2008-12-17 16:48:50 来源:中国计算机用户
学计算数学出身的王国俭现在横跨两个专业,看起来在哪一行都不是科班出身,却将建筑行业和IT完美结合,并在其中如鱼得水。
在寸土寸金的上海浦东陆家嘴金融中心区,一幢101层、高达492米的超高层建筑——上海环球金融中心2008年8月30日正式开门迎客,从而它也超越421米的金茂大厦,成为我国目前最高的在用建筑。
作为这两栋标志性建筑的设计单位,上海现代建筑设计(集团)有限公司(以下简称“现代集团”)自然有着超群的设计实力,同时,下设两家子公司华东院和上海院的现代集团,其信息化建设也一直位于国内建筑设计行业的龙头位置。
30年的IT工龄
从1974年引进第一台穿孔机开始,现代集团就开始了长达34年的信息化历程;1979年,华东院开始自行设计通用程序和软件,上海院则第一次将现在看来仍不过时的弹塑性计算分析程序用于当时上海宾馆的设计当中;1983年,上海院引进16个终端的小型机;1985年,上海院引进第一台IBM PC机,开始了PC全面推广时代;1987年,华东院和上海院都建立了APOLLO图形工作站系统,用于建筑设计……1995年,华东院开发了信息管理系统(MIS);第二年,上海院搭建了以太网络,并首建办公局域网;2005年,集团建设了万兆网络平台;2007年,集团搭建高性能计算平台。
这些年份的成绩的确让人咋舌,不光是在建筑设计行业,在国内这样的信息化应用也实属领先。
环球金融中心启用后的第二周,记者在上海见到了曾在项目中任结构分析工作的现代集团副总工程师、教授级高工王国俭。讲到结构,王国俭滔滔不绝,原来,这才是他的老本行。
30年前,学习计算数学的王国俭进入现代集团。他所学的专业正好用于建筑设计中的通过计算方法对大型线性代数方程的求解上,比如钢的用量、地震和风的影响下建筑的震动和摆动等,比较对口,也算为结构计算起到了服务性的工作作用。这倒是和IT在企业中的地位相似,但一直为建筑主业“服务”的王国俭,丝毫没有体会到一点不受重视或处境尴尬的意思,这和大多数企业CIO的叫苦不迭相去甚远,记者不禁心生疑问。不过,这个谜团随着采访的深入,也渐渐解开了。
两栋超高层的得意之作
提起金茂大厦和刚刚竣工的环球金融中心,王国俭一下子打开了话匣子:“金茂大厦和环球金融中心都是由我参与进行结构计算的。”自豪之情溢于言表。
1994年,金茂大厦的项目得到批准之后,由于我国当时缺乏超高层建筑的设计经验,所以面向国际招标,最后选择了在高层建筑方面经验丰富的美国SOM公司。而现代集团下属的华东院作为国内的把关单位,承担起了配合工作,用中国的设计标准和规范对设计方案进行校对核验。
“从设计到施工的两三年,我一直在现场。”王国俭说,项目实施过程中,还发生过一段小插曲。位于我国东部沿海的上海经常遭遇大风天气,对于250米以上的超高层建筑,风是最大的影响因素,金茂大厦就是按照12级大风的标准进行受力分析的。
当时美国的设计风格较为大胆,将风速定为42米/秒来进行受力分析,而中国的此项规范是55米/秒,两国的专家为此起了争执。美国设计人员认为将风速考虑过大,多消耗钢筋会造成成本浪费,建筑体积的增加也对抗地震不利;王国俭和同事们则坚持己见,认定按照较小风速设计的结构不合要求,按55米/秒设计的结构才是合理的。最后,双方将方案折中为建筑在风中的位移可以按照较小标准设计,即顶层位移为1.2米,而内部的钢筋强度还是按照“保守”的中国标准来执行,这也成为后来国内的几座超高型建筑的设计标准。
