1 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性

1.1 以科技創(chuàng)新引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展當(dāng)今世界政治格局發(fā)生深刻的變化，中國(guó)正在面臨著百年未有之大變局，大變局的根源來自于世界秩序之變、全球化潮流之變和新一輪科技革命之變。十九屆五中全會(huì)提出：堅(jiān)持創(chuàng)新在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。以科技創(chuàng)新引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展也是破解當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展深層次矛盾和問題的必然選擇。

1.2 黨中央對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求近年來我國(guó)不斷強(qiáng)調(diào)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的意義：十八屆五中全會(huì)提出，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略和國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略；十九屆四中全會(huì)首次將數(shù)據(jù)增列為生產(chǎn)要素，確定其可作為生產(chǎn)要素按貢獻(xiàn)參與分配；十九屆五中全會(huì)進(jìn)一步提出：發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群。國(guó)家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中第五篇第十五章“打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢(shì)”第三節(jié)中提出“推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型”，描述如下：實(shí)施“上云用數(shù)賦智”行動(dòng)，推動(dòng)數(shù)據(jù)賦能全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同轉(zhuǎn)型。在重點(diǎn)行業(yè)和區(qū)域建設(shè)若干國(guó)際水準(zhǔn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進(jìn)中心，深化研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)服務(wù)等環(huán)節(jié)的數(shù)字化應(yīng)用，培育發(fā)展個(gè)性定制、柔性制造等新模式，加快產(chǎn)業(yè)園區(qū)數(shù)字化改造。

2 數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型的現(xiàn)狀及問題

2.1 數(shù)字化設(shè)計(jì)介紹通過上述數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性分析，我們可以看到從時(shí)代、國(guó)家的層面來看，數(shù)字化轉(zhuǎn)型是企業(yè)發(fā)展的必由之路。數(shù)字化設(shè)計(jì)主要是指BIM設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)是Autodesk公司在2002年率先提出，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可，它可以幫助實(shí)現(xiàn)建筑信息的集成，從建筑的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行直至建筑全生命周期的終結(jié)，各種信息始終整合于一個(gè)三維模型信息數(shù)據(jù)庫中。設(shè)計(jì)方、施工方、運(yùn)營(yíng)方等各方人員可以基于BIM進(jìn)行協(xié)同工作，有效提高工作效率、節(jié)省資源、降低成本、以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.2 數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀及問題

2.2.1 數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀BIM模型作為全生命周期數(shù)字孿生的核心，目前建模分兩種模式：BIM翻模和BIM正向設(shè)計(jì)。起始階段大部分公司采用先使用二維設(shè)計(jì)滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求的基礎(chǔ)上再通過BIM翻模完成數(shù)字孿生模型及相關(guān)應(yīng)用，但這種方式并沒有發(fā)揮BIM建模碰撞檢查、實(shí)時(shí)提取工程量、多專業(yè)協(xié)作等優(yōu)點(diǎn)。而BIM正向設(shè)計(jì)可以充分發(fā)揮這些數(shù)字化的優(yōu)勢(shì)，通過在BIM正向的過程中，實(shí)時(shí)進(jìn)行多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)并進(jìn)行碰撞檢查，并通過數(shù)字化模型實(shí)時(shí)提取工程量來指導(dǎo)施工單位進(jìn)行施工方案制定、施工模擬、材料采買等。

2.2.2 數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型問題BIM正向設(shè)計(jì)雖然具備上述優(yōu)勢(shì)，但對(duì)數(shù)字化建模的要求也更高，包括設(shè)計(jì)人員的BIM設(shè)計(jì)能力和熟練度、BIM多專業(yè)協(xié)作的組織機(jī)制、甚至包括上下游的全員思想意識(shí)問題，都需要擺脫傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)，三維翻模的模式。

（1）數(shù)字化設(shè)計(jì)人員技能問題目前，在工程項(xiàng)目全生命周期的不同階段，BIM模型的內(nèi)容與細(xì)節(jié)該如何掌握與要求是大家都一直希望能有一套準(zhǔn)則或規(guī)范可以依循的。一般會(huì)參考美國(guó)建筑師協(xié)會(huì)2008年的E202號(hào)文件中提到的Level of Development（簡(jiǎn)稱LOD），從100 到500 有5個(gè)階段的標(biāo)準(zhǔn)。分別對(duì)應(yīng)概念化階段、初步設(shè)計(jì)階段、施工圖階段、施工圖深化階段和竣工運(yùn)營(yíng)階段。如果要想保證BIM正向設(shè)計(jì)，同時(shí)建模精度符合各階段LOD的要求，這就需要設(shè)計(jì)人員務(wù)必從BIM模型的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)起，充分了解各專業(yè)LOD要求，同時(shí)建立系統(tǒng)性概念，熟練掌握BIM建模技能技巧，方可實(shí)現(xiàn)BIM正向設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型。

