鐵路勘察設計企業的信息化歷程回顧與發展建議

劉 超

（中鐵二院信息中心， 成都 610031）

上世紀后期，隨著計算機成本的逐漸降低，以及軟硬件技術的飛速發展，計算機技術應用也逐漸從最初的軍事科學領域深入到各行各業。二十世紀六十年代起，伴隨交互式圖形處理技術的出現和計算機圖形學的發展，CAD（計算機輔助設計，Computer Aided Design）技術逐漸成熟，誕生了許多CAD 系統軟件，九十年代，我國政府開始重視CAD 技術的應用推廣，以“甩圖板”為口號，展開了一場在工程領域轟轟烈烈的企業革新，勘察設計企業率先垂范，在短短十來年內，就完成了從繪圖板到CAD 軟件的變革，大大提高了設計質量，縮短了工期，而且可快速實現多種方案的比選優化，極大的節約了工程建設的投資。在這期間，各鐵路設計企業都大力發展CAD 軟件上的二次開發工具應用，面向各專業的出圖、計算等輔助設計工具蓬勃發展，數量眾多，成為了專業設計人員必不可少的設計利器。

CAD 軟件及輔助設計工具的應用與普及，極大提升了設計企業的效率與質量，提高了設計人員單兵作戰能力，但同時也帶來了新的需求—多專業間設計成果的數據交互與傳遞，這種需求在鐵路行業尤其迫切，因為鐵路行業的高安全性和復雜性要求導致專業數量多且專業間接口較復雜。本世紀初，鐵路各設計單位均結合企業自身特點定制了“協同設計”信息化軟件的應用。這些軟件，有的側重專業間互提資料，有的側重于設計工作的調度于協作，有的側重于設計人員的專業分工與完成的質量卡控。其中，中鐵二院開發的系統因同時具備項目管理和協同設計的功能而較有特色。可以看到，在這期間，國家鐵路建設的投資規模逐漸增加后持續保持高位，鐵路設計企業無論是技術實力還是人員規模都得到了長足發展，其信息化工作的重心在于提升設計企業團隊協作能力，增強了企業綜合實力。

近十年以來，隨著BIM（建筑信息模型，Building Information Modeling）技術的出現和不斷的成熟，鐵路設計企業也大力推進BIM 技術的行業應用，并取得了階段性的效果。鐵路行業內，已經制定了多項BIM 標準，各設計單位都有專門的專業人才隊伍，已搭建較豐富的專業族庫、構件庫，開發了許多基于三維平臺的輔助設計工具，實現了多個平臺軟件的接口，并且在國內鐵路典型項目上進行了試點應用，成果顯著。目前，鐵路設計企業正在利用BIM 技術、信息化技術進行數字化轉型，深化基于BIM 的三維協同設計體系，提高產品、服務和流程的數字化程度，不斷提升設計企業的核心競爭力，擴大業務范圍。設計企業正通過設計成果的數字化和模型化，努力構建鐵路工程建設全生命周期平臺，為工程施工、運維全過程提供數字資產和共享服務。

當前，隨著“互聯網+”與“數字化”理念不斷深入人心，企業數字化轉型的風潮正席卷全球，數字經濟是全球未來的發展方向。國家層面多次強調加強數字基礎設施和能力建設，增強數字經濟發展成果，特別是最近黨中央多次聚焦并加快推進等“新基建”，包括5G 基建及應用、光伏電網及特高壓、工業互聯網、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源車及充電樁、人工智能、云計算大數據中心等7 大領域，統稱為新型基礎設施建設，其本質上是信息數字化的基礎設施建設。通過分析國家和地方的各項政策、方案可以看出，國家對數字化、智能化等硬核科技更加注重，對數字經濟發展高度重視，中央層面強調，要加快發展數字經濟，推動實體經濟和數字經濟融合發展；加快完善數字基礎設施，推進數據資源整合和開放共享，保障數據安全，加快建設數字中國，更好服務我國經濟社會發展和人民生活改善；各級地方政府陸續出臺數字經濟相關政策，推進數字經濟持續發展。隨著后續政策的出臺和新技術的不斷應用，數字中國建設也將隨之進入高峰期。

