17/10/2017

Đổi mới quy trình thiết kế từ Autocad sang phát huy thế mạnh BIM

(Tạp chí Kiến trúc Việt Nam) – Đối mặt với cuộc cách mạng công nghệ 4.0 có rất nhiều thách thức cho các ngành nghề khác nhau và ngành Xây dựng cũng không ngoại lệ. Quy trình thiết kế trên nền tảng Autocad đã sử dụng với khả năng 2D – 3D được áp dụng trong gần 20 năm vừa qua tại Việt Nam có dấu hiệu không còn đáp ứng phù hợp các yêu cầu đổi mới công tác xây dựng trong thực tiễn hiện nay. Các rào cản từ cách sử dụng Autocad “truyền thống” chính là một phần rào cản và đẩy mạnh triển khai BIM là hướng giải pháp hữu hiệu góp phần đổi mới, phát triển ngành Xây dựng trong tương lai.

Mô hình 3D công trình xây dựng  Đongaemun Plaza ( Seoul, Hàn Quốc) trên nền tảng ứng dụng BIM

Mô hình 3D công trình xây dựng Đongaemun Plaza ( Seoul, Hàn Quốc) trên nền tảng ứng dụng BIM

Rào cản từ quy trình sử dụng nền tảng Autocad hiện nay với công tác thiết kế ngành xây dựng
Sử dụng công cụ phần mềm Autocad gần như là một tiêu chí bắt buộc với tất cả các cá nhân đang học tập và hành nghề trong môi trường xây dựng của Việt Nam, tương đương với Word, Exel trong tin học văn phòng. Bản thân phần mềm không có lỗi nhưng quy trình tiếp nhận phần mềm – triển khai phần mềm trên nền tảng công cụ Autocad trong thời gian qua theo phương thức truyền khẩu “người nọ truyền dạy cho người kia” và chủ yếu là những kỹ năng thiết yếu sử dụng sự vụ, không có hệ thống tổng thể dẫn đến những lỗi hệ thống quy trình “không dễ khắc phục” để có thể hướng tới đổi mới căn bản ngành Xây dựng, đáp ứng các yêu cầu thực tiễn đặt ra.
Hạn chế trong khớp nối kỹ thuật: Điều dễ thấy với một file Autocad dưới định dạng Dwg của Việt Nam cách đây khoảng 10 năm, có một điểm chung phần lớn giống nhau là cả một dự án có khi được đưa vào một file dữ liệu duy nhất. Trong các văn phòng thiết kế mỗi người một máy tính, tự quản lý dữ liệu của mình tự vẽ thế nào tùy thích, chỉ cần in ra được bản vẽ là đạt yêu cầu, các chủ trì, chủ nhiệm hay lãnh đạo doanh nghiệp cũng chỉ quan tâm đến bản vẽ cuối cùng được in ra chứ không quan tâm đến việc làm thế nào ra được bản vẽ, và làm thế nào để quản lý tái sử dụng các dữ liệu này một cách khoa học trong tương lai, cách sử dụng lại lao động quá khứ có lẽ được gói gọn trong nhóm lệnh (Crt+C), (Crt+V) và Save as. Làm việc phối hợp đồng đội, quản lý dữ liệu file Autocad gần như không có hướng dẫn định hướng nào giữa người học cũng như người làm việc với Autocad.
Các lỗi bản vẽ dễ gặp khi mở tất cả các bản vẽ của các dự án đã thực hiện và dùng thước tỷ lệ kiểm tra các tỷ lệ ghi trên bản vẽ được in, đa số sẽ ngỡ ngàng vì sự không chính xác của tỷ lệ được ghi. Điều này sẽ gây nên các vấn đề về tính khớp nối kỹ thuật giữa các hạng mục, cấu kiện có liên quan trong cùng một dự án thiết kế. Ngoài ra về quy cách thể hiện, hình thức độ rộng của các khung tên giữa các bộ môn khác nhau hoặc trong cùng một bộ môn có nhiều người vẽ khác nhau gần như chắc chắn sẽ khác nhau, nếu bản vẽ của thời kỳ cách đây 10 năm được in trên giấy can trong suốt sẽ dễ dàng nhận thấy khi đặt các bản vẽ chồng lên nhau. Qua kinh nghiệm phỏng vấn tuyển dụng các sinh viên mới ra trường, gần như kỹ năng làm thế nào để in một bản vẽ đúng tỷ lệ là điều không thể đối với các bạn sinh viên. Đặc biệt nếu bản vẽ có nhiều tỷ lệ làm thế nào để sự hiển thị của các đường kích thước, các ghi chú bằng nhau ở mọi bản vẽ được in rất khó cho các cử nhân xây dựng mới ra trường. Doanh nghiệp muốn cầu toàn việc này cần có người hiểu rõ và đào tạo lại, gây mất thời gian cho các bạn mới ra trường lập nghiệp.
Hạn chế trong phối hợp tổ nhóm Teamwork: Làm việc có hệ thống một cách khoa học và có định hướng khi sử dụng phần mềm Autocad trong các doanh nghiệp tư vấn Việt Nam rất ít được quan tâm, hoặc nếu có quan tâm lại không tìm được hướng dẫn đầy đủ được chia sẻ từ các tổ chức nghề nghiệp hoặc nhà cung cấp phần mềm. Làm việc phối hợp đồng đội, quản lý file bản vẽ trên nền tảng Autocad được xoay quanh cách làm việc với lệnh Xref (lệnh liên kết các file lại với nhau), có thể nói rất nhiều người biết lệnh này nhưng cách xây dựng hệ thống và làm việc với nó lại rất ít người biết. Điều này gây nên các hạn chế nâng cao năng suất chất lượng, dễ gây ra các sai sót, lỗi kỹ thuật lớn trong quá trình thực hiện triển khai dự án.