（2）數(shù)字化設(shè)計(jì)組織架構(gòu)問題除了上述人員系統(tǒng)性知識(shí)和技能方面的問題，組織架構(gòu)也是目前數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型的難題。從CAD二維設(shè)計(jì)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，設(shè)計(jì)板塊組織結(jié)構(gòu)形式大部分仍為專業(yè)所結(jié)構(gòu)，例如工藝機(jī)械所、電氣自動(dòng)化所、土建所、水道暖通所等。幾十年的專業(yè)所配置也就延續(xù)了傳統(tǒng)意義上的專業(yè)上下游的作業(yè)流程關(guān)系，但這種下游專業(yè)等上游專業(yè)提資料再開工的模式勢(shì)必不再適應(yīng)數(shù)字化三維設(shè)計(jì)的多專業(yè)協(xié)同需求。這也導(dǎo)致了目前BIM設(shè)計(jì)耗時(shí)要比二維設(shè)計(jì)耗時(shí)長(zhǎng)的主要原因之一，原因就是組織構(gòu)架和工作流程并沒有按照數(shù)字化設(shè)計(jì)新的需求進(jìn)行組織重構(gòu)，難以匹配。（3）數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)問題BIM模型是數(shù)字孿生模型全生命周期應(yīng)用的基石，各設(shè)計(jì)階段與模型的LOD精度要相匹配。可以看出，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)精度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到數(shù)字化設(shè)計(jì)的精度要求。我國(guó)傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)模式的特點(diǎn)是：改革開放后全國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)持續(xù)提速，而為了提升設(shè)計(jì)速度，設(shè)計(jì)板塊對(duì)二維設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行了簡(jiǎn)化、配套標(biāo)準(zhǔn)化典型設(shè)計(jì)圖集發(fā)往現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí)依靠現(xiàn)場(chǎng)配備的安裝經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員，通過圖紙上簡(jiǎn)潔的示意即可明白設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖并高質(zhì)量完成施工。但數(shù)字化設(shè)計(jì)是要完成三維建模，不再是二維簡(jiǎn)化示意出圖，而是精準(zhǔn)的在模型中定義每一個(gè)構(gòu)件的定位、尺寸、參數(shù)等信息，因此BIM建模的細(xì)度、難度和要求較比二維設(shè)計(jì)要高很多。而BIM建模技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、高效化、精確化已成為未來發(fā)展的迫切需求。3 數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型優(yōu)化措施

根據(jù)組織能力的楊三角理論：成功=戰(zhàn)略×組織能力。數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型也需要組織能力作為戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。根據(jù)2021年《智造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型路線圖》提出的數(shù)字化轉(zhuǎn)型維度：業(yè)務(wù)為基、技術(shù)為翼、組織為骨、文化為魂。本文將轉(zhuǎn)型的四個(gè)維度結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分四方面闡述優(yōu)化方案，見圖1。

圖1 楊三角理論

（1）業(yè)務(wù)為基隨著當(dāng)今社會(huì)商業(yè)模式不斷向服務(wù)體驗(yàn)型轉(zhuǎn)變，“以產(chǎn)品為中心”正在加速轉(zhuǎn)向“以服務(wù)為中心”。通過數(shù)字化手段創(chuàng)新業(yè)務(wù)管理模式，引領(lǐng)客戶數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造極致的客戶體驗(yàn)，是保證企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)大引擎。數(shù)字化設(shè)計(jì)就是要為客戶提供全生命周期數(shù)字孿生模型，并在此基礎(chǔ)上通過精確的模型延伸應(yīng)用到進(jìn)度管理、成本管理、安全管理、運(yùn)維管理等各個(gè)維度。我院近年來根據(jù)國(guó)家“十四五”規(guī)劃要求進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，通過自主開發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能平臺(tái)，為客戶提供全方位的數(shù)字化體驗(yàn)和價(jià)值，并已在多個(gè)工程總承包中全面實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，見圖2。圖2?工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能與服務(wù)平臺(tái)

（2）技術(shù)為翼目前數(shù)字化設(shè)計(jì)還存在工作量大、標(biāo)準(zhǔn)化不到位等問題，但隨著設(shè)計(jì)人員對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)技能的提高和經(jīng)驗(yàn)的累積，下一步工作的重點(diǎn)就是要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和高效化。這種數(shù)字化轉(zhuǎn)型也對(duì)設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求，這就需要結(jié)合自身知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)將數(shù)字化設(shè)計(jì)由“人智驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)型為“數(shù)智驅(qū)動(dòng)”。首先要通過將數(shù)字化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、流程化，形成一套標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程，再通過軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)，就可以由軟件初步替代設(shè)計(jì)者在數(shù)字化建模中的重復(fù)體力勞動(dòng)，即“人智”；進(jìn)一步通過建立標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫、方案庫、專家知識(shí)庫等，由軟件對(duì)已知的問題自動(dòng)操作，由人對(duì)未知的問題來決策執(zhí)行，即“輔智”；當(dāng)軟件可對(duì)未知問題自動(dòng)做出決策時(shí)（人來協(xié)同），即為“混智”；最后當(dāng)全部交由軟件決策執(zhí)行時(shí)，即實(shí)現(xiàn)了“數(shù)智”。我院近兩年已開展各專業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)自動(dòng)建模軟件的自主開發(fā)工作，由設(shè)計(jì)工程師轉(zhuǎn)型軟件開發(fā)工程師，將BIM設(shè)計(jì)中的大量重復(fù)性工作交給自動(dòng)建模軟件去實(shí)現(xiàn)，目前已在多個(gè)項(xiàng)目數(shù)字化設(shè)計(jì)中使用推廣。

