BIM和CAD大作戰(zhàn)剛分出勝負(fù),數(shù)字孿生就已C位入場(chǎng)。
這項(xiàng)被Gartner列為改變未來(lái)十大黑科技之一的新物種,已經(jīng)從虛擬走進(jìn)現(xiàn)實(shí),把物理世界的夸克和數(shù)字世界的比特親密無(wú)間地聯(lián)系起來(lái)。
從深圳的海港立交到云貴高原的云間高速、湘西十八洞村,從長(zhǎng)江大保護(hù)工程到長(zhǎng)江邊的鋼鐵廠、汨羅西的變電站、北國(guó)冰城的工業(yè)園區(qū),數(shù)字孿生云服務(wù)將BIM推進(jìn)到4D。
業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型、數(shù)字集成、數(shù)據(jù)服務(wù)、行業(yè)平臺(tái)、可視化運(yùn)維......新的管理方式、新的商業(yè)模式、新的商業(yè)機(jī)會(huì)觸動(dòng)了工程單位和業(yè)主的數(shù)字化神經(jīng)。
Bentley 堪稱基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生領(lǐng)域的獨(dú)角獸,也將中國(guó)優(yōu)先深深植入全球增長(zhǎng)的戰(zhàn)略中。關(guān)于數(shù)字孿生的行業(yè)應(yīng)用、商業(yè)價(jià)值和變現(xiàn)之道,且來(lái)聽(tīng)聽(tīng)Bentley高級(jí)副總裁、北亞區(qū)總裁劉德盛的說(shuō)道。
一、數(shù)字化迎來(lái)新寵
數(shù)字孿生這一技術(shù)正在風(fēng)口飛,火得燙手。
對(duì)它有了動(dòng)念的人,總想知道它是否有逆天的應(yīng)用,總會(huì)去觀察應(yīng)用的深度和廣度。
讓我們來(lái)看一組靠譜的數(shù)據(jù)。在2019縱覽基礎(chǔ)設(shè)施大會(huì)的571個(gè)光輝大賽提名項(xiàng)目中,總計(jì)139個(gè)應(yīng)用了數(shù)字孿生模型,遠(yuǎn)超2018年的29個(gè),覆蓋基礎(chǔ)設(shè)施的各行各業(yè),有那么點(diǎn)春風(fēng)吹過(guò)梨花開(kāi)的味道。在這項(xiàng)全球工程界數(shù)字化奧斯卡中,中國(guó)用戶拿下了18個(gè)類別獎(jiǎng)和 9 個(gè)特別榮譽(yù)獎(jiǎng)中的9個(gè)。
數(shù)字孿生應(yīng)用正在從早期采用者走向早期多數(shù),風(fēng)頭正勁。
問(wèn):劉總,數(shù)字孿生的關(guān)鍵應(yīng)用價(jià)值是什么?
