第一章 緒論
第二節 研究背景
第二節 研究背景
一、研究背景說明
何謂工業 4.0?簡單的說法就是,透過物聯網、雲端技術和大資料分析技術,
為產業帶來加值的效果,工業 4.0 不只在科技、技術進步中展現,背後大量數據分 析和應用,更是產業創新與經營的重要基礎,目前國內政府將工業 4.0 聚焦於網 路、製造、工廠等虛實融合系統,雲端運算與大數據之應用則集中於能源、醫療、
商業等應用,但是忽略了傳統產業最重要的「建築、營造、工程」(AEC)等傳統 領域的科技應用,AEC 產業未來勢必融合物聯網、雲端運算、大數據三大領域,
成為工業 4.0 的另一塊版圖,而真正能夠融合這三大科技領域,引導 AEC 走向高 科技產業的就是「建築資訊模型」(Building Information Modeling, BIM)技術
(圖 1-2)。
圖 1-2 BIM 與工業 4.0、雲端運算、物聯網、大數據之間的發展脈絡關係
(由本研究繪製)
4
二、BIM 國際發展趨勢主軸
建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)近年來已是全世界各國 AEC 產業最關注的議題,運用 BIM 的技術與管理,帶動建築產業策略發展優勢,更是 一個建築生產履歷(Barlish & Sullivan, 2012; buildingSMART, 2013; Deutsch, 2011; C. Eastman, Teicholz, Sacks, & Liston, 2011; Lee et al., 2012; Sanguinetti et al., 2012; Weygant, 2011);
2. BIM 知識整合平台,主要由工程營造端負責推動,技術導向、軟體驅動,
目標是 AEC 工程專案模擬(Hardin & McCool, 2015; Jung & Joo, 2011;
Kensek & Noble, 2014);
3. BIM 綠建築設計,由設計端推動,性能導向、資料庫整合,目標是整合多 元化設計流程、都市與建築環境同步規劃(Aksamija, AP BD, Mario
Guttman, Rangarajan, & Meador, 2013; Caffi et al., 2014; Garber, 2014; Kensek
& Noble, 2014; Klaschka, 2014; Kriegel & Nies, 2008; Lévy, 2011; Lin &
Gerber, 2014; Wong & Zhou, 2015);
4. BIM 智慧設施管理,由使用端的業主推動,管理導向、設施 IOT 整合,目 標是設施管理、物流系統的整合管理(IFMA, 2013; Wetzel & Thabet,
2015)。
圖 1-3 BIM 的發展現況分析
(由本研究繪製)
5
過去幾年來,BIM 的國際發展從 BIM 資訊與規範管理、BIM 知識整合平台、
BIM 綠建築設計流程、BIM 智慧設施管理的四大趨勢,逐漸匯流到一個雲端 3D 作 業平台,未來的建築作業變成一個 3D 視覺化參數整合流程,以新的電腦介面做設 計與工程知識模組的系統整合,加上結合物聯網(IoT)及智慧披露(Smart Disclosure)之新一代智慧建築發展、以及智慧製造(Smart Manufacture)與創客 運動(Maker Movement)的熱潮,這樣的趨勢,迫使我們有必要提早思考 AEC 產 業 4.0 四位一體的策略架構與解決方案。
過去 20 年來,美國 AIA 與英國 RIBA 等建築協會無不積極發展 BIM,甚至提 升到國家科技政策的層級,美國發展 BIM 受益的除了 AEC 產業之外,還帶動了軟 體產業的蓬勃發展,英國發展 BIM 轉成由公協會來帶動中小建築企業,轉型後的 產業可以帶動經濟復甦,新加坡利用 BIM 審照制度,意圖反轉 E-Government 政府 的效率,那麼臺灣推動 BIM 如何帶動產業升級與經濟翻轉?這是臺灣必須思索的 問題,臺灣是一個小型的經濟體,發展 BIM 除了提昇建築的品質,新建建築物的 產值太小,應該思索前瞻科技如何在建築 BIM 雲端資料庫與物聯網的實踐,以建 築 BIM 創新平台所帶動創新產業的鏈結。
近年來內政部建築研究所對於推動 BIM 不遺餘力,BIM 相關研究計畫包括
《BIM 應用於建築節能評估的實務與策略》、《BIM 導入臺灣綠建築設計案例實 作研究》、《國內 BIM 元件通用格式與建置規範研究》、《應用 BIM 輔助建築設 施管理之國內案例探討》、《BIM 協同作業指南研訂》,在國際與國內 AEC 建築 產業界逐步推向雲端服務之際,有必要開始進行 BIM 雲端作業之先導研究與 AEC 產業 4.0 升級策略規劃。
6
三、計畫重要性
本研究計畫之重要性包括:
1. 針對國內 BIM 雲端發展與需求,進行相對應雲端技術的資訊與規範管理探 討,以政策導向、產業驅動以建立一個建築生產履歷的探討範例。
2. 針對目前國際通用的雲端軟體,進行國內 BIM 協作平台的整合平台雛形探 討,可做為未來工程專案模擬的前導範例。
3. 針對雲端產業的規模分類,進行專案實際演練,由設計端進行推動與整 合,推動整合多元化設計流程、都市與建築環境同步規劃的流程雛型。
4. 藉由雲端伺服器與雲端產業的連結進行使用端的業主推動,管理導向、設 施 IOT 整合,搭配產業管理的後續推動,可作為相關營運管理產業的前導 範例。
7