yè)內(nèi)的發(fā)展，并以中南幕墻輔助制圖系統(tǒng)為例，進一步闡述了標準化與數(shù)字化之間的關系。得出數(shù)字化會牽動產(chǎn)業(yè)的上下游，影響到產(chǎn)業(yè)鏈的效率，從而帶著整個生態(tài)體系進行提升的結(jié)論。
關鍵詞： 信息化，數(shù)字化，標準化，幕墻設計，降本增效。
0. 引言
隨著新一輪信息技術與實體經(jīng)濟的不斷融合，我國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化規(guī)模逐漸增大，并已成為我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的主要動力。盡管如此，我國許多傳統(tǒng)企業(yè)對數(shù)字技術的利用仍處于探索階段，2020年初“新冠肺炎”疫情進一步倒逼傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
關于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的定義，影響因素及轉(zhuǎn)型過程可能面對的困難等內(nèi)容都是近年來研究的熱點。但不少研究者如Furr&Shipilov指出，數(shù)字化轉(zhuǎn)型最好的結(jié)果來自于適應而非再造，換句話說就是，通過漸進性的步驟傳遞數(shù)字化的核心價值主張，并非根本性的重建。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型是指企業(yè)運用數(shù)字技術的創(chuàng)新過程，通過改進企業(yè)的戰(zhàn)略、組織結(jié)構(gòu)、流程、能力和文化，以適應高度變化的數(shù)字環(huán)境。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的作用主要表現(xiàn)為促進產(chǎn)品與服務創(chuàng)新、流程創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新，進而實現(xiàn)運營效率和組織績效的提升。
本文將遵循數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展規(guī)律，將建筑作為有機體和生命體，探討通過幕墻設計中標準化體系的構(gòu)建為例子，分享企業(yè)在數(shù)字化應用和轉(zhuǎn)型中的一些實踐與思考。
1. 建筑的數(shù)字化和標準化
1.1 建筑數(shù)字化
進入21世紀之后，計算機的發(fā)明和運用，讓人們逐漸進入了信息化時代，影響到人們生活和工作的各方面，建筑設計也成為最早使用信息化技術的行業(yè)之一，通過將建筑設計本身，及相關的數(shù)據(jù)從傳統(tǒng)的手繪和紙質(zhì)版本記錄搬到線上進行，大幅的提高了生產(chǎn)和溝通效率，但信息化的對象和結(jié)果都是線性的，信息化無法解決被錄入數(shù)據(jù)的復用及數(shù)據(jù)互動問題。
建筑設計是一門應用學科，必然會隨著社會的發(fā)展而與時俱進，包括建筑設計的方法和理念也隨之在不斷演化。建筑本身的特性一個是物質(zhì)性，一個是社會性。這兩個特性決定了建筑在專注設計本身的同時，也要加強其互動性，讓各種信息可以快速有效的傳播。人們所追求的不再是單一的某種表現(xiàn)方式，而是向多樣化發(fā)展。
數(shù)字化就是將許多復雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字和數(shù)據(jù)，再通過多種手段和工具，對這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立數(shù)字化的模型，進行統(tǒng)一處理，通過一些新科技的媒介，加強建筑與人之間的互動與溝通。對于建筑企業(yè)來說，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)在于創(chuàng)新管理模式和提高企業(yè)運轉(zhuǎn)效能，通過各種手段讓業(yè)務和技術進行交互和協(xié)同，從而解決激勵問題，降本增效，為客戶創(chuàng)造更優(yōu)質(zhì)的價值。
1.2 建筑標準化
前文提到，二十年來，幾乎所有的行業(yè)都受益于信息化發(fā)展的成果，信息化已經(jīng)成為企業(yè)提升市場競爭力并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。但是，隨著科技和經(jīng)濟的發(fā)展，以及人們對于生活品質(zhì)要求的提高，人們對于建筑的需求，不再僅僅反映在“量”上，更多的是“質(zhì)”上的提高。這就要求企業(yè)內(nèi)部，以及企業(yè)與相關領域之間能有較強的信息溝通和交流能力，進而提高設計企業(yè)的核心競爭力。但是，企業(yè)信息化建設模式各異，有些企業(yè)級的集成應用都還尚不夠全面，加上企業(yè)的各管理系統(tǒng)的開發(fā)手段也不同：有自主開發(fā)的、聯(lián)合開發(fā)的或全套引進的，造成了數(shù)據(jù)在各系統(tǒng)之間無法有效流動，標準化就成為一種必須。
