去年有这么个明星项目吸引了我的注意力，武汉江夏区新一代天气雷达气象塔项目，官方的宣称是：从设计到施工没有使用一张纸质图纸，利用PLM平台，实现了「一个模型管到底」的无图设计、无图建造，打破了建筑业千百年来的传统。
对，我的第一反应也是这样的。法律法规层面首先就过不去，再说不出图怎么指导施工呢？
不过，「完全可行」与「完全不可能」之间，并不是非黑即白的，我在这里面嗅到了有趣儿的气味，本着对新鲜事儿不嗤之以鼻、保持好奇的态度，我找了几位圈子里的朋友，也联系到了真实参与这个项目的人员，去刨根问底追了追，还真追出点新东西来。
咱们先放下来自传统的成见，一起去看看这个项目到底是咋回事儿。
PLM系统：他山之石可以攻玉？
新一代天气雷达气象塔项目的牵头方是中南建筑设计院，这两年他们提出的几个概念——比如无图纸施工、比如免费设计——都是很值得敬重的思考，提出这些先锋性的理念，本身就很不像一家成立了70多年的老牌设计院所做的事儿。
这个项目本身并不是哗众取宠的灵光一现，而是中南建院、中核二二公司和法国达索合作研究成果的外化表现，「无图纸」可以理解为打造一个明星项目的宣传点，但它只是一个系统的外在的显性结果，这个系统真正要去解决的问题，是数字化交付的行业难题，以及所有设计院在这个时代面临的转型和生存难题。
这里所说的「系统」，是中南建院投资近亿元打造了一个叫做3DE平台，核心就在于尝试把航天、汽车等制造行业常用的PLM （Product Lifecycle Management，产品生命周期管理）系统，引入到建筑行业。
PLM在航空、造船、汽车等工业制造领域已经发展得比较成熟，它把三维建模、数字仿真、数字制造和数字管理集成到一起，让模型和数据在云端交付，帮助这个领域的企业打破对图纸的依赖，进入到以数据为中心的时代。
我们走访了真实参与到这个项目的负责人，了解到了一些基本情况。真说一张图纸都不打印，那还是不可能的，毕竟还是要盖章过审的。
但实打实的情况是：以往设计和施工沟通的主体是图纸，模型最多起到一个辅助的作用；而这个系统带来的改变，是模型来到了沟通的主体，施工方连接PLM平台，在移动端查看具体节点的几何信息和工艺做法等数据。
需要进一步施工指导的，就提资给设计，设计院从模型里直接出节点大样，而不是由人来绘制大样图。纸质的图纸退居二线，成为了主要用来满足合规性的辅助角色。
这样前进的「一小步」，也意味着设计院可以更深地介入到项目的全过程实施中。
实际上，中南建院在实现这个目标的路上做了大量的工作，比如给国外跨行业的平台补齐本地化功能，完成大量的建筑构件库扩充，二次开发云端的工具包等等。
不过我们今天想把这些赞颂放到一边，单独拎出来一项最有意思的突破来给你分享，它解决的是关于「无图纸」指导施工的核心问题。
你可以思考一下，假如现在你的项目，用最小的出图代价满足了过审的要求，其余还有大量现场工作需要指导，如果不用纸质图来实现沟通，那么最需要突破的瓶颈是什么呢？
MBD：刺向纸质图的匕首
MBD的全称是Model Based Definition，基于模型的定义。
官方的描述是这样的：它是一种使用 3D 模型、产品和制造信息 (PMI) 以及相关元数据来定义单个部件和产品装配体的方法。
这么说有点拗口，要说清楚它是怎么回事，我们先要回到设计的本身，从文档这东西开始聊。
「产品文档」是一个产品设计和制造过程中非常重要的组成部分，无论这个产品是一台机器、一辆汽车、还是一栋房子。
产品文档可以用来清晰地描述这个产品各种组件的规格、尺寸、详细要求，还可以给制造商提供规划、制造和优化这个产品的信息。
