在DataMesh株式會社和TIS株式會社共同合作下，株式會社大林組成功導(dǎo)入DataMesh數(shù)字孿生平臺DataMesh Director，將BIM數(shù)據(jù)結(jié)合混合現(xiàn)實技術(shù)賦能一線人員，提高旗下的工程現(xiàn)場施工流程效率。大林組是日本五大綜合建設(shè)公司之一。

圖1 //武藏小杉站施工現(xiàn)場-通過MR技術(shù)確認(rèn)加固斜梁的施工順序

由于人口老齡化的影響，當(dāng)今日本建筑行業(yè)的從業(yè)者正在不斷減少，未來可能會出現(xiàn)大量的從業(yè)者離職現(xiàn)象。而建筑行業(yè)的特殊性導(dǎo)致從業(yè)者比其他行業(yè)的勞動時長更長，雙休日也常會出勤。為了確保年輕從業(yè)者的持續(xù)加入，如何提高工作效率以及如何解決長時間勞動問題成為建筑行業(yè)中關(guān)鍵的課題。

為此，日本國土交通部門提出了i-Construction政策，要求靈活運用ICT技術(shù)和BIM/CIM資源，計劃到2025年將勞動生產(chǎn)率提高20%。

本次項目由TIS牽頭，DataMesh提供快速構(gòu)建3D施工流程的平臺「DataMesh Director」，成功落地了BIM/CIM模型結(jié)合MR技術(shù)的有效性應(yīng)用。

施工效率提升

隨著城市運營管理要求的逐漸提高，城市自運營過程中需要進(jìn)行實時施工，建筑承建商的施工時間會分配在夜晚地鐵停運后的幾小時內(nèi)，施工時長極為緊迫。如若出現(xiàn)問題需要及時返工，否則將會造成巨大損失。

在以往的施工經(jīng)驗中，委托方與承包方企業(yè)的員工之間需要花費大量的時間嚴(yán)格確認(rèn)施工細(xì)節(jié)，以確保施工流程順序的正確性。

而在本次項目中，大林組業(yè)務(wù)人員通過使用DataMesh Director導(dǎo)入BIM數(shù)據(jù)，快速完成3D施工流程構(gòu)建，再配合Microsoft HoloLens 2與平板電腦等硬件設(shè)備通過DataMesh One進(jìn)行空間定位精準(zhǔn)映射到復(fù)雜的施工現(xiàn)場，實現(xiàn)現(xiàn)場整體施工流程的確認(rèn)。

微軟混合現(xiàn)實亞太總經(jīng)理繆臻穎稱：“微軟高度評價此次大林組在建設(shè)工程中和TIS、DataMesh的合作。在面對勞動力人口減少這一社會性問題時，DataMesh Director基于微軟HoloLens 2混合現(xiàn)實頭顯實現(xiàn)MR產(chǎn)品與BIM數(shù)據(jù)的結(jié)合，進(jìn)行一線人員的實操指導(dǎo)。這也將成為智慧城市領(lǐng)域一種有效的實時施工和數(shù)據(jù)共享手段。希望借助此次試點可以在全球范圍內(nèi)形成智慧城市的典型應(yīng)用效應(yīng)，進(jìn)一步提高智慧城市的建設(shè)與建筑行業(yè)的生產(chǎn)效率。”

本次案例分為以下兩個工程：

01 橋梁建設(shè)工程--東海道本線戶冢·大船間橫濱環(huán)狀南線

在橋梁建設(shè)工程中，開始施工后需要把周圍實時運營的9條線路全部臨時封鎖，為保證不造成大規(guī)模交通混亂，施工人員必須要在100分鐘內(nèi)完成主體框架的搭建。

大林組業(yè)務(wù)人員通過數(shù)字孿生平臺DataMesh Director導(dǎo)入BIM數(shù)據(jù)自定義施工流程，通過零代碼工具快速設(shè)計流程，配合HoloLens 2/iPad/iPhone將工程物料和施工步驟結(jié)合空間定位進(jìn)行現(xiàn)場MR呈現(xiàn)，快速發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題與風(fēng)險，大大提高施工工程的效率。

 圖2// 橋梁架設(shè)工程現(xiàn)場MR效果圖

02 車站大廳擴(kuò)建工程--橫須賀線武藏小杉站

在車站大廳擴(kuò)建工程中，施工時用于加固的斜梁可能會在乘客的臨時通道中暴露出來，工程規(guī)劃時必須要考慮到對流動乘客的影響。

大林組業(yè)務(wù)人員通過DataMesh Director導(dǎo)入BIM數(shù)據(jù)，編輯擴(kuò)建流程，現(xiàn)場施工人員帶上HoloLens 2/iPad以MR方式快速理解施工流程和工程規(guī)模，匹配現(xiàn)場環(huán)境觀測可能出現(xiàn)的施工問題，嚴(yán)格把控在實際施工中對通行旅客可能造成的風(fēng)險。對于制定一個良好的施工方案有重大意義。

