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2020:數字孿生進入基礎設施建設主賽道

——對話Bentley高級副總裁、北亞區總裁劉德盛

作者:吳付標 來源:中國公路網 時間:2019-12-16

BIM和CAD大作戰剛分出勝負,數字孿生就已C位入場。

這項被Gartner列為改變未來十大黑科技之一的新物種,已經從虛擬走進現實,把物理世界的夸克和數字世界的比特親密無間地聯系起來。

從深圳的海港立交到云貴高原的云間高速、湘西十八洞村,從長江大保護工程到長江邊的鋼鐵廠、汨羅西的變電站、北國冰城的工業園區,數字孿生云服務將BIM推進到4D。

業務轉型、數字集成、數據服務、行業平臺、可視化運維......新的管理方式、新的商業模式、新的商業機會觸動了工程單位和業主的數字化神經。


Bentley堪稱基礎設施數字孿生領域的獨角獸,也將中國優先深深植入全球增長的戰略中。關于數字孿生的行業應用、商業價值和變現之道,且來聽聽Bentley高級副總裁、北亞區總裁劉德盛的說道。


一、數字化迎來新寵


數字孿生這一技術正在風口飛,火得燙手。

對它有了動念的人,總想知道它是否有逆天的應用,總會去觀察應用的深度和廣度。 


讓我們來看一組靠譜的數據。在2019縱覽基礎設施大會的571個光輝大賽提名項目中,總計139個應用了數字孿生模型,遠超2018年的29個,覆蓋基礎設施的各行各業,有那么點春風吹過梨花開的味道。在這項全球工程界數字化奧斯卡中,中國用戶拿下了18個類別獎和 9 個特別榮譽獎中的9個。


數字孿生應用正在從早期采用者走向早期多數,風頭正勁。


問:劉總,數字孿生的關鍵應用價值是什么? 


劉德盛:傳統的BIM模型從設計移交到施工單位再到業主,在這個過程中很多數據丟掉了,缺少在全生命周期中對數據流通的管理。數字孿生是數字化的高級階段,更加關注“動態的實時更新”以應對項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生過什么。它不僅可以讓我們看到項目外部的變化,更重要的是可以看到內部每一個部分的工作狀態,幫助你采取行動決策。


有了數字孿生技術,我們可以在設計過程中檢查和遴選最優方案,在施工過程中通過無人機航拍和實景建模,比較項目的進度,采取合理的施工方式。與此同時,工程數據繼續擴大并不斷完善數字孿生模型。即使移交給業主進入運維階段,這一模型隨著傳感器等傳來的運營數據依然繼續進行豐富,成為一個鮮活的模型,并通過數據形成的分析和預警功能,改善項目性能,延長基礎設施生命周期。總而言之,它幫助提高項目的生產效率,提升項目的運維水平,并提供模擬施工、可視化運維、資產可靠性管理、決策支持等系列創新服務。


問:在縱覽基礎設施大會主會場,您和深圳高速工程顧問有限公司的用戶進行了一場熱情的數字孿生應用對話。 


劉德盛:他們所承擔的鹽港東立交工程是一個典型的數字孿生云服務創新應用案例。它是深圳市最復雜、投資規模最大的大型樞紐式立交之一,也是交通運輸部BIM技術應用重點示范項目之一。通過現實工程與數字孿生模型的數據交互,為項目全生命周期的各個階段賦能、增值。

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項目基于Bentley數字孿生iTwin技術,實現了衛星影像、激光點云、傾斜攝影、BIM模型、地質地形、現場信息等數據的統一轉換和融合,工程全生命周期各類數據無縫集成,使傳統文件級工程數據的管理轉變到構件級的精細化管理。例如在設計檢查階段,各專業在協同工作中實時從云端獲取數據運行碰撞檢查,并基于碰撞報告進行設計調整。由于數據的豐富,這樣的碰撞檢查更高效。4D施工模擬,預計將60%以上現場問題提前發現、提前解決,避免了進度延誤、停工、窩工。由于行業監管單位、業主和第三方實測實量單位(業主委托的第三方機構)均可在線考核項目各方履約情況,在線發起整改通知并與模型掛接,整個過程在線化、透明化。更大的成效將在運維中得到體現。


問:數字孿生在運維階段將幫助實現哪些價值?


