謝尚賢 國立臺灣大學土木工程學系教授兼 BIM 研究中心主任 營建業導入新技術與新制度 面臨阻力大根據維基百科,工業 4.0 一詞最早出現在 2011 年的德國,用來宣 告第四次工業革命的來臨,並形成具體計畫,於 2013 年成為德國政 府《高技術戰略 2020》的十大未來專案之一[1]。前三次的工業革命 說明了製造業的重要發展歷程,而工業 4.0 則擘劃了接下來的發展方 向與重點。營建業應可算是特殊的製造業,因為也是符合製造業利用 人與機具、將材料加工製造,生產成可供使用或銷售的產品,只是營 建業的產品,如房屋、橋梁等,生命週期通常很長,也多屬客製而非 工業化的大量生產,且因涉及公共利益與安全,受到政府許多的法規 管制,具有不同於製造業的特殊性。 然而,營建業有許多的材料、半成品及元件成品是從製造業取得, 加上生產製造與系統整合的基本邏輯相似,整體發展自然也受到工業 革命之影響,只是進程較製造業慢上許多,加上營建業從業者的複雜 度與差異度較製造業大很多,因此新技術與新制度的導入所面臨的阻 力與困難也相對大很多。本文先藉由工業革命的進程來看營建業的發 展歷程,再來展望營建業的數位轉型。
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謝尚賢 國立臺灣大學土木工程學系 教授兼 BIM 研究中心主任 依需求程度問卷調查 設計 BIM 課程單元今年(2022 年)初,筆者說明臺大 BIM 研究中心打算設計一套 給業主的 BIM 系列課程,但有別於以往先設計好內容及選好授課形 式,再來宣傳及招收有興趣的學生之傳統授課模式,這次擬採先透過 問卷調查來瞭解需求,再根據需求強烈程度依序開發出合適的課程單 元 [1]。因此,請曾擔任過業主角色的工程師來協助填寫網路問卷, 讓我們可以開發出符合業主需求,並能有效協助業主發揮 BIM 應用 效益的課程。很感謝大家的幫忙,我們總共收到 94 份填答,以下將 調查結果之初步分析分享給大家。 ![]() 圖一 填答者擔任業主角色時的工程業務範圍(可複選) 張國儀 臺灣大學土木工程學系 BIM 中心台灣 BIM 聯盟 營運長 謝尚賢 臺灣大學土木工程學系 教授兼系主任/BIM 中心主任 BIM 人才向下扎根 看到更多未來臺大 BIM 研究中心規劃多時,終於在 2022 年 7 月 11 至 12 日推 出高中職 BIM 暑期研習營「有 BIM 的世界長怎樣」(圖一),並在一 週內 20 個名額即報名額滿,足見年輕學子們對此議題存在著好奇探 索之心。此次高中職研習營的規劃理念主要在於 BIM 人才的向下扎根,眼見目前全球營建數位轉型及智慧城市的發展趨勢愈加火熱,各 國營建產業皆求才若渴,未來除了軟體開發技能之外,數位科技的操 作技術也勢必不可或缺,提早讓學子接觸各種不同的工程科技新面 向,也能發揮播種的作用。此外,人居環境的永續發展也已經成為全 球主流價值,而人居環境的數位建設,更是邁向永續發展與淨零轉型 所不可或缺的基礎工程,也將持續創造很多適合有志青年施展抱負的 機會,而讓年輕學子能多看到未來的可能,也是此次活動的目的之一。
謝尚賢 國立臺灣大學土木工程學系 教授兼系主任/BIM 中心主任 營建產業創新與變革 須加快腳步為了因應全球氣候變遷的問題,從聯合國的 2030 年永續發展目 標,到現今世界各國響應的 2050 淨零溫室氣體排放策略與路徑之提 出,人居環境(Built Environment)邁向「永續」的目標已越來越明 確,且能如何達成目標的可能路徑與里程碑也有了更清楚的面貌。然 而,大家也更清楚地看見,在有限的時間內要能達成目標,除了要加 速應用已有的技術外,更要積極創新研發所需的新技術。而且,光是 技術的創新還不夠,還要大家能齊心努力,從永續發展的新價值體系, 推動並實現在社會經濟制度、法規要求、環境保護、教育等各個層面 所需的變革,才有成功的機會。與人居環境最密切相關的 AECO(建 築、工程、營造與營運維護)產業(以下以營建產業統稱),自然無法 置身事外。根據世界經濟論壇(World Economic Forum,簡稱 WEF) 指出,光是建築物的興建與營運所產生的溫室氣體排放,就佔了全球 總量的 38%[1]。加上營建產業在創新與變革的速度上算是排名所有 產業的末段,更是得加緊腳步跟上,才能因應全球產業轉型所帶來的 衝擊。
