1 數字化轉型的必要性

1.1 以科技創新引領高質量發展當今世界政治格局發生深刻的變化，中國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。十九屆五中全會提出：堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位，把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐。以科技創新引領高質量發展也是破解當前經濟發展深層次矛盾和問題的必然選擇。

1.2 黨中央對數字化轉型的要求近年來我國不斷強調數字化轉型的意義：十八屆五中全會提出，實施網絡強國戰略和國家大數據戰略；十九屆四中全會首次將數據增列為生產要素，確定其可作為生產要素按貢獻參與分配；十九屆五中全會進一步提出：發展數字經濟，推進數字產業化和產業數字化，推動數字經濟和實體經濟深度融合，打造具有國際競爭力的數字產業集群。國家“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要中第五篇第十五章“打造數字經濟新優勢”第三節中提出“推進產業數字化轉型”，描述如下：實施“上云用數賦智”行動，推動數據賦能全產業鏈協同轉型。在重點行業和區域建設若干國際水準的工業互聯網平臺和數字化轉型促進中心，深化研發設計、生產制造、經營管理、市場服務等環節的數字化應用，培育發展個性定制、柔性制造等新模式，加快產業園區數字化改造。

2 數字化設計轉型的現狀及問題

2.1 數字化設計介紹通過上述數字化轉型的必要性分析，我們可以看到從時代、國家的層面來看，數字化轉型是企業發展的必由之路。數字化設計主要是指BIM設計。BIM技術是Autodesk公司在2002年率先提出，已經在全球范圍內得到業界的廣泛認可，它可以幫助實現建筑信息的集成，從建筑的設計、施工、運行直至建筑全生命周期的終結，各種信息始終整合于一個三維模型信息數據庫中。設計方、施工方、運營方等各方人員可以基于BIM進行協同工作，有效提高工作效率、節省資源、降低成本、以實現可持續發展。

2.2 數字化設計轉型現狀及問題

2.2.1 數字化設計轉型現狀BIM模型作為全生命周期數字孿生的核心，目前建模分兩種模式：BIM翻模和BIM正向設計。起始階段大部分公司采用先使用二維設計滿足現場施工需求的基礎上再通過BIM翻模完成數字孿生模型及相關應用，但這種方式并沒有發揮BIM建模碰撞檢查、實時提取工程量、多專業協作等優點。而BIM正向設計可以充分發揮這些數字化的優勢，通過在BIM正向的過程中，實時進行多專業協同設計并進行碰撞檢查，并通過數字化模型實時提取工程量來指導施工單位進行施工方案制定、施工模擬、材料采買等。

2.2.2 數字化設計轉型問題BIM正向設計雖然具備上述優勢，但對數字化建模的要求也更高，包括設計人員的BIM設計能力和熟練度、BIM多專業協作的組織機制、甚至包括上下游的全員思想意識問題，都需要擺脫傳統二維設計，三維翻模的模式。

（1）數字化設計人員技能問題目前，在工程項目全生命周期的不同階段，BIM模型的內容與細節該如何掌握與要求是大家都一直希望能有一套準則或規范可以依循的。一般會參考美國建筑師協會2008年的E202號文件中提到的Level of Development（簡稱LOD），從100 到500 有5個階段的標準。分別對應概念化階段、初步設計階段、施工圖階段、施工圖深化階段和竣工運營階段。如果要想保證BIM正向設計，同時建模精度符合各階段LOD的要求，這就需要設計人員務必從BIM模型的基礎知識學起，充分了解各專業LOD要求，同時建立系統性概念，熟練掌握BIM建模技能技巧，方可實現BIM正向設計轉型。

（2）數字化設計組織架構問題除了上述人員系統性知識和技能方面的問題，組織架構也是目前數字化設計轉型的難題。從CAD二維設計進行數字化轉型，設計板塊組織結構形式大部分仍為專業所結構，例如工藝機械所、電氣自動化所、土建所、水道暖通所等。幾十年的專業所配置也就延續了傳統意義上的專業上下游的作業流程關系，但這種下游專業等上游專業提資料再開工的模式勢必不再適應數字化三維設計的多專業協同需求。這也導致了目前BIM設計耗時要比二維設計耗時長的主要原因之一，原因就是組織構架和工作流程并沒有按照數字化設計新的需求進行組織重構，難以匹配。（3）數字化設計技術問題BIM模型是數字孿生模型全生命周期應用的基石，各設計階段與模型的LOD精度要相匹配?？梢钥闯?，傳統的二維設計精度已經遠遠達不到數字化設計的精度要求。我國傳統二維設計模式的特點是：改革開放后全國基礎設施建設持續提速，而為了提升設計速度，設計板塊對二維設計圖紙進行了簡化、配套標準化典型設計圖集發往現場。同時依靠現場配備的安裝經驗豐富的施工人員，通過圖紙上簡潔的示意即可明白設計人員的設計意圖并高質量完成施工。但數字化設計是要完成三維建模，不再是二維簡化示意出圖，而是精準的在模型中定義每一個構件的定位、尺寸、參數等信息，因此BIM建模的細度、難度和要求較比二維設計要高很多。而BIM建模技術的標準化、高效化、精確化已成為未來發展的迫切需求。3 數字化設計轉型優化措施