Quá trình phát triển của các thiết lập làm việc phối hợp như trên đã được Autodesk liên tục bổ sung các công cụ và cải tiến chúng. Tuy nhiên các cải tiến hữu dụng này được ứng dụng rất hạn chế và không đầy đủ ở Việt Nam do người dùng thiếu các kiến thức cơ bản về việc tổ chức dự án trên Autocad. Các nhóm lệnh quản lý quan trọng với Sheetsets, Layout được ứng dụng không phổ biến, nếu có cũng rất thiếu trọn vẹn. Đây là một trong những lý do quan trọng khi một doanh nghiệp lúng túng khi tiếp cận với các phần mềm Modelling theo khuynh hướng BIM như Revit. Kỹ năng quản lý của các cán bộ chủ trì chủ nhiệm dự án bị vô hiệu hóa khi triển khai dự án với các phần mềm mới này. Cán bộ quản lý không biết cách chia tách công việc, chia tách các file, chia tách các workset cho đội hình làm việc, đây là tiền đề của việc mất kiểm soát chất lượng hồ sơ khi triển khai bản vẽ kỹ thuật, các hình ảnh 3D trực quan không còn đem lại hiệu quả bắt đầu từ đây. Nếu việc phát triển trong doanh nghiệp được trải qua lớp lang với việc tổ chức file từ công nghệ CAD, việc chuyển đổi sang BIM sẽ đơn giản và mượt mà hơn rất nhiều vì các nguyên lý chia tách và quản lý có rất nhiều điểm tương đồng. Dữ liệu lao động quá khứ được tổ chức tốt từ Autocad sẽ đem lại rất nhiều giá trị khi chuyển đổi sang BIM.
Rào cản trong tích hợp công cụ: Hiện nay, các công cụ quản lý và tăng năng suất lao động với Autocad như Toolpalettes, Project Navigator, Content Browser hay Sheetset gần như không được biết đến và sử dụng trong các doanh nghiệp Việt Nam. Tất cả các công cụ hỗ trợ này đều đã được tích hợp ẩn sâu trong các phần mềm Autocad và không bao giờ được quan tâm đến, do cả người dùng và doanh nghiệp đều thiếu hụt căn bản khi áp dụng công nghệ CAD từ thủa ban đầu tiếp cận. Hãng Autodesk khi thương mại hóa Revit tại Việt Nam có chính sách tặng không các phần mềm CAD giá trị này, nhưng rất ít doanh nghiệp có khả năng khai thác.
Đánh giá về nguyên nhân, đã hơn 20 năm ngành Xây dựng Việt Nam sử dụng máy tính để thực hiện các công việc trong lĩnh vực xây dựng, nhưng đến nay các tiêu chuẩn, quy chuẩn về dữ liệu số hóa thông tin công trình xây dựng của Việt Nam với ngành Xây dựng gần như không có. Ở các nước phát triển đều có các quy định về Layer khi sử dụng công nghệ CAD, tuy nhiên việc áp dụng điều này trong nhiều năm qua còn “thiếu chuẩn” và “dưới chuẩn” do chưa được quan tâm đúng mức dẫn đến hậu quả là việc tài nguyên số hóa của toàn ngành không thể xây dựng được. Các tập dữ liệu theo chuẩn dwg khi thực hiện dự án được lưu trữ tùy tiện không có quy định, các dự án trọng điểm quốc gia vẫn phải dành các kho lớn để lưu các bản vẽ đã in ra. Các doanh nghiệp hoạt động lâu năm trong ngành Xây dựng cũng luôn đối mặt với cả nhà hồ sơ bản vẽ, không dám bỏ đi nhưng khi muốn tìm lại bản vẽ mong muốn, tái sử dụng hoặc xử lý kỹ thuật khi dự án đã kết thúc nhiều năm thì gần như bất khả thi. Đây là một rào cản lớn khi Việt Nam muốn áp dụng BIM, muốn khai thác giá trị của BIM nhưng lại thiếu các nền tảng pháp lý số hóa căn bản này. Quản lý nhà nước sẽ khó có thể định hướng xã hội, thúc đẩy công nghệ khi thiếu các công cụ kỹ thuật căn bản để quản lý dữ liệu số cho ngành Xây dựng.
Việc thiếu các các nền tảng nhận thức căn bản khi áp dụng công nghệ CAD, cũng dẫn đến các doanh nghiệp gần như chỉ có một lựa chọn duy nhất là các sản phẩm của Autodesk khi áp dụng BIM. Các phần mềm có hiệu năng tốt tương đương như của Bentley, Graphic Soft có rất ít thị phần. Tính đa dạng trong công cụ sản xuất với BIM bị hạn chế rất nhiều, xu hướng Open BIM của thế giới rất dễ bị hiểu sai vì người Việt có rất ít góc nhìn và trải nghiệm đa dạng với các phần mềm của các hãng khác nhau. Vấn đề này sẽ đặt ra nhiều rào cản với các cơ quan quản lý nhà nước khi đóng vai trò, quản lý khai thác các giá trị mà BIM mang lại cho xã hội.

