Users Product Trial Report
用戶產品體驗報告

株式會社 大林組
業務創新推進室 副部長 杉浦伸哉

使用的產品UC-win/Road Ver.15
先進的即時模擬軟體,以3DVR技術為基礎,廣泛應用於城市交通規劃、車輛開發和資訊系統。4D模擬功能可與3DVR數據結合使用,並進行專案的進度管理。在UC-win/Road Ver.15中,不僅限於時間軸,還可以推估工程造價、工作量、材料數量等資訊。

BIM/CIM中運用4D和5D數據的可能性

株式會社 大林組
業務創新推進室 部長 杉浦伸哉

在建築公司工作後,他於2009年加入大林組。從2011年到2017年間,他擔任公司的CIM推廣負責人,並擔任日本建築業聯合會土木工程總部和土木工程師學會的講師和WG活動,作為土木工程領域中ICT應用的領導者。另外,也參與日本國交省BIM/CIM推進委員會的各種方針的制定。(一財)最先進表現技術利用推進協會的「表現技術檢定(建設ICT)」檢討委員。

BIM/CIM推廣現狀

自從2012年以來,BIM/CIM(當時資料中有CIM的表述)在公共工程中已使用九年了。

在此期間,人們對於使用傳統2D圖紙的施工過程、利用3D數據有什麼好處,以及如何處理與3D數據相關的屬性資訊,進行了大量討論。

作為建築公司,我們已經充分瞭解到平面圖紙上結合具有高度資訊的3D形狀使用的優點。這個優點是為了誰的優點,是發包商的優點還是承包商的優點,其中的受益人會因不同的立場而異。

然而,正如平面圖是透過平面資訊和設計資訊向施工團隊傳達設計構想的一種手段,3D也是一種更準確地傳達傳統平面資訊中的資訊傳遞手段。很明顯,發包商將在3D中受益,而設計師則受委託從事這項工作。

在日本,對於一個正確接收設計資訊,正確理解其解釋,並對成品負責施工的建築公司,作為「承包工程」,是否使用這些只要由公司來決定就可以了。

在與基礎設施相關的工程中,這一趨勢非常強烈。因此,在已經過去9年的基礎設施領域中,BIM/CIM推進的基準無疑是發包商和設計師之間的一種溝通方式。

在2021年,它取代了「建築數位化」一詞,但如何運用BIM/CIM正在成為焦點,4D以時間軸表示施工過程,5D考慮施工過程的時間軸和其他外圍環境,以表示整個施工的成本,在技術觀點上的討論比較多,能夠準確設想其目的和使用場景的技術驗證比較少。

因此,這次想明確4D的定位和其目的等,並介紹比4D更先進的5D所觸及之部分。

轉換為4D

什麼是4D

將時間軸導入3D模型中,並在不同時間段顯示其3D結構要素稱為4D。

該功能不僅限於建設專案,還可順著時間進行管理,或是一邊管理一邊實行。次外,為了最佳化整體工作任務的統合,必須要將多個工作任務進行協調與管理。導致很多人通常會說:「過程管理的關鍵是『盡可能將時間和任務之間的關係視覺化,並最佳化它們的關係性』」。

因此,在建設專案中,需要在施工現場指派施工管理人員,隨時掌握現場狀況,並採取最佳的工程管理措施。

雖然,以往用於執行過程管理的工具為「圖紙」、「照片」和「施工筆記」,但藉由「圖紙」來確認與比較施工前後的想像,並規劃後續的工程,將成為一位擁有「感覺」、「經驗」和「勇氣」的建築公司員工。

只有具備了這些技能,才能作為獨當一面的建築公司職員,為了積累經驗,建築公司的人每天都要學習現場管理的技巧。

然而,這種「學習」的行為是透過OJT來累積現場施工管理過程的經驗。以此作為前提,「圖紙」會隨著時間的推移,而在腦中將變化的狀況轉為「假設」的步驟是非常的重要。

當然,這些印象都是各自「頭腦」中的印象,為了共用這些印象,在圖紙上塗上顏色並寫下評論,這種做法經常在「施工現場」中看見。

藉由從圖紙中按順序替換BIM/CIM,再加上透過時間軸改變施工現場或施工現場的環境,不僅能夠看到施工過程,還能瞭解施工過程所需的施工條件是如何變化、注意點以及需要那些準備和措施。

