Bàn chuyện chủ quyền số ngành Xây dựng - Đô thị

Khi nhắc đến chủ quyền số trong ngành xây dựng, phần lớn các cuộc thảo luận thường xoay quanh việc có nên phát triển một phần mềm BIM nội địa hay không, có cần xây dựng một nền tảng quốc gia thay thế các phần mềm nước ngoài hay không, hoặc làm thế nào để giảm sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp công nghệ quốc tế. Đó đều là những câu hỏi quan trọng, nhưng chưa chạm đến gốc rễ của vấn đề. Chủ quyền số không bắt đầu từ phần mềm. Phần mềm chỉ là công cụ. Điều quyết định khả năng tự chủ lâu dài của một quốc gia nằm ở tầng sâu hơn nhiều: quyền định nghĩa dữ liệu.

Trong kỷ nguyên số, dữ liệu đã trở thành một loại hạ tầng mới, tương tự như điện, đường, cảng biển hay viễn thông trong các giai đoạn phát triển trước đây. Ngành xây dựng cũng không nằm ngoài quy luật đó. Mỗi công trình không chỉ là một tập hợp của bê tông, thép và kính, mà còn là một tập hợp khổng lồ của dữ liệu: dữ liệu hình học, dữ liệu vật liệu, dữ liệu kết cấu, dữ liệu cơ điện, dữ liệu chi phí, dữ liệu tiến độ, dữ liệu vận hành, dữ liệu bảo trì và hàng nghìn thuộc tính khác. Giá trị của công trình trong thời đại số không còn chỉ nằm ở bản thân tài sản vật lý mà còn nằm ở khả năng tạo lập, quản lý và khai thác kho dữ liệu này trong suốt vòng đời hàng chục, thậm chí hàng trăm năm.

Chính vì vậy, câu hỏi quan trọng không còn là "phần mềm nào đang được sử dụng" mà là "dữ liệu được định nghĩa như thế nào". Một mô hình BIM được tạo ra bằng Revit, Archicad, Tekla, OpenBuildings hay bất kỳ phần mềm nào khác đều có thể thay đổi theo thời gian. Công nghệ sẽ liên tục phát triển, doanh nghiệp có thể thay đổi nhà cung cấp, phần mềm có thể bị ngừng hỗ trợ hoặc thậm chí rút khỏi thị trường. Điều duy nhất cần tồn tại ổn định qua mọi thế hệ công nghệ chính là dữ liệu. Nếu dữ liệu được chuẩn hóa tốt, việc thay đổi công cụ chỉ giống như thay đổi chiếc bút để tiếp tục viết bằng cùng một ngôn ngữ. Ngược lại, nếu dữ liệu bị khóa trong từng hệ sinh thái phần mềm, toàn bộ giá trị số của công trình sẽ bị phụ thuộc vào nhà cung cấp.

Đó là lý do vì sao quyền định nghĩa dữ liệu mới là biểu hiện cao nhất của chủ quyền số. Quyền đó bao gồm quyền quyết định đối tượng nào sẽ được quản lý, mỗi đối tượng được đặt tên như thế nào, sử dụng hệ mã phân loại nào, phải khai báo những thuộc tính gì, sử dụng kiểu dữ liệu nào, đơn vị đo nào, giá trị nào là bắt buộc, giá trị nào là tùy chọn, dữ liệu được kiểm tra theo quy tắc nào và được trao đổi giữa các hệ thống theo định dạng nào. Khi quốc gia làm chủ được các quy tắc này, dữ liệu sẽ thuộc về quốc gia chứ không thuộc về bất kỳ phần mềm nào.

Có thể hình dung BIM giống như một ngôn ngữ. Nếu vậy, mô hình 3D chỉ là phần chữ viết, IFC là ngữ pháp giúp các phần mềm có thể hiểu nhau, hệ thống phân loại là từ điển, Product Data Template là mẫu khai báo từ vựng, còn ontology và metadata là tầng ngữ nghĩa giúp máy tính hiểu đúng ý nghĩa của từng khái niệm. Một ngành xây dựng hiện đại không thể vận hành nếu mỗi doanh nghiệp sử dụng một "phương ngữ" riêng, mỗi phần mềm tạo ra một hệ thống dữ liệu riêng và mỗi chủ đầu tư yêu cầu một cách khai báo khác nhau. Chỉ khi toàn ngành sử dụng cùng một ngôn ngữ dữ liệu, thông tin mới có thể lưu thông thông suốt giữa thiết kế, thi công, nghiệm thu, vận hành, bảo trì và quản lý tài sản.

Từ kinh nghiệm quốc tế cho thấy những quốc gia thành công trong chuyển đổi số xây dựng đều lựa chọn con đường này. Vương quốc Anh không bắt đầu bằng việc phát triển phần mềm BIM của riêng mình mà tập trung xây dựng bộ tiêu chuẩn quản lý thông tin, quy trình làm việc và các yêu cầu dữ liệu thống nhất. Singapore xây dựng CORENET X dựa trên các chuẩn dữ liệu mở, sử dụng IFC làm nền tảng trao đổi và từng bước hình thành hệ sinh thái kiểm tra tự động. 