 圖3// 加固斜梁施工參考示意圖

本次項目同樣也獲得了大林組的高度認(rèn)可：

“斜梁地加固要在很狹窄的旅客臨時通道中進(jìn)行，通過MR技術(shù)對本次施工進(jìn)行規(guī)劃，能有效讓委托方和參與施工的工作人員更好的理解施工流程等方面問題。”武藏小杉站工事事務(wù)所主任越田敬太說，“鋼筋組裝流程通過MR方式呈現(xiàn)，讓非熟練工人也能很好理解實時施工的順序，可以一定程度上解決人才不足的問題。MR的應(yīng)用為施工現(xiàn)場提供了一種全新的可視化手段，在提高現(xiàn)場安全性方面十分有效。”

“通過直觀呈現(xiàn)橋體主梁組裝的過程，有利于對施工工程計劃的理解和未來施工計劃的深度策劃，從而更好地向委托方說明一線現(xiàn)場的情況。在表達(dá)工程規(guī)劃、確認(rèn)施工對既存建筑和臨時建筑的影響情況、施工條件及施工后周圍環(huán)境的變化等方面，MR技術(shù)將發(fā)揮重要的作用。”橫浜環(huán)狀南橋梁工事事務(wù)所工事長錦織陽一表示，“等技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，MR還能用于更細(xì)致的工作，比如現(xiàn)場驗證和施工放線等。通過把ICT技術(shù)和BIM/CIM有效利用起來，能讓實際工程的業(yè)務(wù)更加高效。”

大林組生產(chǎn)技術(shù)總部先端技術(shù)企畫部主任山中孝文則表示：“在此之前，我們施工沒有可用的MR施工流程可視化的工具，而現(xiàn)在DataMesh Director實現(xiàn)了這個功能。并且使用DataMesh Director的人并非專業(yè)人員，零基礎(chǔ)上手也能通過它創(chuàng)建內(nèi)容，這是里程碑式的進(jìn)展。在施工現(xiàn)場能使用DataMesh Director的情況很多，而我們也會持續(xù)與TIS、DataMesh互相交流，使DataMesh Director成為在各種施工現(xiàn)場人人都能用起來的工具。”

DataMesh Director

DataMesh Director是一款以“人人能用的XR內(nèi)容工具”為理念自主研發(fā)的數(shù)字孿生內(nèi)容創(chuàng)作與協(xié)同平臺。

在數(shù)字孿生智慧城市的建設(shè)過程中，實際施工流程在不同的施工方案中存在差異化，施工人員流動性高且不固定，對于能夠和施工方案更好結(jié)合的一線人員展現(xiàn)溝通方式提出了相應(yīng)的需求。

1、將BIM/CIM資源與施工現(xiàn)場虛實結(jié)合，有效利用

在傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場，通常只能通過平面圖紙的形式進(jìn)行詳細(xì)的流程指導(dǎo)或位置確認(rèn)。通過DataMesh Director直接調(diào)用已有BIM/CIM資源，將施工流程通過支持空間定位的混合現(xiàn)實設(shè)備與真實空間較為精確的結(jié)合輸出為一線人員眼前的立體流程，可以有效確保現(xiàn)場人員對復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境和工程進(jìn)度有更準(zhǔn)確的認(rèn)識，防范施工風(fēng)險。虛實結(jié)合的呈現(xiàn)方式也讓能夠新手快速理解業(yè)務(wù)流程，切實提高施工效率。

2、零技術(shù)門檻，人人都可以輕松制作并呈現(xiàn)3D MR內(nèi)容

通過導(dǎo)入BIM/CIM資源，業(yè)務(wù)人員使用DataMesh Director可以通過類似編輯PPT的操作快速把施工的流程編輯成可投放映射在真實空間中的3D腳本，學(xué)習(xí)成本低，并可一鍵發(fā)布到多端，遠(yuǎn)程多人協(xié)同。內(nèi)容制作方法簡單，并且可以隨時修改復(fù)用。

3、支持HoloLens 2、iPhone/iPad及各類XR眼鏡和移動終端

DataMesh Director直接支持多種內(nèi)容呈現(xiàn)方式和輸出終端，不僅可通過HoloLens 2等混合現(xiàn)實頭顯讓一線人員解放雙手，同時也支持各類手持移動終端設(shè)備的實時協(xié)同，實現(xiàn)施工現(xiàn)場的高效交流，提高施工效率。