目前，國內許多設計企業均已開展探索和尋求數字化轉型的最佳實踐，有的將互聯網思維與傳統工程行業深度融合，打造工程全產業鏈服務互聯網平臺，通過資源交易、數據共享、智能協同等功能，實現全鏈條、全要素、全方位的集成，從而有效打破行業壁壘，努力打造共享的工程協同服務生態圈；有的以BIM 模型為突破口，努力打通產業鏈，將上下游業務鏈密切聯系在一起，利用設計成果的數字化交付能力，以及設計牽頭EPC 項目的優勢，引領數字化采購、數字化施工、數字化檢維修等各個階段的數字化應用；有的提出建設虛擬設計院，在當前全球“新冠肺炎”疫情爆發、政府限制人員流動和聚集等管控措施的形勢下，利用互聯網、社交軟件、移動APP 等工具和技術，打造線上線下相結合的設計行業新生產模式，努力提升和擴展企業的綜合技術服務能力。

傳統鐵路勘察設計企業在本輪數字化浪潮中反應較為緩慢，在數字化轉型方面顯得較為保守。思考其原因，主要為：首先，這類企業計劃經濟痕跡明顯，業務量飽和，市場競爭意識不強，需要轉型提升的外在壓力不大；其次，這類企業多數業務能力雖專業但較單一，綜合能力不強，在傳統行業外的競爭力較弱，企業一般不太愿意輕易進入固有行業外競爭；再次，創新能力不足。傳統的鐵路設計企業，因為其專業性較強，先天具有技術壟斷的優勢，長久的壟斷導致這類企業技術能力的創新和提升較弱，普遍缺乏開拓意識、缺少危機意識、技術儲備有限，多數缺乏創新的自覺性，對核心專業技術的掌握也很有限；最后，這些企業歷史悠久，機構眾多，人員數量龐大，傳統的設計習慣、工作方式根深蒂固，短期內較難有大的變革，企業內部人員的改革動力不足，也是導致企業數字化轉型實施的障礙之一。

筆者認為，傳統鐵路勘察設計企業在這樣的行業發展態勢下，如果仍然墨守成規，不求變革，不但無法跟上行業高質量發展的步伐，還很有可能就此消失在數字經濟的改革大潮中。在此，個人提出幾點關于勘察設計企業利用數字化、信息化技術實現數字化轉型的思路：

一是建立企業級的綜合管理信息平臺，讓業務流程信息化、自動化，提升管理效能。全面實現“管理制度化、制度流程化、流程自動化、信息數字化”，讓信息化切實地貫穿整個企業所有職能，加速提升業務管控效能，實現敏捷運營。

二是建立健全適于“互聯網、數字化”的生產調度、設計協同、質量控制、績效考核體系與系統。系統包括經營開發、生產組織、專業互提、設計協同、流程管控、成果交付、資料歸檔、質量控制以及績效考核等過程，并建立相應的組織管理機構、項目管理制度、運維服務辦法和績效評估方法等信息化綜合治理體系，確保實現全生產過程在線化、網絡化。

三是建立工程數字中心，數字化工程建設成果，實現勘察設計價值鏈的延伸。根據傳統主營業務特點，設計企業一般在工程建設領域具有核心領頭作用，掌握著工程設計的數字化信息，掌握著工程全生命周期數字化應用的咽喉，應以BIM技術、GIS 技術應用為依托和抓手，打造以BIM 模型為核心的數字資產的交付平臺和應用服務平臺，即工程數字中心，將上下游業務鏈密切聯系在一起，形成一整套數字化整體解決方案和服務產品，實現工程建設領域全生命周期的，橫向、縱向的價值延伸，全面重構建設行業價值鏈和生態圈，提升勘察設計企業的行業數字化影響力、提高服務能力和效益。

未來，隨著互聯網+、云計算、大數據、AI、區塊鏈等新興技術的發展，鐵路設計企業信息化的重心必然會隨之變化，將逐步從IT（信息技術）向DT（數據技術）轉化，從以流程為中心向以數據為中心轉化，未來數字化設計企業打造的重心將是如何對關鍵性設計數據進行深入、多維、實時的挖掘和分析，推動企業數字化向更高層面—智慧設計進化。鐵路設計企業期望通過不斷積累基于BIM 的全生命周期平臺的設計、施工和運維的流程、人員、協同、工作等數據，并通過大數據、人工智能等手段深度挖掘數據的價值，逐步推進工程設計的智能化與智慧化。