劉德盛:鹽港東立交項目竣工后,現實世界的項目和虛擬世界的數字孿生可共同交付,過程信息將可平滑傳遞到運營養護階段。養護作業時可通過三維模型快速、準確定位構件信息,方便調取構件的各類信息,通過數據的不斷積累,為科學決策提供依據。


提升資產性能是數字孿生服務的一個重點方向。我們已經和用戶一起推進數字孿生在公路養護等領域的應用,也將總結出一套可行的解決方案,為全生命周期應用提供理論和實踐參照。


問:如您所說,數字孿生既可以幫助數字化程度較高的行業創新突破,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題。沒有數字孿生,很多問題就解決不了。


就拿道路建設來說,傳統的線下流程及文件級管理模式存在信息孤島、工作效率低、協調困難等問題,無法實現對項目海量多源的數據進行定義和管理。過去檢測需要同一個軟件平臺上的模型才能進行,現在基于Bentley數字孿生技術,通過iModel可以整合不同軟件生成的BIM模型,賦予基礎設施數字孿生模型統一、可靠和易取的特性。和其它數據庫和文件編碼還有流程也都可以互連走通。


交通行業的用戶可以對自己設計施工和運營的高速公路在設計階段使用碰撞檢測,避免施工時的浪費。在施工和運營階段進行無障礙檢測,和整體安全系數的分析。使用傳感器,對公路造成的損耗和公路運行進行整體分析。公路已經不簡簡單單的是一個水泥和瀝青組合,它承載著越來越多的設備和功能,對于數字化的需求在飛速增長。在近兩三年,交通行業數字化將迎來一個飛躍。這是我們關注的一個重點方向,也會將現有經驗推向全國。


問:業主的需求是否也在倒逼數字化?


劉德盛:很多業主意識到了資產性能管理的重要性。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,是國網首批三維試點工程中第一個正式投入生產運行的工程,也首批移交到了國網的工程數據中心。湖北省電力勘測設計院有限公司在實際工程建設的同時,建立了一套數字孿生模型。國網計劃建成泛在電力物聯網,基本實現業務協同和數據貫通,這是很具有戰略眼光的部署,從頂層架構加速數字化建設。

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二、產業空間正在打開


一項創新讓人趨勢若騖,無他,產業有空間、商業有價值而已。

如果說BIM主要是實現實體經濟,數字孿生就是再造一個世界,實現高端服務經濟。


借助數字化,中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司正在轉型成為數字化工程公司,并獲得了金額可觀的數字化服務合同。上海勘測設計研究院有限公司作為三峽集團旗下企業,在助力數字化轉型,也有著借助數字孿生打造行業平臺的理想。深圳高速工程顧問有限公司的用戶認為, 數字化的商業模式會逐漸演變成為基于SaaS服務等網絡消費方式和收費方式,并預言未來5年數字孿生云服務會產生巨大的經濟價值。


數據不再是輕飄的羽毛,而是飛翔的翅膀。


問:不少業內人士說,數字孿生會帶來商業模式和工作流程的革命。請談談您的看法。


劉德盛:數字孿生將為業主、工程單位和城市單位帶來巨大的價值,甚至引發一批商業創新企業。比如說勘測設計單位不僅在關心數字生產,也在關注數字消費,把數字孿生技術當做數字化轉型的關鍵技術。


傳統的EPC由于技術不到位、數據不暢通等原因,在實施設計、建筑、采購乃至運維等業務方面面臨重重挑戰,而數字孿生打通了數據流通通道,將帶來極大的效率提升。行業數字集成商與服務商有望開創一個全新的行業。


問:Bentley將如何與行業、企業合作推進數字孿生的商業化?