2005年,“麦莎”台风登陆上海,设计人员在金茂大厦内安装了测试仪器,在风中记录实测数据。就在两周前,中美两国当时的设计权威又聚在一起,将实测数据汇总起来,再次讨论鉴定了14年前的设计。报告显示,当时王国俭和同事们的坚持是非常有必要的,14年前的争议终于在数字面前有了定论。
这次,高达492米的环球金融中心也是由现代集团华东院作为顾问进行计算、分析的。王国俭说,建筑设计包括两个方面,一是外观设计,这部分最为感性,设计者只追求美感;另一个就是建筑内部的功能和结构设计,他从事的是结构设计中最为理性的那部分——将结构分析归结为数学问题,通过数学手段鉴定设计的可行性。
建筑行业的计算机应用起步在70年代,王国俭的工作生涯也伴随着这个行业的信息化发展走过了30年。他说,早期像华东院承接了“很不得了”的100米以上高层建筑,如华亭宾馆、联谊大厦、电信大楼时,那时候的计算机还不如现在的一台PC机的计算能力强,也没有现成的软件进行抗风和地震的计算分析。没有技术手段,就只能自己编软件,不了解设计原理也不行,虽然没有学过建筑设计,但为了更好了解建筑,王国俭还自学了材料力学、结构力学等学科。
十年前能用上美国的ETABS软件,就已经非常先进了,虽然它还不能解决地震时的地下分析、大震以后的开裂等问题。王国俭打了个比方:环球金融中心建造之后,金茂大厦上总能听到风的啸叫声,因为超高层建筑距离太近,本身就会互相影响,这些问题在当时的建筑界都没法解决,要模拟风只能去风洞试验室,而实验室因为面积所限,测算出来的数据也是失真的。
现在,计算机模拟风的工程软件开始出现和应用,建筑设计师也关心起结构来,因为小区内的密集的建筑会随着风向而互相产生影响。高端软件加上并行计算,分析罕遇地震、超高层建筑之间相对影响的模拟等这些问题,对于现代集团来说已不再成为难题。
IT投资如何才划算?
设计单位离不开电脑和设计软件,一套CAD软件的许可证就要3万元,每台机器上都安装的话,对于动辄上千人的设计院来说,是一笔巨大的开支。业内有些单位采取了购买盗版软件或者只买很少量的正版软件以掩人耳目的方式,王国俭说,我们做设计的也担心别人侵犯我们的知识产权,盗用我们的设计,将心比心,也是遵守国际规则,所以我们不能用盗版软件。
但要解决这个成本问题,怎么办?王国俭去找了一趟集团老总张桦,他问张总:“我们用正版软件是真做还是假做?”回答是当然真做。那么,接下来王国俭的需求就抛了出来——如果3000名员工每人一套正版CAD软件许可证,那就是9000万元的投入,但采用许可证的浮动管理软件,就能基于网络架构将许可证在信息中心的后台统一管理起来,并能够随时掌握使用情况的动态分布。只要客户端接入集团的局域网,不论在哪个角落都有权申请使用许可证,一旦经过验证,就可以将一个许可证分配给这个用户,当他退出后许可证再次归位。
因为建筑行业的设计师经常出差或在项目现场,所以同时使用软件的人数并不是很饱和,这种动态的管理非常科学,王国俭笑着说:“软件公司也觉得无懈可击。”目前,现代集团购买的许可证总数只占到员工人数的三分之一,就已经完全够用了,这样既可以省掉每人一套软件的成本,又能实现完全的正版化。
省下了软件的成本,可构建这个“万兆为核心,千兆到桌面”的网络也要花1800万元,领导乐意吗?王国俭对老总晓之以理:有的设计院的网络是“千兆为核心,百兆到桌面”,一样要花钱的,还不如一步到位,效果立竿见影。老总张桦是搞建筑结构出身的,要说服他,就要拿出有力的方案和论证,王国俭的原则就是“不贪快,按部就班慢慢来”。