根據組織能力的楊三角理論：成功=戰略×組織能力。數字化設計轉型也需要組織能力作為戰略實現的基礎。根據2021年《智造業數字化轉型路線圖》提出的數字化轉型維度：業務為基、技術為翼、組織為骨、文化為魂。本文將轉型的四個維度結合實踐經驗，分四方面闡述優化方案，見圖1。

圖1 楊三角理論

（1）業務為基隨著當今社會商業模式不斷向服務體驗型轉變，“以產品為中心”正在加速轉向“以服務為中心”。通過數字化手段創新業務管理模式，引領客戶數字化轉型，打造極致的客戶體驗，是保證企業核心競爭力的強大引擎。數字化設計就是要為客戶提供全生命周期數字孿生模型，并在此基礎上通過精確的模型延伸應用到進度管理、成本管理、安全管理、運維管理等各個維度。我院近年來根據國家“十四五”規劃要求進行數字化轉型，通過自主開發工業互聯網賦能平臺，為客戶提供全方位的數字化體驗和價值，并已在多個工程總承包中全面實現應用，見圖2。圖2?工業互聯網賦能與服務平臺

（2）技術為翼目前數字化設計還存在工作量大、標準化不到位等問題，但隨著設計人員對數字化設計技能的提高和經驗的累積，下一步工作的重點就是要實現數字化設計的標準化和高效化。這種數字化轉型也對設計人員提出了更高的要求，這就需要結合自身知識、經驗、技術將數字化設計由“人智驅動”轉型為“數智驅動”。首先要通過將數字化設計標準化、流程化，形成一套標準作業流程，再通過軟件開發實現，就可以由軟件初步替代設計者在數字化建模中的重復體力勞動，即“人智”；進一步通過建立標準的數據庫、方案庫、專家知識庫等，由軟件對已知的問題自動操作，由人對未知的問題來決策執行，即“輔智”；當軟件可對未知問題自動做出決策時（人來協同），即為“混智”；最后當全部交由軟件決策執行時，即實現了“數智”。我院近兩年已開展各專業數字化設計自動建模軟件的自主開發工作，由設計工程師轉型軟件開發工程師，將BIM設計中的大量重復性工作交給自動建模軟件去實現，目前已在多個項目數字化設計中使用推廣。

（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，因此數字化設計轉型的首要任務就是要實現組織變革，見圖3。

圖3 勒溫組織變革三階段模型信息實時互通、資源及時共享是數字化設計轉型的第一訴求，而傳統二維設計的組織架構和作業流程已無法滿足數字化設計轉型的需求。我院于2018年開始進行數字化設計的組織變革，創新性的將組織架構由傳統的專業所轉為綜合所，通過組織重構和流程重構建立了一套新的數字化設計體系。綜合所內配備各專業設計者，一個項目由該綜合所負責執行，各設計者在同一間辦公室承擔同一項目同一子項，在同一個BIM模型上實時進行協同設計，極大的提高了效率并降低了溝通成本，將數字化設計的協同優勢發揮到最大化，這也是組織重構的意義。

（4）文化為魂自上而下制定了數字化轉型的戰略后，解放思想，實現數字化思想的轉型是第一步。培養企業全體員工從數字化角度思考問題，用數字化工具解決問題，形成企業數字化文化。當今社會最大的特點就是不確定性，因此需要全員擁抱變革、開放心態，將數字化轉型變為企業員工的使命。通過實踐探索也可以看出，數字化轉型是一把手工程，領導力的發揮程度也決定了轉型是否成功。因為上述的四個轉型維度都需要一把手通過足夠的勇氣、智慧和決心進行變革，包括業務模式的轉變、組織架構的重組、技術引領的創新、企業文化的塑造，都需要領導力的頂層設計和推動。更重要的是隨著公司組織結構日趨扁平化，需要中層管理者甚至全體員工都成為數字化轉型的一把手，從自身做起，擁抱數字化轉型。我院通過近幾年的數字化設計轉型推廣，制定了一系列的考核引導措施及獎勵措施：● BIM積分考核制度：考核范圍包括行政干部、技術專家和普通員工，領導干部帶頭數字化轉型；年終獎和BIM積分掛鉤，全年參與數字化設計工作越多，年終獎越高。僅一年時間即實現全員參與數字化設計工作的目標。● 鼓勵廣大員工考取BIM技能等級考試證書以提升自身數字化設計水平。目前已有超過200人取得BIM證書，包括80%以上的設計板塊人員，還有工程板塊、裝備板塊、研發板塊、甚至職能板塊，實現了數字化轉型的全鏈條全覆蓋。通過多措并舉，解放了全體員工的數字化轉型思想，塑造了數字化轉型文化。

4 結論

本文介紹什么是數字化轉型、為什么要數字化轉型、數字化設計轉型要做些什么、怎么做。通過理論分析和思考實踐可以看出：數字化轉型的首先任務是提高站位，統一思想，這也是組織變革的前提。數字化轉型是時代、國家的必選題，同時數字化轉型不僅僅是設計人員的轉型，更需要在數字孿生全生命周期應用的每個環節上的人員都要完成數字化轉型。思想上要轉型，更要付諸實踐，掌握數字化技能、將業務流程標準化、數字化，方可實現數字賦能。