Phần Lan và Na Uy kiên trì theo đuổi chuẩn mở trong nhiều năm để bảo đảm dữ liệu có thể được sử dụng lâu dài. Nga sau các biến động địa chính trị càng nhấn mạnh việc xây dựng chủ quyền dữ liệu và nền tảng quản lý thông tin quốc gia. Trung Quốc phát triển mạnh BIM thông qua việc gắn mô hình với đo bóc khối lượng, quản lý chi phí và đấu thầu, qua đó biến dữ liệu thành công cụ tạo ra giá trị kinh tế trực tiếp. Dù cách tiếp cận khác nhau, điểm gặp nhau của các quốc gia này là họ đều xem dữ liệu là nền tảng và phần mềm chỉ là công cụ.

Trường hợp của Trung Quốc đặc biệt đáng chú ý. Thành công lớn nhất của họ không nằm ở việc phổ cập một phần mềm hay ban hành thật nhiều quy định, mà ở việc gắn dữ liệu BIM với dòng tiền của dự án. Khi mô hình quyết định khối lượng, khối lượng quyết định dự toán và dự toán quyết định khả năng trúng thầu, doanh nghiệp có động lực rất mạnh để xây dựng dữ liệu chính xác. Chính cơ chế kinh tế đã thúc đẩy BIM phát triển nhanh hơn bất kỳ chiến dịch tuyên truyền nào. Tuy nhiên, giới hạn của mô hình này cũng dần xuất hiện khi dữ liệu chủ yếu phục vụ đo bóc và thanh toán mà chưa phát huy hết giá trị trong vận hành, quản lý tài sản, mô phỏng năng lượng hay Digital Twin.

Nga lại cung cấp một góc nhìn khác. Sau khi nhiều phần mềm quốc tế rút khỏi thị trường, điều họ ưu tiên không chỉ là phát triển công cụ thay thế mà còn là xây dựng hệ thống tiêu chuẩn, định dạng dữ liệu và nền tảng quản lý thông tin mang tính quốc gia. Quan điểm của Nga cho thấy chủ quyền số không chỉ là quyền sử dụng công nghệ mà còn là quyền kiểm soát cấu trúc dữ liệu của toàn ngành xây dựng. Khi dữ liệu được chuẩn hóa và quản lý thống nhất, việc thay đổi phần mềm sẽ không còn là rủi ro chiến lược.
Đối với Việt Nam, đây có lẽ là bài học quan trọng nhất. Là quốc gia đi sau, Việt Nam không còn nhiều lợi thế trong việc phát triển một hệ sinh thái phần mềm BIM cạnh tranh với thế giới. Quy mô thị trường chưa đủ lớn, nguồn lực còn hạn chế và tốc độ phát triển công nghệ quá nhanh khiến việc chạy đua bằng phần mềm rất khó tạo ra lợi thế bền vững. Nhưng Việt Nam hoàn toàn có thể đi trước ở một lĩnh vực khác: xây dựng chuẩn dữ liệu quốc gia.

Điều Việt Nam cần trước hết không phải là một thư viện BIM quốc gia dưới dạng hàng triệu tệp đối tượng, bởi các thư viện như vậy sẽ nhanh chóng lỗi thời và luôn cần nguồn lực khổng lồ để cập nhật. Điều cần xây dựng là "ngữ pháp" của dữ liệu.

Mỗi đối tượng xây dựng cần có mã phân loại thống nhất, định nghĩa chuẩn, nhóm thuộc tính tối thiểu, kiểu dữ liệu, đơn vị đo, danh mục giá trị được phép sử dụng, quy tắc kiểm tra dữ liệu, mức độ bắt buộc theo từng giai đoạn của dự án, chủ thể chịu trách nhiệm khai báo và cơ chế ánh xạ với các chuẩn quốc tế như IFC, ISO 12006, ISO 23386, ISO 23387 và bSDD. Khi Nhà nước ban hành được bộ quy tắc này, doanh nghiệp có thể tự do phát triển thư viện, phần mềm và các giải pháp AI của riêng mình mà vẫn bảo đảm khả năng liên thông.

Đó cũng chính là vai trò thích hợp nhất của Nhà nước. Nhà nước không cần cạnh tranh với doanh nghiệp trong việc phát triển phần mềm hay sản xuất thư viện đối tượng. Điều Nhà nước phải làm là xây dựng luật chơi, xây dựng chuẩn dữ liệu, xây dựng hệ thống phân loại, ontology, metadata và cơ chế quản trị dữ liệu. Nhà nước tạo ra "ngôn ngữ", còn thị trường sẽ tạo ra "nội dung". Nhà nước xây nền móng, còn doanh nghiệp xây các tòa nhà trên nền móng đó. Đây là cách phân công vừa hiệu quả vừa phù hợp với quy luật phát triển của kinh tế số.