所謂4D,其實不只是單純地加入時間軸,重要的是要意識到如何表現由時間軸產生的周邊環境,與誰共用,與誰享受其好處。我認為這就是「4D」。

4D應該是什麼樣子

在建立4D時,重要的不是單純的時間軸,而是要從環境如何變化的角度出發。因為「活用」是創造的前提。

那麼,「活用」是什麼呢? 我想在這裡試著表現一下。例如:看看以下是以4D方式建立的畫面。(圖1)

圖 1 UC-win/Road 4D功能畫面

一般說來,4D是透過連接下面的甘特圖和上面的3D來表達構建過程的。如果可以透過改變流程來建立連結3D的流程,則可以說是「活用」。

此外,作為「活用」,如圖所示,透過將施工過程與重型機械的運行狀態和基礎工作的進度聯繫起來,不僅可以直觀地確認施工過程,還可以將施工過程中的施工狀態與過程聯繫起來,以管理成品等。(圖2)

圖2 以圖形方式直觀地查看施工進度

這樣一來,4D不僅可以實現施工過程的視覺化,還可以將該過程與其他過程進行組合和活用。

4D不僅限於時間這一固定概念,還應該被用作將施工狀況視覺化的工具。透過消費者的努力可以將「活用」推至無限大。

關於4D的國家和業界的動向

現在,國土交通省正在推廣的BIM/CIM委員會的資料「以設計-施工之間的資訊協作為目的的四維模型活用指南(方案)」,其法令於2020年3月成立,並於2021年3月時實行更新。

其中記載的是,4D將設計師的構想適當地傳達給施工者,施工者充分理解該設計師的構想是非常重要的。

確實如此,如何表達設計構想以及如何將其傳達給施工者是相當重要的。而作為在日本的基礎設施專案中,將不斷變化的情況正確流通至勘察、規劃、設計、施工、維護和從業人員間的通訊手段,使用4D而非既往的2D繪圖的流程是非常重要。為了推進這一流程,在當前業務流程中整合和部署新工具是不可或缺的工作。

4D所需的功能和產品活用分析

在這些大趨勢下,FORUM8的4D支援工作不僅將設計師的構想與施工聯繫起來,還允許收到它的施工者也可以將施工數據與這個4D結合起來,讓它的可用性似乎是無限的。

如本文開頭所述,施工人員在進行施工管理時注意了施工狀況的哪些方面,或者將什麼與施工進度進行組合,掌握施工完成形式和施工產量。提出想法也是建築公司工程師展示技術的方式。

將已經完成的施工數據聯接到4D中,通常在增加一個維度的意義上被稱為5D。

所謂5D,是透過在3D中添加時間並進一步加入成本相關資訊而被稱為5D,但其目的並不僅僅是加入成本資訊。

關於成本資訊的獲取,根據其使用狀況或者消費者還沒有統一的見解,包括國家和業界在內,如果不能達成一定的共識,就會產生混亂。

因此,與其在現階段將5D視為「成本資訊」來考慮,還不如在時間軸上再加上與施工有關的資訊等,將其理解為對施工有用的東西。

與概念相比,「活用」和快速為自己找到好處是使用BIM/CIM工具的本質。

今後作為BIM/CIM工具的定位

這次的報告是對FORUM8產品中,活用4D的情況和對4D整體業界的研討,但作為未來BIM/CIM活用階段的重點,「與誰」和「如何」共用的部分變得更重要。

我覺得其中之一是4D。雖然如何利用屬性資訊的觀點也很重要,但「時間」屬性作為施工過程的表示資訊是一項重要創舉,並可以發揮最大效果。

不是能做還是不能做,而是從「如何實施」的觀點出發,不要等著別人說出來,希望把自己的業務改善和施工管理的新視角作為「自己的事」來推廣。

能夠做到這一點的人,才是BIM/CIM最大的受益者。

Users Report
用戶介紹/第108次(2015年1月發佈)

大林組 株式會社 土木工程事業部總經理辦公室資訊規劃科

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【相關網站】

大林組 株式會社https://www.obayashi.co.jp/

(Up&Coming '21 夏季刊)



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