在很长的历史中，人们一直使用二维的、纸质的文档提供这些信息，主要包括图纸、表格和一些文字说明。
这并不是天经地义的，毕竟我们的大脑是在三维空间构想一个产品，是纸张这个载体在文明的大部分时间限制了我们的三维表达能力。所有的规则、玩法、政策和法规，都围绕着这个限制来不断展开。
图纸带来的问题是显而易见的，那就是从三维到二维的表达，再从二维到三维的解读，这中间有太大的不确定性。
如今制造业的很多先进企业，已经抛弃了纸质工程图，他们并不是选择三维模型作为出图的数据源，而是彻底把纸质图踢出了整个流程，转而直接用三维模型来表达设计。
让我们先把法规问题放到一边，你可以思考一下，用模型来表达和沟通，最大的问题在哪里呢？
建立模型的人，可以一边建模，一边考虑每个构件的尺寸、材质、规格等信息，他们在建模的过程中，也能无比精细地控制每个构件的尺寸——输入3000毫米，这个构件就不可能是3001毫米。
但是，当这个模型交给制造商或者建造商的时候，问题就来了，他们不可能通过肉眼直接得知模型里每个构件的具体信息，尤其是构件本身与构件之间精确的空间尺寸关系。
于是，即便有了非常精确的三维模型，出图这个工作还是必须要有的，目的之一就是要在图面上把需要表达的尺寸都给标注出来，甚至标注的重要性比图纸的真实尺寸还重要：一个实际长度3200毫米的构件，只要你标注成3000，就会按照3000的尺寸被造出来。
那咱们就用模型来出图，多一道标注的程序不就得了？实际干过这个活儿的人都知道，在一个持续迭代的项目里，保持模型和图纸始终一致，是一件几乎不可能达到的事儿。
如果是负责出图的设计师，利用三维软件直接做设计，有时候明明改一个标注数字的事儿，却要先把模型里的真实尺寸改了、再出图，图纸还要到CAD软件里再刷图层、调格式，那效率就会很低，总会有那么一两次，直接用二维CAD软件改了，后面再说，这一「再说」，模型和图纸就再也对不上了。
如果设计师只对图纸负责，有第三方配合来建三维模型，那就有一个互相「提资」的约定，总不能每次微小的变更，双方都要在同一个位置修改一次，一般会积累一定量的修改变更才对模型做出修改，同样也会在项目或早或晚的某个节点，三维模型彻底追不上二维图纸，二者分道扬镳。
好，我们为了能精准的传递关于尺寸的信息，就必须用三维模型出二维图纸，然后就遇到了各种难题，怎么办？
行业中有各种团队在想办法解决这个问题，比如各种自动出图标注的工具、导出图纸批量调整格式的工具、行政层面的建模标准要求等等。
而如果我们转过身去看工业制造领域，会看到那里的前人们很早就问了一个更加底层的问题：我们能不能在三维模型上，直接实现标注呢？
这，就是MBD和图纸最大的不同。采用了MBD方法之后，设计师和工程师们可以直接在三维模型上进行标注，并且想标注哪里就标哪里、想标多少就标多少。
大家不再需要手动定义图纸里面的尺寸，因为三维模型本身已经包含了这些信息，人们在需要某个尺寸的时候，可以在三维模型里直接看到，建模是准的，测量就是准的，不存在表达上的误差。
当然，MBD包含的不止是三维空间里的尺寸标注，它还在单一的三维数据源里，集成了采购、制造、服务和一切相关生产活动需要的全部信息，包括几何细节、标注信息、物料清单、表面加工、元数据和其他数字化数据。只不过，其中的标注信息是对二维图纸颠覆得最彻底的一项，也是和BIM技术区别做大的一点。
MBD的核心在于「单一数据源」，也就是上面说到的这些信息，全部来源于同一个模型，同时有多人对这份模型进行持续的维护，而不是传统设计方法那样，每个人想到了不同的东西，表达在图纸和设计说明的不同位置。