（3）組織為骨勒溫的組織變革三階段模型提出：解凍-變革-再凍結(jié)，因此數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型的首要任務(wù)就是要實(shí)現(xiàn)組織變革，見圖3。

圖3 勒溫組織變革三階段模型信息實(shí)時(shí)互通、資源及時(shí)共享是數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型的第一訴求，而傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)的組織架構(gòu)和作業(yè)流程已無法滿足數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型的需求。我院于2018年開始進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)的組織變革，創(chuàng)新性的將組織架構(gòu)由傳統(tǒng)的專業(yè)所轉(zhuǎn)為綜合所，通過組織重構(gòu)和流程重構(gòu)建立了一套新的數(shù)字化設(shè)計(jì)體系。綜合所內(nèi)配備各專業(yè)設(shè)計(jì)者，一個(gè)項(xiàng)目由該綜合所負(fù)責(zé)執(zhí)行，各設(shè)計(jì)者在同一間辦公室承擔(dān)同一項(xiàng)目同一子項(xiàng)，在同一個(gè)BIM模型上實(shí)時(shí)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，極大的提高了效率并降低了溝通成本，將數(shù)字化設(shè)計(jì)的協(xié)同優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大化，這也是組織重構(gòu)的意義。

（4）文化為魂自上而下制定了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略后，解放思想，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化思想的轉(zhuǎn)型是第一步。培養(yǎng)企業(yè)全體員工從數(shù)字化角度思考問題，用數(shù)字化工具解決問題，形成企業(yè)數(shù)字化文化。當(dāng)今社會(huì)最大的特點(diǎn)就是不確定性，因此需要全員擁抱變革、開放心態(tài)，將數(shù)字化轉(zhuǎn)型變?yōu)槠髽I(yè)員工的使命。通過實(shí)踐探索也可以看出，數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一把手工程，領(lǐng)導(dǎo)力的發(fā)揮程度也決定了轉(zhuǎn)型是否成功。因?yàn)樯鲜龅乃膫€(gè)轉(zhuǎn)型維度都需要一把手通過足夠的勇氣、智慧和決心進(jìn)行變革，包括業(yè)務(wù)模式的轉(zhuǎn)變、組織架構(gòu)的重組、技術(shù)引領(lǐng)的創(chuàng)新、企業(yè)文化的塑造，都需要領(lǐng)導(dǎo)力的頂層設(shè)計(jì)和推動(dòng)。更重要的是隨著公司組織結(jié)構(gòu)日趨扁平化，需要中層管理者甚至全體員工都成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一把手，從自身做起，擁抱數(shù)字化轉(zhuǎn)型。我院通過近幾年的數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型推廣，制定了一系列的考核引導(dǎo)措施及獎(jiǎng)勵(lì)措施：● BIM積分考核制度：考核范圍包括行政干部、技術(shù)專家和普通員工，領(lǐng)導(dǎo)干部帶頭數(shù)字化轉(zhuǎn)型；年終獎(jiǎng)和BIM積分掛鉤，全年參與數(shù)字化設(shè)計(jì)工作越多，年終獎(jiǎng)越高。僅一年時(shí)間即實(shí)現(xiàn)全員參與數(shù)字化設(shè)計(jì)工作的目標(biāo)。● 鼓勵(lì)廣大員工考取BIM技能等級(jí)考試證書以提升自身數(shù)字化設(shè)計(jì)水平。目前已有超過200人取得BIM證書，包括80%以上的設(shè)計(jì)板塊人員，還有工程板塊、裝備板塊、研發(fā)板塊、甚至職能板塊，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的全鏈條全覆蓋。通過多措并舉，解放了全體員工的數(shù)字化轉(zhuǎn)型思想，塑造了數(shù)字化轉(zhuǎn)型文化。

4 結(jié)論

本文介紹什么是數(shù)字化轉(zhuǎn)型、為什么要數(shù)字化轉(zhuǎn)型、數(shù)字化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型要做些什么、怎么做。通過理論分析和思考實(shí)踐可以看出：數(shù)字化轉(zhuǎn)型的首先任務(wù)是提高站位，統(tǒng)一思想，這也是組織變革的前提。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是時(shí)代、國(guó)家的必選題，同時(shí)數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅是設(shè)計(jì)人員的轉(zhuǎn)型，更需要在數(shù)字孿生全生命周期應(yīng)用的每個(gè)環(huán)節(jié)上的人員都要完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型。思想上要轉(zhuǎn)型，更要付諸實(shí)踐，掌握數(shù)字化技能、將業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化，方可實(shí)現(xiàn)數(shù)字賦能。