人類社會在第三次工業革命(亦稱工業 3.0,約從 1970 年到 2010 年)中,因為資訊技術的進步,讓工業製造進入了電腦輔助製造及數 位控制時代,增進了工業的自動化與精密度。到了目前的工業 4.0 時 代,則是進一步結合物聯網、大數據(Big Data)、混合實境(Mixed Reality)、雲端服務、人工智慧等技術,以實現虛實整合(Cyber Physical Integration)的智慧製造,以大量客製化(Mass Customization)來因 應快速變化的市場需求。營建產業應可算是特殊的製造業,且使用的 大部分材料都是來自製造業,然後在現場組裝及加工製造,自然無法 自外於工業革命的影響,因而人居環境的規劃設計、營造與使用維護 等生命週期活動,也皆需進行數位轉型且邁向智慧化。近年來,英國 政府提出的「綠色工業革命」[2],更是以節能減碳與淨零排放的永續 發展目標來引領工業 4.0 的努力。 謝尚賢 國立臺灣大學土木工程學系 教授兼系主任/BIM 中心主任 全球 BIM 教育發展報告 臺灣躍國際舞台去年(2021)二月,筆者收到澳洲一個名為 NATSPEC 的國家非 營利組織中的一位資深工程師來信,表示他們的 CEO,Richard Choy, 在 2020 年的一個線上研討會與我相識後,希望我能在他們出版的 I.C.I.S.全球 BIM 教育摘要更新報告(I.C.I.S. BIM Education – Global – Summary update report)中,報告臺灣的 BIM 教育發展狀況。雖然 從邀稿到撰寫的時間很短(僅約一個月),但能有機會讓臺灣在國際 舞台上被看見,且這些年來臺灣也有不少值得一提的成果,當然就欣 然答應。於是,在 2021 年五月出版的 2021 年報告中,臺灣、德國與 非洲成為新納入報告的三個國家/地區(共計 21 個國家/地區)。今 年(2022)初,我們又被邀請在 2022 年報告中進行更新,目前最新 的報告已可在如圖一的網頁中免費下載。今年的報告又增加了阿根 廷,讓總數達到了 22 個國家/地區,也越來越具有全球代表性了。 此份報告的緣起乃是在 2013 年時,由 NATSPEC 組織的 Richard Choy 以電郵邀請全球對 BIM 有興趣的團體,提供他們的國家在 BIM 教育發展上的狀況摘要,然後於 2014 年編輯出版第一版的報告,當 時涵蓋的有澳洲、加拿大、中國、捷克、芬蘭、香港、荷蘭、紐西蘭、 挪威、南非、英國、美國等 12 個國家/地區。整本報告雖然才 10 頁, 但已能顯示出全球各地在 BIM 應用與教育發展的巨大差異,也能看出產業對改變的抗拒,因此多是採取觀望的態度,加上缺乏有經驗的BIM 專家與學者,都是拖緩建築與營建產業 BIM 發展的重要因素。
該報告最後點出,高等教育單位應在政府與業界的支持下,在課程中全面納入 BIM 教育,才能滿足產業的未來人才需求。 謝尚賢 國立臺灣大學土木工程學系 教授兼系主任/BIM 中心主任 亞洲多國推動 BIM 應用 相互交流互通有無建築資訊塑模(Building Information Modeling,簡稱 BIM)技術 在營建產業的發展與應用,應屬芬蘭最早,但在本世紀初開始全面推 廣應用,則是由美國主導,接著英國從 2011 年開始,透過一個 5 年 計畫將 BIM 應用導入系統化,並逐漸進行標準化,才有了今天 ISO 19650 系列的 BIM 相關標準。而在亞洲,較早開始推動 BIM 應用的 應屬新加坡、韓國、臺灣、澳洲、中國、日本、香港等地區,近年來 則有泰國、印度、越南等加入,且態度皆相當積極。雖然大家推動應 用的時間有些差異,產業的規模、型態、文化等也有所不同,但在推 動的歷程中所面臨的問題與困境,還是有許多共通之處,加上地緣上 屬於鄰居,相互交流比較容易,因此,在去年(2021 年)9 月 1 日舉 辦的泰國 BCT(Building Construction Technology) EXPO 中的一場 「Asia BIM Collaboration: BIM Adoption in Asia」線上論壇(Webinar) 後(如圖一),主持人 Jatupatwarangkul 博士便發起要大家一起簽署一 份備忘錄,來更正式地延續在論壇中的知識與經驗交流,並共同促進 大家的合作。