建筑標準化是針對建筑領域制定相關的規(guī)章制度或規(guī)范標準，傳統(tǒng)的建筑標準化思考方式是建立在線性思維的基礎上的，輔助以計算機和互聯(lián)網(wǎng)等先進的科技手段，從頂層設計到底層實施開展的建筑體系標準化。雖然傳統(tǒng)的建筑標準化對建筑行業(yè)的快速發(fā)展提供了巨大的支持，在控制建筑原材料的消耗和浪費，及確保建筑工程的質(zhì)量并提高建筑的經(jīng)濟適用性上提供了強有力的保障，但是在考慮建筑系統(tǒng)中各個因素之間的非線性關系時分析的不夠全面具體，在數(shù)字化的時代背景下，顯示出一定的自身局限性。
2. 建筑的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和標準化升級
2.1 建筑的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
建筑設計作為產(chǎn)品，需要以用戶體驗、客戶需求為導向，將功能和美學融入到建筑設計產(chǎn)品。物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、知識圖譜、5G通訊等智能技術等作為技術革命中的關鍵和熱點的技術，能很好的輔助建筑設計更好的服務于客戶。
數(shù)字化有利于建筑設計的個性設計與標準化設計的結(jié)合，滿足用戶對于建筑的需求。在建筑設計的數(shù)字化進程中，數(shù)字化不僅帶來了工具的提升，還帶來了效率和質(zhì)量的提升，以及更多層的用戶價值，從而能產(chǎn)生一些新的商業(yè)模式和盈利模式。
在之前，我們有討論過可視化技術帶給建筑和幕墻設計的便利。建筑設計需要率先使用新技術，讓知識賦能。既往，設計業(yè)務規(guī)模的擴大主要依賴人員增加的模式，但如果通過采用數(shù)字化的手段與技術，并在內(nèi)部工作流程改進和專業(yè)技術的進化上采用數(shù)字化圖審來進行設計質(zhì)量控制、特殊設計的參數(shù)化及性能化分析與模擬等方式，會提供給客戶更加豐富的建筑設計產(chǎn)品，客戶會不僅僅局限于設計成果的形式，會更注重建筑設計成果內(nèi)容的本身。這些改變都是數(shù)字化轉(zhuǎn)型能帶來的。
我們可以舉例一個建筑設計的數(shù)字化應用場景及相關技術：
1) 在建筑設計需求調(diào)研階段：
可以通過3D掃描，無人機錄像來采集信息;
通過知識管理、大數(shù)據(jù)分析來進行資料分析;
通過參數(shù)化或AI來進行設計方案優(yōu)化;
2) 在建筑設計過程中：
通過BIM、數(shù)字孿生等方式搭建應用平臺;
通過協(xié)同設計平臺完成各專業(yè)的設計協(xié)同;
通過知識圖譜和AI來進行知識管理和圖審管理。
3) 在建筑設計溝通與成果交付時：
通過多媒體，APP，3D打印來展示和溝通設計成果;
通過VR,AR和MR等技術來輔助設計成果的展示;
通過嵌入式傳感器，智慧建筑和建筑能耗管理系統(tǒng)來實現(xiàn)設計的全生命周期服務。
2.2 建筑的標準化升級
建筑是一個因為細節(jié)能影響到整體的學科，換句話講，細節(jié)性的問題能體現(xiàn)出整個建筑系統(tǒng)的細節(jié)美，所以數(shù)字化時期的建筑標準化需要特別處理好建筑的重復性和相似性等問題。同時，也要關注建筑系統(tǒng)的整個生命周期內(nèi)建筑功能性與人的精神需求的結(jié)合，盡可能地避免建筑風格和線條的單一，以此來提高人們的體驗感，更加豐富人們的生活。
參數(shù)化設計就是數(shù)字化時期建筑標準化實現(xiàn)的重要方法。將建筑系統(tǒng)的各元素之間的關系抽象成函數(shù)關系，進而通過調(diào)整模數(shù)學型的方式，將重復性和相似性很高的工作批量處理，讓建筑師能將更多的精力放在建筑設計中，更加聚焦重點，從而讓設計更好的回歸建筑。
3. 幕墻設計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