劉德盛:傳統(tǒng)的BIM模型從設(shè)計(jì)移交到施工單位再到業(yè)主,在這個(gè)過(guò)程中很多數(shù)據(jù)丟掉了,缺少在全生命周期中對(duì)數(shù)據(jù)流通的管理。數(shù)字孿生是數(shù)字化的高級(jí)階段,更加關(guān)注“動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)更新”以應(yīng)對(duì)項(xiàng)目每天乃至全生命周期的變化,就好像是你的銀行流水單,你可以清晰地看到發(fā)生過(guò)什么。它不僅可以讓我們看到項(xiàng)目外部的變化,更重要的是可以看到內(nèi)部每一個(gè)部分的工作狀態(tài),幫助你采取行動(dòng)決策。
有了數(shù)字孿生技術(shù),我們可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中檢查和遴選最優(yōu)方案,在施工過(guò)程中通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍和實(shí)景建模,比較項(xiàng)目的進(jìn)度,采取合理的施工方式。與此同時(shí),工程數(shù)據(jù)繼續(xù)擴(kuò)大并不斷完善數(shù)字孿生模型。即使移交給業(yè)主進(jìn)入運(yùn)維階段,這一模型隨著傳感器等傳來(lái)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)依然繼續(xù)進(jìn)行豐富,成為一個(gè)鮮活的模型,并通過(guò)數(shù)據(jù)形成的分析和預(yù)警功能,改善項(xiàng)目性能,延長(zhǎng)基礎(chǔ)設(shè)施生命周期??偠灾?,它幫助提高項(xiàng)目的生產(chǎn)效率,提升項(xiàng)目的運(yùn)維水平,并提供模擬施工、可視化運(yùn)維、資產(chǎn)可靠性管理、決策支持等系列創(chuàng)新服務(wù)。
問(wèn):在縱覽基礎(chǔ)設(shè)施大會(huì)主會(huì)場(chǎng),您和深圳高速工程顧問(wèn)有限公司的用戶進(jìn)行了一場(chǎng)熱情的數(shù)字孿生應(yīng)用對(duì)話。
劉德盛:他們所承擔(dān)的鹽港東立交工程是一個(gè)典型的數(shù)字孿生云服務(wù)創(chuàng)新應(yīng)用案例。它是深圳市最復(fù)雜、投資規(guī)模最大的大型樞紐式立交之一,也是交通部BIM技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)示范項(xiàng)目之一。通過(guò)現(xiàn)實(shí)工程與數(shù)字孿生模型的數(shù)據(jù)交互,為項(xiàng)目全生命周期的各個(gè)階段賦能、增值。
項(xiàng)目基于Bentley數(shù)字孿生iTwin技術(shù),實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星影像、激光點(diǎn)云、傾斜攝影、BIM模型、地質(zhì)地形、現(xiàn)場(chǎng)信息等數(shù)據(jù)的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換和融合,工程全生命周期各類數(shù)據(jù)無(wú)縫集成,使傳統(tǒng)文件級(jí)工程數(shù)據(jù)的管理轉(zhuǎn)變到構(gòu)件級(jí)的精細(xì)化管理。例如在設(shè)計(jì)檢查階段,各專業(yè)在協(xié)同工作中實(shí)時(shí)從云端獲取數(shù)據(jù)運(yùn)行碰撞檢查,并基于碰撞報(bào)告進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整。由于數(shù)據(jù)的豐富,這樣的碰撞檢查更高效。4D施工模擬,預(yù)計(jì)將60%以上現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題提前發(fā)現(xiàn)、提前解決,避免了進(jìn)度延誤、停工、窩工。由于行業(yè)監(jiān)管單位、業(yè)主和第三方實(shí)測(cè)實(shí)量單位(業(yè)主委托的第三方機(jī)構(gòu))均可在線考核項(xiàng)目各方履約情況,在線發(fā)起整改通知并與模型掛接,整個(gè)過(guò)程在線化、透明化。更大的成效將在運(yùn)維中得到體現(xiàn)。
問(wèn): 數(shù)字孿生在運(yùn)維階段將幫助實(shí)現(xiàn)哪些價(jià)值?
劉德盛:鹽港東立交項(xiàng)目竣工后,現(xiàn)實(shí)世界的項(xiàng)目和虛擬世界的數(shù)字孿生可共同交付,過(guò)程信息將可平滑傳遞到運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段。養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí)可通過(guò)三維模型快速、準(zhǔn)確定位構(gòu)件信息,方便調(diào)取構(gòu)件的各類信息,通過(guò)數(shù)據(jù)的不斷積累,為科學(xué)決策提供依據(jù)。
提升資產(chǎn)性能是數(shù)字孿生服務(wù)的一個(gè)重點(diǎn)方向。我們已經(jīng)和用戶一起推進(jìn)數(shù)字孿生在公路養(yǎng)護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用,也將總結(jié)出一套可行的解決方案,為全生命周期應(yīng)用提供理論和實(shí)踐參照。
問(wèn):如您所說(shuō),數(shù)字孿生既可以幫助數(shù)字化程度較高的行業(yè)創(chuàng)新突破,也可以幫助起步較晚的短道超車?