Mô hình thông tin số công trình trên nền tảng BIM với các thông tin về kết cấu tích hợp

Mô hình thông tin số công trình trên nền tảng BIM với các thông tin về kết cấu tích hợp

Đổi mới quy trình thiết kế & phát huy hiệu quả thế mạnh từ nền tảng BIM
Để có thể áp dụng BIM thành công, ngành Xây dựng Việt Nam cần nhận thức và hiểu rõ vấn đề một cách đúng đắn. Từ bài học kinh nghiệm về những khó khăn chuyển đổi sang BIM ở các nước phát triển cũng gặp phải, có thể thấy rằng không có một công thức thành công chung nào có thể áp dụng được cho điều kiện thực tiễn ở Việt Nam. Việc nhận thức BIM cho đúng bản chất sẽ mang lại lời giải cho các khu vực quản lý nhà nước, doanh nghiệp và cá nhân, việc đón bắt các cơ hội sẽ có giải pháp cụ thể hơn.
Nhìn chung các quan điểm chuyên gia đánh giá đều cho rằng BIM không phải là một công nghệ, thực chất đây là một xu hướng công nghệ tập hợp nhiều công nghệ thông tin ứng dụng cho ngành Xây dựng. Những hào hứng ban đầu của doanh nghiệp khi tìm cách áp dụng BIM sẽ nhanh chóng chấm dứt, khi không thấy được bản chất và hiệu quả thật của vấn đề. Các quảng bá thường thấy “BIM đi hết vòng đời của dự án, BIM đem lại hiệu quả kinh tế kỳ diệu, năng suất kỳ diệu, là giải pháp tuyệt vời” được truyền thông bởi các hãng cung cấp phần mềm nhưng hầu hết đều không nói rõ các điều kiện cần và đủ để đạt được những mục tiêu đó.
Bản chất thực sự của BIM là thay đổi cách làm việc, cho phù hợp với sự phát triển của công nghệ thông tin đây là điều kiện cần. Việc sử dụng công nghệ CAD vẫn hướng doanh nghiệp đến BIM, tuy nhiên doanh nghiệp đó cần phải thay đổi cách làm việc hay nói cách khác tái cấu trúc lại. Áp dụng BIM không có nghĩa là bỏ công cụ Autocad đã có để sử dụng công cụ Revit mới, cũng không có nghĩa chuyển đổi từ phần mềm này sang phần mềm khác. Điều quan trọng chuyển đổi cách làm việc, cách thức tổ chức sản xuất cần thay đổi, mô hình trực quan thể hiện trung thực đầy đủ nhất các phương án thiết kế, các giải pháp xây dựng là trung tâm của dự án chứ không phải là các giấy tờ bản vẽ được in ra. Các hồ sơ in ra vẫn cần thiết nhưng phải duy trì và được nhận thức giữa các bên đó là bản báo cáo của mô hình trên máy tính và đồng nhất với các định dạng điện tử được lưu trữ tập trung và được các bên tham gia dự án công nhận khi thực hiện dự án.
Tư duy bản vẽ là bản báo cáo trung thực của thiết kế, sẽ giúp cho các doanh nghiệp và quản lý nhà nước có được hướng tập trung đúng đắn trong việc quản lý khai thác dữ liệu với CAD cho hiện tại và các file mô hình BIM cho tương lai. Các doanh nghiệp cần xây dựng các quy định chuẩn hóa khi áp dụng các phần mềm, phù hợp với đặc thù của doanh nghiệp, thường được gọi là các BIM Protocol. Cách xây dựng hệ thống này cần tham khảo các tài liệu mẫu của quốc tế, đặc biệt là UK (vương quốc Anh) để có được cách làm tiệm cận đúng. Với quốc gia việc ban hành các tài liệu hướng dẫn chung cũng cần sự minh bạch và kịp thời điều chỉnh theo các đóng góp của xã hội để phục vụ lợi ích chung. Các thống nhất về tài liệu điện tử cần có sự tham gia của quản lý nhà nước, nói cách khác ngôn ngữ trao đổi chính trong dự án chuyển đổi từng bước từ bản vẽ vật lý in ra giấy, sang mô hình BIM được lưu trữ tập trung công khai và minh bạch.

