工程數(shù)字云解決中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的課題

?

立方科大數(shù)據(jù)研究院

?

隨著國家“十四五”數(shù)字強(qiáng)國戰(zhàn)略的提出，“數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)不是“選題”已成為工程領(lǐng)域普遍共識。 在行業(yè)龍頭企業(yè)已經(jīng)開始利用自身優(yōu)勢加速向數(shù)字產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張的時候，許多中小企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型很困難。 由于資金、人才、技術(shù)力量等方面的劣勢，工程建設(shè)行業(yè)中小企業(yè)長期以來整體信息化水平很低。 突然的新冠引發(fā)的肺炎疫情使許多中小企業(yè)不得不面對生存的挑戰(zhàn)，但也成為了他們邁出變革的契機(jī)。 但是，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路程要比預(yù)想的困難得多，很多情況下，剛起步就陷入困境，以下三種情況較為代表。

?

a企業(yè)，主營建筑設(shè)計，人員規(guī)模80人，年產(chǎn)值2800萬元。 企業(yè)決策者相信支撐BIM的三維設(shè)計一定是未來的方向，但沒有涉及到與三維設(shè)計相關(guān)的業(yè)務(wù)需求。 是業(yè)務(wù)在先還是能力在先？ 如果沒有業(yè)務(wù)支持，要進(jìn)行變革投資嗎？ 投資多少合理，投資多少才能盈利……很多擔(dān)憂都延緩了企業(yè)決策者升級轉(zhuǎn)型的決心。

?

b企業(yè)、主營建筑、規(guī)劃設(shè)計咨詢、人員規(guī)模40人，年產(chǎn)值1500萬元。 這家企業(yè)在2019年組織全員BIM大學(xué)習(xí)，一次性投入近30萬元。 培訓(xùn)一年多了，只理發(fā)承接了一些利潤不高的基礎(chǔ)BIM業(yè)務(wù)，想要參與利潤豐厚的業(yè)務(wù)，競爭力不足，陷入了轉(zhuǎn)型過程上不下的尷尬位置。

?

c企業(yè)，主營建筑設(shè)計，人員規(guī)模130人，年產(chǎn)值4500萬元。 公司現(xiàn)有兩名熟練BIM? APP技術(shù)人員，初步實施BIM項目獲利約20萬元。 雖然飛行員的成果令人鼓舞，但今后想要全面普及也很難繼續(xù)下去。 企業(yè)制定了初期的數(shù)字化改造目標(biāo)，目標(biāo)是在2~3年內(nèi)實現(xiàn)全員三維設(shè)計APP。 但是，企業(yè)全面轉(zhuǎn)型該如何規(guī)劃？ 建立一個完整的數(shù)字化部門需要多少投資？ 長期投資帶來的風(fēng)險如何控制？ 該如何避免數(shù)據(jù)安全的風(fēng)險……一系列問題讓決策者感慨?dāng)?shù)字化的全面變革比試點(diǎn)APP更難。

?

從整體上看，技術(shù)實力和業(yè)務(wù)量相互掣肘是中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的普遍困境，技術(shù)和人才的持續(xù)高投入是中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一大障礙。 在某省2019年對近800家勘察設(shè)計企業(yè)進(jìn)行的BIM應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)查中，47.37%的受訪者尚未實現(xiàn)BIM技術(shù)的實用化，27.19%的受訪者不足10個項目。 在詢問BIM部署存在哪些障礙時，52.63%的企業(yè)選擇“部署成本過高”。 這一數(shù)據(jù)與這三類企業(yè)的實際處境相互印證。讓我們聚焦于“安裝成本過高”的痛處，估算一下以實現(xiàn)全員三維設(shè)計APP為目標(biāo)的企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換需要多少成本。 參照已經(jīng)成熟的BIM應(yīng)用的企業(yè)經(jīng)驗，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型所需的直接投資大致由三部分組成。 一個是三維圖形工作站硬件設(shè)備。 二是正版三維設(shè)計軟件許可證；三是專業(yè)三維設(shè)計隊伍建設(shè)和技術(shù)培訓(xùn)。

?

根據(jù)上述a企業(yè)人員和盈利規(guī)模估算，假設(shè)企業(yè)員工80人，技術(shù)員工35人(據(jù)2018年統(tǒng)計，設(shè)計行業(yè)技術(shù)員工約占行業(yè)總?cè)藬?shù)的47% )，實現(xiàn)全員三維設(shè)計APP應(yīng)用至少35個。 根據(jù)以往的升級方案，一臺配備三維設(shè)計計算力的常規(guī)配置的圖形工作站的成本約為1.5萬元； 參考市場上普遍使用的主流三維設(shè)計軟件一年的市場價格，引進(jìn)正版三維設(shè)計軟件環(huán)境約1.5萬元； 參考BIM培訓(xùn)市場價格，對個別員工進(jìn)行BIM專業(yè)培訓(xùn)和能力評估大約需要7000元(中級能力水平)。 光是綜合這些項目，該企業(yè)升級總投入預(yù)算就已經(jīng)接近130萬元，約占企業(yè)年產(chǎn)值的4%，是行業(yè)大型企業(yè)科技活動費(fèi)用收益投入的數(shù)倍。 加上正版軟件隨后的定期升級、硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的維護(hù)、高端專用功能軟件的購買、企業(yè)人員流動導(dǎo)致的數(shù)據(jù)資產(chǎn)流失和重復(fù)投資等因素，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的投資壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了這一數(shù)字。

?