Khi dữ liệu được chuẩn hóa, toàn bộ hệ sinh thái sẽ cùng được hưởng lợi. Chủ đầu tư không còn phải yêu cầu nhiều định dạng khác nhau. Doanh nghiệp tư vấn có thể tái sử dụng dữ liệu. Nhà thầu giảm thời gian chuyển đổi thông tin. Đơn vị vận hành tiếp nhận hồ sơ số đầy đủ. Các cơ quan quản lý có thể khai thác dữ liệu phục vụ cấp phép, kiểm tra, thống kê và hoạch định chính sách. Các doanh nghiệp công nghệ có thể phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên cùng một nền tảng dữ liệu thống nhất mà không phải xây dựng lại từ đầu.

Đặc biệt, trí tuệ nhân tạo sẽ là lĩnh vực hưởng lợi nhiều nhất từ chuẩn hóa dữ liệu. AI không thực sự hiểu các đường nét của mô hình 3D; AI hiểu dữ liệu có cấu trúc, metadata, ontology và mối quan hệ ngữ nghĩa giữa các đối tượng. Một mô hình đẹp nhưng thiếu dữ liệu gần như không có giá trị đối với AI. Ngược lại, một mô hình được chuẩn hóa tốt sẽ trở thành nguồn tri thức để AI tự động kiểm tra thiết kế, bóc tách khối lượng, lập kế hoạch thi công, đánh giá tuân thủ tiêu chuẩn, dự báo bảo trì, tối ưu vận hành và hỗ trợ ra quyết định. Trong tương lai, lợi thế cạnh tranh sẽ không nằm ở việc ai có phần mềm tốt hơn mà ở việc ai sở hữu dữ liệu chuẩn hơn.

Xa hơn nữa, BIM chỉ là bước khởi đầu. Khi dữ liệu công trình được chuẩn hóa, chúng có thể kết nối với GIS để hình thành bản đồ đô thị số, kết nối với IoT để theo dõi vận hành thời gian thực, kết nối với hệ thống quản lý tài sản công để quản trị hạ tầng, kết nối với Digital Twin để mô phỏng toàn bộ vòng đời công trình, và kết nối với AI để hình thành các hệ thống hỗ trợ ra quyết định thông minh. Từng công trình riêng lẻ sẽ trở thành một phần của hạ tầng dữ liệu quốc gia, nơi mọi thông tin đều có thể được chia sẻ, phân tích và khai thác phục vụ phát triển kinh tế - xã hội.

Để đạt được mục tiêu đó, Việt Nam cần một lộ trình dài hạn. Trước hết là hoàn thiện hệ thống phân loại quốc gia, bộ Product Data Template và nền tảng định nghĩa dữ liệu đối tượng. Tiếp theo là chuẩn hóa môi trường dữ liệu chung (CDE), tăng cường sử dụng IFC, IDS, COBie và các tiêu chuẩn mở trong trao đổi thông tin. Sau đó từng bước hình thành các cơ sở dữ liệu công trình thống nhất, kết nối với cơ sở dữ liệu đất đai, quy hoạch, hạ tầng kỹ thuật và tài sản công. Trên nền tảng đó mới phát triển Digital Twin đô thị, AI cho quản lý xây dựng và các dịch vụ số thế hệ mới.

Con đường này chắc chắn không đơn giản. Việt Nam vẫn còn  thiếu hệ thống phân loại thống nhất, thiếu cơ chế chia sẻ dữ liệu, thiếu năng lực quản trị metadata và còn phụ thuộc nhiều vào các hệ sinh thái phần mềm riêng lẻ. Tuy nhiên, đây đều là những thách thức có thể giải quyết nếu có một chiến lược nhất quán và tầm nhìn dài hạn. Điều quan trọng nhất là lựa chọn đúng điểm khởi đầu.

Chủ quyền số trong ngành xây dựng không bắt đầu từ việc sở hữu một phần mềm, càng không nằm ở việc xây dựng một thư viện đối tượng khổng lồ. Chủ quyền số bắt đầu từ quyền định nghĩa dữ liệu. Khi Nhà nước xây dựng được ngôn ngữ chung cho dữ liệu công trình, toàn bộ hệ sinh thái – từ doanh nghiệp, phần mềm, tiêu chuẩn, AI đến các hệ thống quản lý – đều có thể phát triển trên cùng một nền tảng thống nhất. 

Đó không chỉ là nền tảng để BIM được áp dụng hiệu quả trong từng dự án, mà còn là bước chuẩn bị chiến lược để Việt Nam xây dựng hạ tầng dữ liệu xây dựng quốc gia, hình thành Digital Twin ở quy mô đô thị và quốc gia, thúc đẩy quản trị dựa trên dữ liệu, nâng cao hiệu quả đầu tư công và bảo đảm chủ quyền số của đất nước trong nhiều thập niên tới. Đến khi đó, điều còn lại sau mỗi lần thay đổi công nghệ sẽ không phải là tên của phần mềm, mà là giá trị bền vững của dữ liệu – tài sản số quan trọng nhất của ngành xây dựng trong kỷ nguyên số.