詹瀅潔 國立臺灣大學土木工程學系 助理教授/BIM 中心副主任 內政部推出三維國家底圖服務越來越多的城市正在創建城市 3D 模型,用以輔助在城市規劃過 程中,以視覺化方式來呈現各種不同的方案,以及所需的各種情境模 擬,許多城市期待能進一步達成數位孿生及智慧城市應用的目標。內 政部國土測繪中心亦推出三維國家底圖的服務,提供各縣市的三維近 似化建物模型給大家進行運用(如圖一所示)。
謝尚賢 國立臺灣大學土木工程學系 教授兼系主任/BIM 中心主任 臺大 BIM 指引增修版 提供工程業主參考不管是公共工程或是私人企業的建築工程,主要還是以業主為主 導者,因此,在整個產業從 CAD 到 BIM 進行數位轉型時,業主的態 度與角色絕對是舉足輕重的[1],尤其是政府業主[2]。為了讓業主在導 入 BIM 時,能先建立正確的新觀念,明白在工程生命週期不同階段 應用 BIM 時,應訂有明確的 BIM 使用需求與目的[3],並將新的 BIM 流程與執行環境建立起來,再搭配合宜的專業人力、契約內容以及交 付方法,以利發揮 BIM 數位轉型的最大效益,臺大土木系工程資訊 模擬與管理研究中心(簡稱臺大 BIM 中心)於 2014 年打造出一份能 夠協助國內業主發展 BIM 實施方針(Guidelines)的指引(Guide), 並發表在臺大 BIM 中心的網站上提供免費下載參考[4]。後於 2015 年 修訂了一版,加強在使用上的完整性,並提供一個圖形化的 BIM 專 案流程圖,讓使用者能在不同階段實施 BIM 時,快速地對照指引中 適當的章節內容加以運用[1]。之後,於 2017 年又增修了一版[5],以 持續反映國內凝聚共識後的最大公約數,供各界參考使用。
林之謙 國立臺灣大學土木工程學系 助理教授/BIM 中心副主任 美國營建業投資新創領域 11 億美金去年對於美國營建產業相關的新創公司來講,算是讓人心情起伏 不定的一年。一方面提供雲端專案管理服務的軟體公司 Procore 終於 擺脫疫情的延宕,在去年五月於紐約證券交易所上市,增資 6.5 億美 金,預估市值達到 96 億美金(Procore - Funding, Financials, Valuation & Investors, 2021)。另一方面,過去幾年在營建產業中風生水起,由 軟體銀行投資,號稱科技導向新創營造廠 Katerra,則在去年將 30 億 美金燒完後,向法院申請破產。然而整體來講,在許多不同因素交雜 下,營建產業仍然有近 11 億美金的投資投入相關新創公司,創下歷 年新高(Obando, 2021)。
謝尚賢 國立臺灣大學土木工程學系教授兼系主任 國立臺灣大學土木工程學系 BIM 研究中心主任 疫情加速數位技術發展與應用轉眼間,這一次的COVID-19疫情已經在全球肆虐了將近兩年,目前也還難預期何時將會結束。在疫情期間,為了減少或完全避免人與人的實體接觸,有許多的溝通與互動活動被迫轉進數位空間來進行,尤其是學校的線上教學及透過網路的居家上班(Work from home)對大家的日常生活衝擊最大,但也加速了相關數位技術的發展與應用體驗。目前看來,在後疫情時代,人類的活動將會有更大的比例在數位空間中或透過數位空間來進行,而且各類的社會與經濟活動的型態與模式也因之而正逐漸改變,未來的人居環境(Built Environment)將不可避免地同時涵蓋實體物質世界與數位虛擬世界,也因此元宇宙(Metaverse)這個字眼,最近成為大家談論的熱門話題,而它與土木工程會有什麼關連呢?土木工程教育又應為下一代的土木工程師做什麼樣的準備呢?本文試圖拋磚引玉,提供一些淺見供大家參考。
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文章類別
發佈時間
三月 2023
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