大家在一个数据源上干活儿，也就不存在我的图纸和你的版本不一样的问题了，所有人用的都是最新版本。当然这也就意味着MBD必须是在线的、云端自动更新的。
很多制造企业拥抱MBD的原因，就是希望可以利用独一份的数据来源，形成多人互相监督的局面，从而消除设计流程中巨大的不确定性。在日益复杂的设计和制造中，1：1的模型和数字变得完全可以由机器读取，彻底消除了多人协作中误解的可能，从而降低对工程师丰富的经验和图纸解读技能的要求。
三维模型因为天然符合我们的直觉，所以在沟通和协作过程中也很省事，不存在跨专业不认识符号、读不懂对方图纸的问题，哪里尺寸有问题，哪里空间对不上，一目了然，在大型项目里少了很多专业之间的内耗。
到了生产制造的下游，人们也不再需要维护图纸上的「人为标注」。对产品的优化可以直接在模型上进行，「模型与人」直接对话；对接大型自动制造设备也不需要工程师输入各种尺寸参数，MBD会自动完成传输工作，「模型与机器」也是直接对话。
MBD是天然排斥纸张的。一方面，由计算机生成的标注信息不需要在纸面上表达，另一方面，固定视角的纸张会限制MBD的自由度，人们读取这些数据的时候，应该可以根据需求，自由地旋转、放大、剖切、隐藏部分标注。
建筑业的MBD：意识与工具
工业领域是先有了对三维设计的高度依赖，还是先有了三维标注的成熟技术，这是个鸡生蛋、蛋生鸡的问题，不太容易考证。但反观建筑业的现状，可以看到意识形态和软件技术的双重欠缺。
在建筑业，「项目必须出纸质图」似乎是天经地义、完全不需要讨论的事儿，别问，问就是跟工业不一样、咱学不了。
但如果我们跳出来，站在高一点的视角去思考，恰恰相反，是先有了技术的限制，我们才在千百年里不得不把知识和信息「压扁」到图纸上，再通过大量的技能训练（包括制图技能和读图技能）来填补这个沟通系统，最后围绕着这些技能巨大的不确定性，制定了一系类标准、规范、责任制度和法律法规，确保人的错误被降到最低。
你必须把一些显而易见的构件抽象成符号，绘制在图面上，对方必须能解读这些符号，双方签字确认，后面出了问题，看是画符号的人出了错，还是解读符号的人出了错，谁错就惩罚谁。
而让我们回到最初的问题，如果没有了技术的限制，我们能在三维里实现所有信息的表达和传递，是不是后续所有的「不得已」就没必要存在了呢？
这种「第一性原理」的思考正是制造业迈出的一步。你可以说建筑业参与者更多、更复杂，但很难说在基本原理上，造房子和造汽车是彻底不同的两个东西，对不对？
至少，中南建院敢迈出思考和行动的第一步。2022年，他们还牵头主编了《建筑工程三维模型标注（MBD）技术规程》。目前的视点项目为了合规性，依然采用二维图纸+BIM模型的图审制度，同时中南建院也在申请直接使用三维图审。
建筑业常用的三维设计软件，像是SU、Rhino、Revit，理论上都可以支持三维标注，但想要实现快速而全面的标注，和工业设计软件Solidworks、Catia还是差出一截的。
像Autodesk这样的公司，也有支持MBD的产品，不过主要是围绕着机械设计软件Inventor开发的一系列解决方案，并没有在建筑领域发力。
中南建院就是和法国达索公司合作打造的PLM平台，后者是CATIA的开发商。
行业里都知道，达索的产品很贵，但这也并不意味着，使用其他工具的团队没有机会在这个领域做出探索，相反，这个思路打开一下，很可能是不少二次开发或者平台功能开发的方向。
这也是今天给你做这个分享，最希望表达的想法——技术已经摆在那里，有人在用，我们愿不愿意去尝试一下？