果然,事实证明,这个万兆网络的投资还是划算的。通过网络进行设计工作的好处是不仅可以充分有效地利用软件资源,设计资源也都被集中了起来。以前设计人员都是各干各,图纸全在PC机里,一旦延迟交图、离职或者电脑中毒,就丝毫没辙了。如果进行了修改,下一个环节的工作人员也无法及时了解,没有协同过程。
现在变成CAD一体化协同设计,用一个项目管理系统菜单,设计初始阶段就把任务分好,完成的图纸就放入这个目录,不同的专业配备不同的服务器,所有的服务器又都集中在这个“国内建筑设计行业里最大的机房”里,这样就可以充分利用软件资源。在这个网络构架上,还开发了现代建筑产品技术应用信息平台(MATi),把设计人员工作中用到的设计规范、建筑标准、建筑材料、设备提供商提供的技术参数等都在此公布、共享。
随后,现代集团又购买了两台8CPU的并行计算机和1台16CPU的、真正64位的并行计算机,把硬件资源也统一起来。因为现在最先进的网格计算软件——PBS Pro可以把几台服务器用作业管理系统统一管理,当设计人员递交作业时,可以根据课题大小分配CPU,通过软件调度,在后台分配资源,把有限的资源充分利用起来。
网络部署不仅设计软件能用到,ERP和高性能计算都用得到。高端软件不可能由下属的各设计院分别去买,所以集中管理省下来的钱大大超过了网络投资。综合利用也是王国俭每一步规划成功的一大法宝,比如购买Oracle公司的ERP软件中的5个模块花了300多万元,实施费用又是软件费用的2倍,配合这些还买了两台小型机DB Server和Application Server,又是300万,但好处在于人力资源和财务能统一起来。设计工作用到的软件很多,数据库都不统一,数据采集也不通,通过这个网络,财务也可以把这些都统一起来,让老总随时能够了解子公司的财务情况。
在两个行业如鱼得水
现代集团的IT投资是由公司董事会决定通过的,王国俭根据需要进行整体规划,每年上报。能做到建筑行业乃至全国企业的信息化领先水平,王国俭深谙此中之道。“领导们不太了解信息化,但他们要求我们做到行业领先,有话语权,所以必须把预算做好。”现代集团要在行业里占据话语权,王国俭也要在集团领导面前拥有自己的话语权。
从2005年到现在,现代集团在信息化方面的投资已有5000多万元,而且从来没有失手过。王国俭认为,现代集团的信息化发展迅速,也是因为在规划当中没有失手过,“失败的话以后就没有底气了,领导对以后的规划都会半信半疑:原来讲得很好,怎么现在做不下去了?这就是我做事的风格。”学数学出身的王国俭思维缜密,性格严谨,因为“做技术的人没有虚伪,每个问题都要解决,每条路都要保证准确,不能马虎和糊弄,凑合是要出人命的,这也是工作性质决定的”。
王国俭正在规划,打算明年部署PDM产品数据管理系统,因为它能跟CAD工具很好地集成,可以互相启动并调用。原来设计人员只能打开CAD,今后的设计项目都放在PDM系统中,设计人员可以随时看到每个项目的进展程度,如果要用CAD绘图,可以在PDM里直接启动,生产效率将会大幅度提高。这些都是他利用开会的机会,和制造业等其他行业的CIO聊天,从别人那里“偷师”过来的,他经常了解其他行业的新趋势,并结合建筑行业搬过来。“我们的领域宽泛,和设计汽车、飞机是一样的,只是没有那么精细。”
“100人以下的设计单位可以用达索公司的SmarTeam,上千人的企业可以用Matrix。”说到建筑软件,王国俭如数家珍,俨然已经成为业内人士。“如果我是学建筑设计的,那圈子就小得多,只能局限在建筑设计行业。”横跨两个专业,看起来在哪一行都不是科班出身,王国俭却将建筑行业和IT结合得如此完美,并在其中如鱼得水。
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