劉德盛:這還不僅僅是短道超車的問(wèn)題。沒(méi)有數(shù)字孿生,很多問(wèn)題就解決不了。
就拿道路建設(shè)來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的線下流程及文件級(jí)管理模式存在信息孤島、工作效率低、協(xié)調(diào)困難等問(wèn)題,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目海量多源的數(shù)據(jù)進(jìn)行定義和管理。過(guò)去檢測(cè)需要同一個(gè)軟件平臺(tái)上的模型才能進(jìn)行,現(xiàn)在基于Bentley數(shù)字孿生技術(shù),通過(guò)iModel可以整合不同軟件生成的BIM模型,賦予基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生模型統(tǒng)一、可靠和易取的特性。和其它數(shù)據(jù)庫(kù)和文件編碼還有流程也都可以互連走通。
交通行業(yè)的用戶可以對(duì)自己設(shè)計(jì)施工和運(yùn)營(yíng)的高速公路在設(shè)計(jì)階段使用碰撞檢測(cè),避免施工時(shí)的浪費(fèi)。在施工和運(yùn)營(yíng)階段進(jìn)行無(wú)障礙檢測(cè),和整體安全系數(shù)的分析。使用傳感器,對(duì)公路造成的損耗和公路運(yùn)行進(jìn)行整體分析。公路已經(jīng)不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的是一個(gè)水泥和瀝青組合,它承載著越來(lái)越多的設(shè)備和功能,對(duì)于數(shù)字化的需求在飛速增長(zhǎng)。在近兩三年,交通行業(yè)數(shù)字化將迎來(lái)一個(gè)飛躍。這是我們關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)方向,也會(huì)將現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)推向全國(guó)。
問(wèn):業(yè)主的需求是否也在倒逼數(shù)字化?
劉德盛: 很多業(yè)主意識(shí)到了資產(chǎn)性能管理的重要性。 汨羅西220kV變電站是湖南省汨羅市新建的一座大型220kV樞紐變電站,是國(guó)網(wǎng)首批三維試點(diǎn)工程中第一個(gè)正式投入生產(chǎn)運(yùn)行的工程,也首批移交到了國(guó)網(wǎng)的工程數(shù)據(jù)中心。湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司在實(shí)際工程建設(shè)的同時(shí),建立了一套數(shù)字孿生模型。國(guó)網(wǎng)計(jì)劃建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng),基本實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)貫通,這是很具有戰(zhàn)略眼光的部署,從頂層架構(gòu)加速數(shù)字化建設(shè)。
二、產(chǎn)業(yè)空間正在打開(kāi)
一項(xiàng)創(chuàng)新讓人趨之若騖,無(wú)他,產(chǎn)業(yè)有空間、商業(yè)有價(jià)值而已。
如果說(shuō)BIM主要是實(shí)現(xiàn)實(shí)體經(jīng)濟(jì),數(shù)字孿生就是再造一個(gè)世界,實(shí)現(xiàn)高端服務(wù)經(jīng)濟(jì)。
借助數(shù)字化,中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司正在轉(zhuǎn)型成為數(shù)字化工程公司,并獲得了金額可觀的數(shù)字化服務(wù)合同。上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司作為三峽集團(tuán)旗下企業(yè),在助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型,也有著借助數(shù)字孿生打造行業(yè)平臺(tái)的理想。深圳高速工程顧問(wèn)有限公司的用戶認(rèn)為, 數(shù)字化的商業(yè)模式會(huì)逐漸演變成為基于SaaS服務(wù)等網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)方式和收費(fèi)方式,并預(yù)言未來(lái)5年數(shù)字孿生云服務(wù)會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
數(shù)據(jù)不再是輕飄的羽毛,而是飛翔的翅膀。
問(wèn):不少業(yè)內(nèi)人士說(shuō),數(shù)字孿生會(huì)帶來(lái)商業(yè)模式和工作流程的革命。請(qǐng)談?wù)勀目捶ā?/b>
