[營建知訊轉載] 隨需BIM的新可能 康仕仲(2017.1)

隨需BIM的新可能
 
康仕仲  國立臺灣大學 土木工程學系教授
土木工程學系BIM中心副主任
 
建築資訊建模（BIM）的價值已逐漸被業界認同，它不但可以促成協同作業的新模式，減少不必要的重複作業流程所造成的資源浪費，改善營建各階段的生產力，更能夠同步保存各專業於建築生命週期中所產生的重要資料。
 
BIM整合是艱辛工程
理想的BIM有一個先決條件，那就是無縫的資訊整合。然而無奈的是，要整合龐大複雜的營建資訊，其實無比困難。
營建產業從規劃、設計到施工，動輒五到十年，再加上進入營運階段後，整個生命週期更往往要超過五十年。資料要保存到五十年之久，談何容易？以資訊科技進步的速度，十年前製作的2D CAD模型檔案，就已經有可能無法開啟了，更遑論複雜的建築資訊模型。要在工程規劃初期就能預測到資訊技術的發展，達到整合良好的BIM模型，並讓建築生命週期的數十年間，都能有效的利用建築資訊，這幾乎是不可能的任務。再加上營建產業具有從業人員多、工種多、權責分工複雜的特性，要整合BIM技術，更是難上加難。

過去二十年間，筆者經常聽到專業人員每每在談到建築資訊時，總是不斷地強調整合的好處，但也會立即說起整合的難處，其中包含了誘因不足、使用資訊方法不同、建模軟體不同等。任何一個環節就足以導致資訊無法有效地使用。不禁令人質疑：究竟整合是否是一條不可能的道路？我們是不是該開始思考不同的方向？

當雲端技術遇上資料科學
此時正值雲端技術與資料科學快速發展，帶來了新契機，值得BIM領域專家思考。雲端技術的發展，使硬體的限制逐步轉換成為專業的雲端服務，對各產業而言，大量的資料非常便捷的即可放置到一個平台上，而且幾乎可以無限制地擴充。當資料全部都在同一個平台上時，資料科學就變得非常實用。這些在雲端的資料，有機會透過人工智慧的方式疏理，人們得以方便地從龐大的資料中取出他們所關心的資訊，也能探索資料的關聯性，形成更高階的決定。換句話說，我們可以把BIM資訊整合的困難，從資料取得與建立之初，轉移到資料取用時的階段，這樣的作法，會更貼近使用的需求，也不會浪費許多資源在不確定的資料整合上。
 
隨需BIM的新可能
雲端技術的新趨勢，也讓筆者在思考BIM整合的另一個可能：隨需BIM(On-demand BIM)。
所謂的隨需BIM也就是不在BIM資料產生時整合資訊，而是在取用時，才根據使用者需求，在現有分散的工程資訊中，取用出所需的資訊，甚至透過自動化的方式，整合出符合需求的BIM。圖一中的左圖，即是現有的BIM整合思維，所有BIM的產生者，包含建築師、結構技師、營造廠、營運單位等，都必須把產生的模型資料繳交給BIM中心的管理者，而管理者則必須確認模型的正確性，將各類資訊整合起來，以利後續的使用。如此一來，未來的使用者，很可能是業主或營運者，就可以方便地使用BIM資訊。但這樣的設想實在過於理想性，BIM在整合時其實不容易包含所有的使用情境，再加上整合與使用之間可能有長達數年甚至數十年的時間差，人事異動、物換星移，整體上相當的不容易。
再來看圖一右則是更為恰當的隨需取用的BIM環境。建築師、結構技師、營造廠、營運廠商等BIM產生者，可以直接把發展中的BIM模型放進雲端環境中。由於所有的資料都已經在雲端平台，工程師即可根據各類需求，發展不同的BIM整合程式，並依據需求給予方便使用的檔案。舉例而言，一家醫院在營運的第十年需要更新氧氣設備，此時隨需取用的BIM就可以套疊當初的氧氣管線與結構圖，找出相關的圖資，並以pdf檔產出，方便醫院專業人員與設備廠商進行設備更新的討論。同時，也可以提供管道間的相關CAD圖檔，施作廠商則可據此進行細部設計。而在完工後，又可以把新的BIM模型放置到雲端，以利後續使用。
隨需BIM可以應用許多資料科學的技術。除了雲端平台外，首先應該要先發展出自動化的資料彙整機制，使之能夠擷取資料庫裡的資料、自動整併資料，並依需求輸出成特定的格式。隨需BIM也可利用機器學習，在非結構的資料裡，根據使用情境，尋找最需要的資料，並透過人工智慧，解析BIM的空間資訊與編修的時間資訊，快速整合出貼近使用需求的資訊。此外，也可以透過紀錄分析使用者行為，找到BIM最常被使用的方式，在雲端持續產製相關的模型，以利及時取用。
 
節省成本且貼近使用需求
簡單來說，隨需BIM能夠透過雲端技術與資料科學的各種方式，根據使用者需求，整合出所需的建築資訊。由於只要精確地準備所需資料，應可大幅減少BIM整合所需的資源。目前隨需BIM只是個概念，相關的自動化技術及人工智慧方法仍有待開發。比較起BIM整合的資源與複雜度，筆者認為，隨需BIM具有較大的潛力，值得工程界先進參考。

圖一  整合的BIM（左）隨需BIM（右）比較圖

轉載自營建知訊第408期頁73-75