幕墻設計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的底層邏輯同建筑設計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一致的。我們引用徐衛(wèi)國的一句話來重申下數(shù)字化轉(zhuǎn)型的意義：“數(shù)字技術改變了設計師的設計思考方式，算法是計算的核心內(nèi)容。數(shù)字技術還改變了設計過程，變成了通過構(gòu)建參數(shù)模型反復求解的形式搜尋以及形式優(yōu)化過程，甚至將建筑設計的成果繼續(xù)運用到建筑建成后的物業(yè)管理及建筑運營，以上這些變化將締造一種數(shù)字新建筑，它所包含的內(nèi)容遠遠不止建筑的形式風格。”
3.1 BIM與AutoCAD（詞條“CAD”由行業(yè)大百科提供）的數(shù)字屬性
其實這兩個詞不應該放在一個維度進行對比，因為BIM是一種概念，而AutoCAD只是一種軟件。在這里主要將之作為三維和二維的一個代表方便說明。
現(xiàn)階段成功使用BIM的設計院和建設方還是有一定的群體性的，比如大型的國有企業(yè)和大型設計院或者對一些重點項目會比較傾向使用BIM來進行設計，而且各自有不同的重點：有的是關注用BIM與后期運維的連接，有的是要三維效果和數(shù)據(jù)的直觀展示，不一而同。
BIM現(xiàn)在主要有三種做法：
逆向設計：翻模，碰撞檢測，檢查二維圖紙的問題。
正向設計：但是投入較大，大型國有房開和重點項目用的較多。
方案設計：主要是大型公建和橋隧。
BIM的核心點在于數(shù)據(jù)，與二維區(qū)別不是速度快多少，而是各種數(shù)據(jù)可以多維度利用。但事實上，我們現(xiàn)在大部分的工程項目的設計和實施，主要依托的還是AutoCAD。
所以，在積極推進BIM的同時，我們也應該對現(xiàn)階段主流的方式進行升級。我們需要考慮的是，如果想要進行多方的協(xié)同，那需要解決的第一個問題就是多端瀏覽的問題：不需要用高性能硬件來支持看圖，就是一個輕量化的看圖軟件。對于AutoCAD來說，這個技術不難，但對于BIM來講，現(xiàn)階段也已經(jīng)有了不少圖形引擎支持BIM，相信后面也會有更好的升級。
3.2 標準化是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎
標準化管理過程需要信息化支撐。但標準資源利用需要數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
傳統(tǒng)的建筑標準化的思考方式是建立在線性思維下的標準化，其特點是受單因素影響、線性的、缺乏個性化，主張建筑系統(tǒng)中的每個建筑元素都是獨立的個體，所以顯得較為死板，遠不能滿足新時代背景下的人性化需求。雖然傳統(tǒng)的建筑標準化已經(jīng)為建筑行業(yè)的快速發(fā)展提供了巨大支持，但在數(shù)字化時期，在考慮到建筑行業(yè)各個因素間的非線性關系時，標準化應當是能涵蓋到建筑系統(tǒng)的各個元素，且應能包容元素間的相互關聯(lián)與影響的作用，應當是一個立體的、多維度的標準化。
同時，在數(shù)字化時代背景下，建筑標準化也應當在滿足建筑功能化的同時，考慮到與外界及上下游的聯(lián)通，構(gòu)建一個開放和靈活的系統(tǒng)。
3.3 中南幕墻的標準化建設
標準化是數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的關鍵點。幕墻設計企業(yè)面臨的突破方向需要結(jié)合自身的需求和特點。企業(yè)想要降低成本，必然應當從從管理上入手，盡量減少人工，提升數(shù)字化程度，并且要探尋提高生產(chǎn)效率的方式。標準化是數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的關鍵點，也是降本增效及產(chǎn)品品質(zhì)的提升的關鍵點。
標準化有助于設計協(xié)作平臺的建立。建立設計協(xié)作平臺包括四個方面的內(nèi)容：一個是統(tǒng)一協(xié)同設計的標準及設計生產(chǎn)流程;二是統(tǒng)一管理及配置的硬件建設;三是模塊化組織可以根據(jù)規(guī)則，通過權(quán)限管理實現(xiàn)單項目和多項目的組合，平臺能自動留存工作日志，項目組內(nèi)成員能及時了解組內(nèi)成員的工作進度，保證工作的一致性;四是建立和利用“可視化”的數(shù)字建筑模型，為設計師、開發(fā)商甚至是最終用戶提供模型和分析寫作平臺，從而能實現(xiàn)設計、建造及運營管理的全員參與。
標準化有助于多平臺的溝通。前文提高，信息化解決了傳統(tǒng)手工設計模式的效率問題，實現(xiàn)了無紙化辦公。但企業(yè)在生產(chǎn)活動中，會有多種信息的集成、傳輸、總結(jié)和交流。這些數(shù)字孤島需要能有效地被串聯(lián)起來才能更大的釋放其數(shù)據(jù)價值。標準化無疑是實現(xiàn)數(shù)據(jù)流通所必須經(jīng)過的一道工序或必須遵守的一個規(guī)則，再借助數(shù)字化的力量將信息和知識在不同的應用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫之間有效流動。企業(yè)一方面存儲知識，另一方面擴散和創(chuàng)造新知識，用知識提高企業(yè)管理效能，創(chuàng)造一個良性的PDCA循環(huán)，從而更好地實現(xiàn)知識的集成與創(chuàng)新。