劉德盛:數(shù)字孿生將為業(yè)主、工程單位和城市單位帶來(lái)巨大的價(jià)值,甚至引發(fā)一批商業(yè)創(chuàng)新企業(yè)。比如說(shuō)勘測(cè)設(shè)計(jì)單位不僅在關(guān)心數(shù)字生產(chǎn),也在關(guān)注數(shù)字消費(fèi),把數(shù)字孿生技術(shù)當(dāng)做數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)。
傳統(tǒng)的EPC由于技術(shù)不到位、數(shù)據(jù)不暢通等原因,在實(shí)施設(shè)計(jì)、建筑、采購(gòu)乃至運(yùn)維等業(yè)務(wù)方面面臨重重挑戰(zhàn),而數(shù)字孿生打通了數(shù)據(jù)流通通道,將帶來(lái)極大的效率提升。行業(yè)數(shù)字集成商與服務(wù)商有望開(kāi)創(chuàng)一個(gè)全新的行業(yè)。
問(wèn):Bentley將如何與行業(yè)、企業(yè)合作推進(jìn)數(shù)字孿生的商業(yè)化?
劉德盛:有的公司在建設(shè)的過(guò)程中就遇到不同軟件、不同平臺(tái)和不同模型的整合問(wèn)題,有的遇到整合BIM和地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的挑戰(zhàn),而這都是數(shù)字孿生技術(shù)所擅長(zhǎng)的。Bentley提供的數(shù)字孿生技術(shù)均基于iModel.js 開(kāi)源平臺(tái)開(kāi)發(fā),幫助業(yè)內(nèi)集成商和服務(wù)商打造創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng),創(chuàng)造新的盈利模式。ET、OT和IT的融合將會(huì)催生一批行業(yè)數(shù)字集成商與服務(wù)商,他們又將引導(dǎo)業(yè)主加速走向數(shù)字化,從而形成一個(gè)雨林生態(tài),生生不息。
早期與我們合作的用戶已經(jīng)開(kāi)始引領(lǐng)新的數(shù)字孿生經(jīng)濟(jì)時(shí)代。與伙伴們合作打造行業(yè)樣板項(xiàng)目、開(kāi)發(fā)行業(yè)數(shù)字化應(yīng)用是我們的戰(zhàn)略選擇。就在不久前,我們又與華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院簽署了新十年的合作協(xié)議,數(shù)字化、數(shù)字孿生在數(shù)字城市的應(yīng)用就是我們的合作亮點(diǎn)。
問(wèn):我注意到您在第二屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)上和中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。
劉德盛:是的,中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司與我們簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將在能源行業(yè)數(shù)字化工程平臺(tái)的開(kāi)發(fā)、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)方面展開(kāi)全域性創(chuàng)新合作。平臺(tái)化將帶來(lái)巨大的商機(jī)。
在2019年,我們還簽署了一系列重要的戰(zhàn)略合作伙伴協(xié)議,其中包括與中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司、中國(guó)冶金建設(shè)協(xié)會(huì)、國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院設(shè)計(jì)中心的戰(zhàn)略合作。
三、請(qǐng)從頂層設(shè)計(jì)變現(xiàn)之道
對(duì)數(shù)字孿生侃侃而談并不難,難的是如何讓技術(shù)變現(xiàn),這就得憑借數(shù)字化能力見(jiàn)真章了。
Bentley在8年前就意識(shí)到大量設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)的挑戰(zhàn),而業(yè)主對(duì)于以數(shù)據(jù)服務(wù)提升資產(chǎn)性能的要求也日益迫切。如今,洞見(jiàn)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),系列數(shù)字孿生平臺(tái)、產(chǎn)品與服務(wù)矩陣自2017年起陸續(xù)面世,2019年更是滾動(dòng)推出,正在幫助用戶與伙伴形成強(qiáng)大的數(shù)字化能力。
問(wèn):數(shù)字化的推進(jìn)會(huì)遇到哪些挑戰(zhàn)?