Việc sử dụng công nghệ CAD vẫn hướng doanh nghiệp đến BIM, tuy nhiên doanh nghiệp đó cần phải thay đổi cách làm việc hay nói cách khác tái cấu trúc lại. Áp dụng BIM không có nghĩa chỉ là bỏ công cụ Autocad đã có để sử dụng công cụ Revit mới, cũng không có nghĩa là chuyển đổi từ phần mềm này sang phần mềm khác. Điều quan trọng chuyển đổi cách làm việc, cách thức tổ chức sản xuất cần thay đổi, mô hình trực quan thể hiện trung thực đầy đủ nhất các phương án thiết kế, các giải pháp xây dựng là trung tâm của dự án chứ không phải là các giấy tờ bản vẽ được in ra.

Điều kiện đủ của doanh nghiệp khi áp dụng BIM cần phải xây dựng song hành cả hệ thống quản lý và sản xuất. Hệ thống sản xuất có thể chia tách thành các khu vực ứng dụng công nghệ thông tin với các phần mềm tiên tiến để tạo lập BIM level 2 (theo các phân cấp của UK), đồng thời vẫn duy trì công nghệ CAD để giải quyết các công việc đang thực hiện nhưng hệ thống hóa và hướng tới cách làm việc theo BIM, hiện thực hóa BIM level 1. Nếu chỉ quan tâm đến việc áp dụng phần mềm cải tiến công cụ sản xuất mà không cải tiến công cụ quản lý, việc thất bại gần như là chắc chắn. Các khuyến cáo cụ thể cho doanh nghiệp khi tiếp cận BIM luôn gắn BIM là một phần của ERP doanh nghiệp (Enterprise Resource Planning – Hoạch định nguồn lực doanh nghiệp, nhất quán các ứng dụng công nghệ thông tin vào sản xuất kinh doanh).
Các phần mềm với nền tảng công nghệ CAD như Autocad Architechture và Autocad Buiding System vẫn hoàn toàn có thể sử dụng để thực hiện BIM với các tòa nhà tại Việt Nam. Đến nay mặc dù Revit đã được biết đến rất nhiều, nhưng những phần mềm này vẫn được Autodesk duy trì phát triển song hành, hiệu năng với BIM thực sự vẫn có giá trị, đặc biệt với các doanh nghiệp tư vấn Việt Nam, do đó nếu biết cách khai thác chúng còn đem lại nhiều lợi nhuận ngay lập tức hơn cả Revit.
Muốn tiếp cận BIM tốt nhất, vẫn cần phải chuẩn hóa nền tảng quy trình thực hiện Autocad đã có. Các tiêu chuẩn về Layer, các quy định về thể hiện, các nguyên tắc làm việc phối hợp, quản lý theo BIM cần phải định hình, thay đổi ngay cả với cách sử dụng Autocad. Đây là nền tảng căn bản để quá trình chuyển đổi tiếp cận BIM và khai thác được các lợi ích mà nó đem lại./.

Trần Quang Huy
Công ty Tư vấn ứng dụng ForBIM

Bình luận