為了解決“引進(jìn)成本過高”的難題，行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實踐者和軟硬件生產(chǎn)企業(yè)從未停止過探索。 作為解決方案之一的虛擬化技術(shù)近年來被引入到工程領(lǐng)域。 虛擬化技術(shù)是指模擬、隔離、共享一臺計算機(jī)的物理資源，形成多個虛擬機(jī)，可以針對每個虛擬機(jī)分別部署不同的操作系統(tǒng)和APP，從而大幅提高一臺計算機(jī)的使用效率和硬件但是，由于專業(yè)的設(shè)計軟件不同于一般的辦公軟件，所以對計算資源的極限計算力要求很高，需要專業(yè)的圖形卡強(qiáng)大的圖形計算力支持。 常規(guī)配置的虛擬一體化PC不能滿足三維設(shè)計計算能力的需要，紙箱、停機(jī)時間頻繁，影響了實際工作效率，虛擬化方案在工程領(lǐng)域的應(yīng)用和全面推廣效果欠佳。

?

雖然初代虛擬化技術(shù)的推廣遇到了挫折，但研發(fā)人員通過從用戶實際使用中總結(jié)經(jīng)驗，不斷尋找更適合三維設(shè)計軟件計算特點(diǎn)的資源分配算法，運(yùn)用輕虛擬化技術(shù)減少計算力損失等一系列努力和嘗試，實現(xiàn)了計算力上的重要突破，并取得了突破?！叭S設(shè)計企業(yè)云”將云計算和物理計算等技術(shù)相結(jié)合，為工程設(shè)計中的大型設(shè)計軟件，特別是三維設(shè)計軟件APP應(yīng)用，為設(shè)計單位提供企業(yè)級的云設(shè)計解決方案。 通過這項技術(shù)革新，三維設(shè)計以相同的平滑度為前提，與傳統(tǒng)的PC三維圖形工作站相比，可以直接將硬件和軟件投資減少約40%。 同時，通過提高設(shè)計軟件使用許可的周轉(zhuǎn)率，在投入成本減半的情況下，軟件的使用效率將提高兩倍。

?

將“三維設(shè)計企業(yè)云”解決方案還原到中小企業(yè)的應(yīng)用場景中，預(yù)計企業(yè)私有云的技術(shù)路線將更符合中小企業(yè)三維設(shè)計的升級需求。

?

首先，在成本投入上，針對上述a企業(yè)規(guī)模的升級需求，從傳統(tǒng)的物理圖形工作站的方式轉(zhuǎn)向引入三維設(shè)計企業(yè)云，前期130萬元的預(yù)算可以降低到80萬元左右。 同時，三維設(shè)計企業(yè)云可以幫助轉(zhuǎn)型初期的中小企業(yè)以更低的成本進(jìn)行試驗和人力資源配置，并分階段計劃實施。 在不改變當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)業(yè)務(wù)模式和配置的情況下，員工可以通過企業(yè)云進(jìn)行三維設(shè)計的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，并隨著實際業(yè)務(wù)需求的增加，逐步推進(jìn)三維設(shè)計的應(yīng)用。

?

第二，三維設(shè)計企業(yè)云可以根據(jù)需要定制從硬件設(shè)備到軟件系統(tǒng)，企業(yè)可以一站式獲取硬件設(shè)備和輔助系統(tǒng)、工具軟件、插件甚至SaaS平臺。 這些APP升級只需要定期維護(hù)和更新服務(wù)器，硬件損耗較低，企業(yè)無需在意后續(xù)高昂的升級和維護(hù)成本。

?

一些三維設(shè)計業(yè)務(wù)所需的高精度渲染、模擬計算仿真分析等軟件價格昂貴，但使用頻率低。 通過三維設(shè)計企業(yè)云制定資源分配戰(zhàn)略，可以提高這類**設(shè)備的使用效率。 更重要的是，企業(yè)在適當(dāng)?shù)募夹g(shù)支持下，可以發(fā)揮這些工具的應(yīng)用價值，將技術(shù)和生產(chǎn)工具的投入轉(zhuǎn)化為競爭力，走出低端業(yè)務(wù)的怪圈。

?

人員流動導(dǎo)致數(shù)據(jù)資產(chǎn)流失，也是中小企業(yè)常見的問題。 通過將設(shè)計資源上傳到云中，所有設(shè)計生產(chǎn)活動都在企業(yè)云中進(jìn)行，管理員可以集中管理和備份數(shù)據(jù)資產(chǎn)，降低人員離職帶來的數(shù)據(jù)流失風(fēng)險，同時加強(qiáng)企業(yè)數(shù)據(jù)資源管理，重用積累的數(shù)據(jù)，成為重要的生產(chǎn)要素

?

進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代，積累的研發(fā)成果和技術(shù)創(chuàng)新，支撐和推動著工程建設(shè)行業(yè)快速高質(zhì)量的發(fā)展。 工程數(shù)字云在三維設(shè)計場景中的應(yīng)用，從工具、人才、數(shù)據(jù)等諸多生產(chǎn)要素層面促進(jìn)中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。 據(jù)統(tǒng)計，2019年全國工程勘察設(shè)計行業(yè)科技活動費(fèi)用支出總額1520.5億5000萬元，以每年20%~30%的速度保持增長，其中大部分用于軟硬件建設(shè)。 如果三維設(shè)計企業(yè)云全面普及，理論上不僅可以節(jié)省企業(yè)40%的軟硬件投資，釋放數(shù)百億元的經(jīng)濟(jì)性能，還可以降低投資門檻，讓更多中小企業(yè)早日投入數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐。 我國勘察設(shè)計中小企業(yè)約占行業(yè)企業(yè)總量的80%，中小企業(yè)的數(shù)字化水平在一定程度上決定了整個設(shè)計行業(yè)的數(shù)字化水平。 只有廣大中小企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實現(xiàn)了“云上”的飛躍，2035“中國建設(shè)”數(shù)字強(qiáng)國的夢想才能成為現(xiàn)實。

?