我司在標準化進程中，已將知識庫作為最基礎的內(nèi)容包含且不僅限于：設計案例、標準圖庫、相關規(guī)范和法規(guī)等內(nèi)容;設計項目文檔文件、設計生產(chǎn)流程的固化;其中自行研發(fā)的中南幕墻輔助制圖系統(tǒng)，也是為適應數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，同時結(jié)合企業(yè)標準化建設而開發(fā)的一個幕墻設計專用應用。基于幕墻設計專業(yè)要求和特點，將幕墻設計工作流程化、模塊化，利用數(shù)字化和標準化來減少設計師的大量重復勞動工作，從而帶來設計效率的大幅提升。
當然，上述的知識庫和標準化的內(nèi)容還需要遵循相關的數(shù)字化標準，以方便數(shù)據(jù)在不同部門之間的流通和處理，減少轉(zhuǎn)換信息格式所需要的接口成本，能進一步提高企業(yè)生產(chǎn)效率。這也是我司繼續(xù)努力的方向。
4. 世界數(shù)化，標準云化，設計進化
標準化是規(guī)范和簡化幕墻設計與管理的基礎性工作，通過設計元素的標準化可以保障幕墻設計各步驟的協(xié)調(diào)性，并對典型產(chǎn)品可以減少重復性工作量，規(guī)范工作程序，提高產(chǎn)品研發(fā)過程的設計質(zhì)量，從而逐步構(gòu)建數(shù)字化設計與管理體系。
狹義上講，標準化是針對專業(yè)領域而制定的規(guī)章制度或規(guī)范標準。前文說到，在數(shù)字化工作模式下，數(shù)據(jù)展示正在從傳統(tǒng)的二維人工模式向結(jié)構(gòu)化三維設計方式發(fā)展，所以數(shù)字化模式的轉(zhuǎn)變也帶來了設計模塊的標準化前置和標準化貫徹的契機。
但更廣義的來說，集合了數(shù)字化的標準化，應當是一個能為企業(yè)標準化管理人員提供流程化、數(shù)字化管理的平臺。因此，企業(yè)標準化組織機構(gòu)和人員項目信息直接反映著標準體系建設的成果，是標準化管理過程中的核心數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)雖然已經(jīng)實現(xiàn)了信息化，但數(shù)據(jù)的價值還沒有被挖掘利用。標準化需要基于云化應用才能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)更好的利用和管理，從而更好的提升數(shù)據(jù)的價值。
因此，在數(shù)字化建設的同時，應當貫徹落實標準化工作思路，將設計標準化與設計工作的充分融合，從而提升設計產(chǎn)品的品質(zhì)，為客戶降本增效，意義重大。
5. 總結(jié)與展望
企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與標準化建設需要雙線推進，二者又是相輔相成的。
企業(yè)的標準化體系，應當是以產(chǎn)品質(zhì)量為中心的，從產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)到服務的全周期的管理構(gòu)建模式。在企業(yè)標準化活動中的各個階段，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都應當以結(jié)構(gòu)化的形式沉淀，通過數(shù)字化的技術，實現(xiàn)跨部門的系統(tǒng)互通、數(shù)據(jù)互聯(lián)，全線打通數(shù)據(jù)融合，為業(yè)務賦能。從更大的方面來講，數(shù)字化會牽動產(chǎn)業(yè)的上下游，影響到產(chǎn)業(yè)鏈的效率，從而帶著整個生態(tài)體系進行提升。
現(xiàn)代建筑業(yè)最顯著的特點就是規(guī)模龐大且復雜性過高，通過標準化與數(shù)字化的共同結(jié)合與推進，能為企業(yè)核心競爭力的提升和安全生產(chǎn)保障提供更有力的支撐，也能為企業(yè)持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展保駕護航。
隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的完成，及科技的發(fā)展，我們也可以對未來抱有更大的期待：當設計標準化完成，基于科技實現(xiàn)某些板塊的智能化，在某些工程或是工程的某些方面，是可以實現(xiàn)多專業(yè)的融合，進而實現(xiàn)設計成果的一鍵輸出的。
作者單位：浙江中南建設集團有限公司