尾声：改变历史的细节和勇气
今天聊的主角是MBD，一个听起来洋气、说开了也不算太复杂的小技术，但由它作为突破点，或许我们能做的事很多。
人类很早就驯服了马，但骑兵却一直不是战争的主角。因为虽然马的速度很快，但人骑在马上为了不掉下去，就必须有一只手拽着缰绳，另外一只手就只能拿着很轻的武器，这样骑兵就没有太强的战斗力，只能作为侦查用。
直到公元4世纪 ，中国人造出了一个不起眼的小东西，它叫马镫。
对，特别简单的发明，就是人们骑马的时候，两只脚套进去的那个小铁环，让骑马的人可以「脚踏实地」地和马连成一体，人可以解放双手，拿起弓箭或重型武器，马奔跑起来的冲击力还能给武器再上一个BUFF。
就是这个小小的马镫，直接导致了骑兵成为了古代战场的主角，又进一步导致了马上民族蒙古帝国的崛起。
后来马镫传入欧洲，诞生了骑士阶级，此后的故事就更加蝴蝶效应了，以骑士为主角的十字军东征之后，骑士阶级开始反抗王权，逼着国王签订了《大宪章》，慢慢形成了欧洲后来的君主立宪制。
也就是说，现代民主精神是骑士带来的，骑士又是马镫造就的，后来有人就把《大宪章》称为马镫上的民主。
多年后我们回看今天很多小小的技术突破，可能都会影响到行业的走向。在今天的故事里，MBD或许就是中南建院推动PLM、推动设计行业数字化变革的「马镫」。
如今中南建院主推的PLM平台，已经申报了湖北省数字经济试点示范项目，获得了政府的资金支持，在湖北省2022年「数字经济」项目中排名第一，除了三维标注，还集成了三维设计、数字仿真、虚拟设计和建造等技术。
中南建院董事长@李霆说过这样的话：「未来建筑工业化、EPC、全过程咨询和建筑师负责制，已经成为板上钉钉的确定趋势，这些趋势背后有个共通的逻辑，就是把碎片化的建筑行业向一体化的制造业推进」。
他还提出，PLM会改变设计院的商业模式，由基于图纸的设计费模式，转向基于模型和数据的分润模式，让一部分设计院站在工程项目的上游，通过数据的交易和流通，实现从传统公司向懂行业的科技公司的迈进。
在很多人认为BIM模型应该由甲方买单、所有权归甲方所有的时候，他们提出，如果模型归甲方，那设计院就永远是卖苦力的商业模式，所以平台要自己搭、模型要自己建、收益也要归设计所有。
在这个普遍抱怨设计费太低的时代，他们甚至提出「免费设计」才是最好的出路。设计院免费出设计模型，向所有参与方在全过程中提供数字化服务，从卖图纸向卖服务转变，才是大型设计院数字化转型最终努力的方向。
当然，这条路很难、很长。比如模型和数据的确权，就是需要突破的难题。
李霆还有湖北省人大代表的身份，他已经在湖北省的两会上提出并推动BIM数据确权的法律建议，这件事乍一听又是天方夜谭，但倒退几十年去看看，数字版的音乐也是自由流通、很难通过确权实现盈利的，但如今却有几家大公司解决了这个问题，Apple Music每年为苹果公司贡献了超过100亿美元的收入。
在这需要强调的是，有这些设想和行动，并不代表所有问题被一夜之间解决，数字化是一场漫长的旅程，进度条哪怕往前推进5%都是很艰难的，不一定每条被规划的路都能走通，少不了第一个吃螃蟹的勇士，也一定会出现试错和探路。
但看到今天所说的这些消息，我的想法是，中南建院，敢想敢做，起立鼓掌。
这次很遗憾，没有接触到更多参与这个项目的朋友，了解的信息比较有限，先给大家伙儿做个简单的分享，如果你和你身边的人参与了这个项目，或者在相关的部门工作，欢迎联系我们，把更多的故事和细节分享给圈子里的朋友们。
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