新一轮科技革命为产业变革与升级提供了历史性机遇。智能建造所交付的建筑产品也不仅局限于实体建筑,还伴随着一种新的产品形态——数字化建筑产品。借助数字孪生,实体建筑与数字化建筑有机融合,形成“实物+数字”复合产品形态,通过与人、环境之间动态交互与自适应调整,实现以人为本、绿色可持续的目标。
数字孪生正在成为全球范围内数字化转型的新抓手,近年来,数字孪生得到越来越广泛的传播,同时随着物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代数字化技术的发展,使数字孪生的实施逐渐变成可能,一些企业也开始着手布局。
对于工程建设项目而言,在项目全生命周期中,从规划到设计、建造和后期运营,会产生大量的数据,这些数据均来自不同的软件和平台,并且有不同的格式,数据中可能会有重复或者缺失,通常只能被单一应用程序的用户或专家级用户所理解,不适用于其他环境。随着项目的进展,数据也在发生变化,在项目竣工并交付给业主和开发商之后,相关数据往往就会处于杂乱无章、闲置无用的状态。然而实际上将近80%的资产终身价值是在运营阶段实现的,因此,运营团队希望在项目交付时获得大量数据资产,并进行处理、整合,同时回馈到整个项目的全生命周期。
建筑单位和项目每个阶段环节上都有自己的特定需求,会产生特定的符合当前阶段的诉求,由于每个阶段之间缺乏连接,工程项目往往将数据存储在多个孤立的数据源中,这使得跟踪和管理数据更加困难。
随着云计算、大数据、人工智能、物联网等数字化技术的不断成熟,以及BIM技术应用的不断深化,逐渐形成了“物理世界”与“数字世界”平行发展,数字孪生也成为建筑企业数字化转型的关键手段。
数字资产和实物资产之间的关系应该是共生的。利用数字孪生进行分析洞察,可以将决策结果通过物联网转化为针对实物资产运维的操作和干预,以此优化实物资产运维执行的效率和质量。例如Autodesk Tandem可以将来源众多、格式多样和阶段各异的项目数据汇集在一起,以创建一个数据丰富的数字化中心,跟踪从设计到运营的资产数据。通过将数字世界与现实世界相连,Autodesk Tandem以数字化的方式反映模型实体的最新情况,从而针对设施、建筑物、桥梁或任何结构及其组件提供独特的运营洞察。
Autodesk Tandem是一个开放的平台,对任何一个项目全生命周期的参与者开放,不管是用户还是技术开发团队,都可以基于Tandem在统一的数据环境进行项目的协作,来进行技术的研发和新的价值场景的创建,最终实现重新定义现实物理世界和数字世界之间彼此对应的关系。借助Autodesk Tandem,所有的项目模型都可以汇集到一个平台上,进而创建项目的数字化视图以及各项资产的元数据。因此,建筑师、工程师和承包商可以完全支持项目的数字化交付,为业主提供最终资产的数字孪生体,方便他们深入了解所有的设计和施工历史。
数字孪生的世界必须是开放的世界,需要有一种互联互通的技术或者数据环境让不同数据源的数据都能够进来。不同数据是通过不同数字化工具进来的,在这过程当中,数据的丰富性、有效性和准确性是最重要的。
在数字化手段赋能传统行业的过程中,数字孪生为建筑企业带来了新的商机。通过数字空间与物理空间的深度融合,可以实现数据驱动的现场作业、项目管理、公司运作、经营决策。在实际应用当中可实现对当前状态的评估、对过去发生问题的诊断,以及对未来趋势的预测,实现物理世界与数字世界动态呼应、满足物理世界运行需求、指导未来现实世界建设和运行优化。进而提升了企业的资源配置效率与效能,有效应对如劳动人口老龄化、技能短缺和利润率下降等行业挑战,最终增强核心竞争力。