劉德盛: 數(shù)字化是一條新路,需要一線人員一步一個(gè)腳印的走出來(lái),也是一項(xiàng)一把手工程,需要他們制定戰(zhàn)略、指引方向、推進(jìn)執(zhí)行。
我們一年一度的縱覽基礎(chǔ)設(shè)施大會(huì)不僅匯聚了全球的最佳實(shí)踐,也邀請(qǐng)了行業(yè)專家、思想領(lǐng)袖,和大家一起打開(kāi)視野,分享關(guān)于數(shù)字化的思考。2019年成立了北京數(shù)字化高級(jí)進(jìn)修學(xué)院也是為幫助行業(yè)創(chuàng)新者加速和優(yōu)化數(shù)字化戰(zhàn)略。而在BIM創(chuàng)作匯這樣的活動(dòng)上,大家一起分享經(jīng)驗(yàn)、解決問(wèn)題,可以讓新用戶少走彎路??偠灾?,我們和用戶一起想辦法、做成事。
問(wèn):Bentley為用戶提供哪些技術(shù)與服務(wù)支撐?
劉德盛: 如果說(shuō)在過(guò)去的35年歷史中,Bentley的解決方案是以Dgn 文件為核心的MicroStation平臺(tái)體系開(kāi)始。那么未來(lái)30年,以iTwin為核心的數(shù)字孿生技術(shù)將成為我們的下一個(gè)核心,推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字城市進(jìn)入云服務(wù)時(shí)代。
正如我們的首席執(zhí)行官 Greg Bentley 所說(shuō),Bentley的主要技術(shù)動(dòng)力是在基礎(chǔ)設(shè)施各個(gè)領(lǐng)域中推動(dòng)數(shù)字孿生模型發(fā)展。我們不久前發(fā)布了全新的數(shù)字孿生云服務(wù),推出了全新數(shù)字城市計(jì)劃,將數(shù)字孿生用于更高效的城市和地區(qū)運(yùn)營(yíng)以及連通性和適應(yīng)力更高的基礎(chǔ)設(shè)施。其中,我們專門推出了旨在提升資產(chǎn)性能的全新數(shù)字孿生模型服務(wù)。AssetWise Digital Twin Services將數(shù)字化環(huán)境、數(shù)字化組件和數(shù)字化時(shí)代信息全面融合在一起,提供沉浸式可視化和高級(jí)分析功能,以增強(qiáng)決策支持并提升基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)的性能。OpenUtilities Digital Twin Services利用數(shù)字孿生模型來(lái)整合、驗(yàn)證和統(tǒng)一 GIS、實(shí)景建模、性能、模擬以及其他企業(yè)數(shù)據(jù),以有效管理電廠、變電站和整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)等資產(chǎn)。同時(shí),我們將積極推進(jìn)iModel.js開(kāi)源計(jì)劃,將其基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生模型云服務(wù)與其他數(shù)字世界連接起來(lái)。我們還和 Topcon成立了 Digital Construction Works公司,提供數(shù)字化施工服務(wù)。
當(dāng)前,智慧城市的說(shuō)法遍及我們身邊,人們會(huì)時(shí)常聽(tīng)到、看到諸如智慧公交、智慧醫(yī)療、智慧社區(qū)這樣的詞匯。人們的日常生活中已開(kāi)始感受到智慧系統(tǒng)提供的服務(wù),如在地鐵站看到屏幕提示下一班地鐵的到達(dá)時(shí)間等。
傳統(tǒng)的施工管理方法主要靠人力,效率較低。針對(duì)目前安全監(jiān)管和防范手段相對(duì)落后,全國(guó)建筑施工企業(yè)信息化水平仍較低,信息化尚未深度融入安全生產(chǎn)核心業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀,Bentley智慧工地大數(shù)據(jù)云服務(wù)平臺(tái),該平臺(tái)核心技術(shù)之一就是先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。