劉德盛:有的公司在建設的過程中就遇到不同軟件、不同平臺和不同模型的整合問題,有的遇到整合BIM和地理信息系統、物聯網系統的挑戰,而這都是數字孿生技術所擅長的。Bentley提供的數字孿生技術均基于iModel.js 開源平臺開發,幫助業內集成商和服務商打造創新生態系統,創造新的盈利模式。ET、OT和IT的融合將會催生一批行業數字集成商與服務商,他們又將引導業主加速走向數字化,從而形成一個雨林生態,生生不息。


早期與我們合作的用戶已經開始引領新的數字孿生經濟時代。與伙伴們合作打造行業樣板項目、開發行業數字化應用是我們的戰略選擇。就在不久前,我們又與華東勘測設計研究院簽署了新十年的合作協議,數字化、數字孿生在數字城市的應用就是我們的合作亮點。


問:我注意到您在第二屆中國國際進口博覽會上和中國能源建設集團規劃設計有限公司簽署了戰略合作協議。


劉德盛:是的,中國能源建設集團規劃設計有限公司與我們簽署了戰略合作協議,雙方將在能源行業數字化工程平臺的開發、建設與運營方面展開全域性創新合作。平臺化將帶來巨大的商機。


在2019年,我們還簽署了一系列重要的戰略合作伙伴協議,其中包括與中鐵工程設計咨詢集團有限公司、中國冶金建設協會、國網河北省電力有限公司經濟技術研究院設計中心的戰略合作。

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三、請從頂層設計變現之道


對數字孿生侃侃而談并不難,難的是如何讓技術變現,這就得憑借數字化能力見真章了。


Bentley在8年前就意識到大量設計數據運轉的挑戰,而業主對于以數據服務提升資產性能的要求也日益迫切。如今,洞見已經成為現實,系列數字孿生平臺、產品與服務矩陣自2017年起陸續面世,2019年更是滾動推出,正在幫助用戶與伙伴形成強大的數字化能力。


問:數字化的推進會遇到哪些挑戰?


劉德盛: 數字化是一條新路,需要一線人員一步一個腳印的走出來,也是一項一把手工程,需要他們制定戰略、指引方向、推進執行。


我們一年一度的縱覽基礎設施大會不僅匯聚了全球的最佳實踐,也邀請了行業專家、思想領袖,和大家一起打開視野,分享關于數字化的思考。2019年成立了北京數字化高級進修學院也是為幫助行業創新者加速和優化數字化戰略。而在BIM創作匯這樣的活動上,大家一起分享經驗、解決問題,可以讓新用戶少走彎路。總而言之,我們和用戶一起想辦法、做成事。


問:Bentley為用戶提供哪些技術與服務支撐?


劉德盛: 如果說在過去的35年歷史中,Bentley的解決方案是以Dgn 文件為核心的MicroStation平臺體系開始。那么未來30年,以iTwin為核心的數字孿生技術將成為我們的下一個核心,推動基礎設施與數字城市進入云服務時代。


正如我們的首席執行官 Greg Bentley 所說,Bentley的主要技術動力是在基礎設施各個領域中推動數字孿生模型發展。我們不久前發布了全新的數字孿生云服務,推出了全新數字城市計劃,將數字孿生用于更高效的城市和地區運營以及連通性和適應力更高的基礎設施。其中,我們專門推出了旨在提升資產性能的全新數字孿生模型服務。AssetWise Digital Twin Services將數字化環境、數字化組件和數字化時代信息全面融合在一起,提供沉浸式可視化和高級分析功能,以增強決策支持并提升基礎設施資產的性能。OpenUtilities Digital Twin Services利用數字孿生模型來整合、驗證和統一 GIS、實景建模、性能、模擬以及其他企業數據,以有效管理電廠、變電站和整個電力網絡等資產。同時,我們將積極推進iModel.js開源計劃,將其基礎設施數字孿生模型云服務與其他數字世界連接起來。我們還和 Topcon成立了 Digital Construction Works公司,提供數字化施工服務。


后記:BIM小時代,數字孿生大時代

BIM啟動了數字化進程,而數字孿生則再造一個從“原子到星球”的新世界。5G、物聯網、機器學習等新技術的成熟都將讓數字孿生魅力倍增。Bentley和伙伴們也在將數字孿生云服務從基礎設施工程升級到整個城市規模,數字城市和智慧城市的星空終將被云點亮。做與不做不是主題,占好最佳風口,抓住機會才是王道。


【編輯:耿茁 QQ:6673744】
【審核:孫婧】

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