數(shù)字孿生賦能新基建

文｜吳付標

數(shù)字孿生驅動的新基建會是行業(yè)的下一個風口嗎？不久前首次在線召開的縱覽基礎設施2020 大會就聚焦數(shù)字孿生，Bentley 高管與用戶、行業(yè)分析師分享了以數(shù)字孿生為代表的數(shù)字化技術在設計施工、道路橋梁、數(shù)字城市、數(shù)字工廠、能源公用事業(yè)、鐵路交通等領域獲得的主流應用，打開了數(shù)字化的新視野。

且看市政交通領域的桑海桑田。從前的公路就是地面上鋪一層瀝青，可以說是一個輕資產，隨著互聯(lián)網技術的發(fā)展和5G 技術的應用，始料不及的變化正在發(fā)生：有的路面能發(fā)電了，有的道路能夠支持自動駕駛，所有交通基礎設施都在承載著越來越多的感知設備、控制設備，正在從一個輕資產轉變成為一個富資產和數(shù)據(jù)中心。智能化、智慧化正在走來，這就要求我們必須很好地創(chuàng)造數(shù)據(jù)、挖掘數(shù)據(jù)、應用數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)必須是精準的、唯一的、可信的。自然而然地，業(yè)主、工程與運營單位在應用BIM 之后產生了新的訴求，都將目光投射到數(shù)字孿生之上。

數(shù)字孿生已經成為主流

Bentley 首席執(zhí)行官 Greg Bentley 在縱覽基礎設施2020 大會上表示，數(shù)字孿生已經成為主流。他介紹了以數(shù)字孿生為代表的基礎設施軟件和云服務的最新進步和最佳實踐，并將基礎設施恢復力作為其主旨演講的重點。

他談到，基礎設施支撐著全球的經濟發(fā)展和環(huán)境保護，工程數(shù)字化又驅動著基礎設施的轉型升級。基礎設施的數(shù)字化進程是以數(shù)字孿生為核心，建立智能化基礎設施為目的，提升資產性能、抗變能力，降低成本和風險，從而提升整個社會的生活品質，推動全球經濟、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

面對2020年突發(fā)的新冠肺炎疫情，在助力全球應對基礎設施恢復力方面，Bentley 公司組建了800 人的恢復力解決方案特別小組，通過數(shù)字孿生技術克服疫情、洪災等帶來的挑戰(zhàn)，并為員工居家辦公提供支持，通過ProjectWise幫助用戶實現(xiàn)遠程協(xié)作。

Bentley 公司一直以軟件和系統(tǒng)為工程建設行業(yè)提供數(shù)字化的工具和服務，如今已經形成多行業(yè)推進、多區(qū)域覆蓋、多專業(yè)工具賦能與全生命周期服務的戰(zhàn)略優(yōu)勢，這將對基礎設施的工業(yè)化、建管一體化、全球遠程協(xié)作和可持續(xù)發(fā)展帶來強大助力。

Greg Bentley 就數(shù)字孿生城市這一話題與微軟首席執(zhí)行官 Satya Nadella 進行了對話。對話中談到的都柏林數(shù)字孿生城市項目利用Teams 和 OpenCities Planner 技術建立了一個城市范圍的數(shù)字孿生模型，為城市發(fā)展帶來革命性影響。這場疫情說明，城市和企業(yè)所建立的數(shù)字化環(huán)境對保持持續(xù)運營能力至關重要。

Bentley 公司還成立了 Acceleration Fund，旨在通過培育新企業(yè)、進行少數(shù)股權投資以及收購和擴展數(shù)字集成商，加速數(shù)字孿生的構建和發(fā)展，并為促成此目標的技術和創(chuàng)新提供支持。

中國彰顯數(shù)字化成就

Greg Bentley 特別提到了亞洲和中國的重要性。未來 20年，全球基礎設施投資的 30%都會發(fā)生在中國。如今，中國進行了大量的數(shù)字工程、數(shù)字工廠、數(shù)字城市、智慧城市的探索和實踐。在2020 基礎設施年度光輝大賽項目中，來自全球 60 余個國家/地區(qū)的330 多個用戶組織提交了400 多個參賽項目，16 個獨立評委會從中評選出了57 個決賽入圍項目，并評選出光輝大獎賽19 個獎項類別的獲獎者以及 14個特別榮譽獎獲獎者。10 個中國項目榜上有名，展現(xiàn)了中國基礎設施行業(yè)在數(shù)字化領域所取得的卓越成就。

其中獲得特別榮譽獎的中國用戶包括，蘇交科集團股份有限公司、南京江北新區(qū)中心區(qū)發(fā)展有限公司——橫江大道快速化改造工程，推進城市數(shù)字孿生模型綜合應用。遼寧省水利水電勘測設計研究院有限責任公司——LXB 供水二期朝陽地下泵站工程，推進混合現(xiàn)實工作流。上海市機電設計研究院有限公司——上海電氣環(huán)保集團南通熱電垃圾焚燒技改擴項目，推進可持續(xù)性數(shù)字孿生模型。廣東省水利電力勘測設計研究院——廣東省陽江抽水蓄能電站，推進能源可持續(xù)性。

獲得類別獎的中國用戶包括，橋梁類——重慶市交通規(guī)劃勘察設計院有限公司、貴州交通建設集團有限公司、貴州橋梁建設集團有限公司，重慶太洪長江大橋數(shù)字化設計和建造。巖土工程類——Golder Associates Hong Kong Ltd.，香港屯門至赤臘角連接隧道，南著陸點。制造類——中冶京誠工程技術有限公司，基于BIM 技術的河鋼樂亭臨港鋼鐵基地數(shù)字化工廠構建。發(fā)電類——上海市機電設計研究院有限公司，上海電氣環(huán)保集團南通熱電垃圾焚燒技改擴項目。軌道交通類——中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，工程數(shù)字化技術在紹興市軌道交通建設上的創(chuàng)新應用。公路和高速公路類——四川公路橋梁建設集團有限公司，成都至宜賓高速公路 BIM 技術應用。

數(shù)字孿生 就在現(xiàn)在

Bentley 軟件高級副總裁、北亞區(qū)總裁劉德盛為中國市場提出了一個小目標：在兩三年以內，讓數(shù)字孿生在中國落地生根、開花結果。一個方面是縱向推進：讓數(shù)字孿生在規(guī)劃、設計、施工、運營等全生命周期發(fā)力；另一個方面是積極推動橫向應用，助力各行各業(yè)全域發(fā)展。

以交通領域舉例來說，Bentley 特地成立了Civil Solution，這是專為中國土木交通用戶服務、快速響應本土化需求的數(shù)字化專業(yè)團隊。這個團隊在過去兩年所做的一件大事就是發(fā)布了Civil Information Model 開發(fā)平臺。這個平臺能夠發(fā)揮什么作用呢？不同的用戶在不同項目、不同生命周期所創(chuàng)造的不同格式的數(shù)據(jù)都可以在這個平臺上實現(xiàn)融合、互通、互用。

中國交通用戶則給出了他們的“數(shù)字化劇本”。他們對于數(shù)字化的感受總結起來有“四化”：規(guī)劃決策可視化、按模施工4D 化、投建一體高效化、業(yè)主管理智慧化。

重慶市交通規(guī)劃勘察設計院有限公司BIM中心主任陳奉民談到，實景建模等技術帶來的可視化在工程可行性研究、項目實施和政府決策等方面起到了至關重要的作用。他們在重慶的高速公路擴建等項目的工程可行性研究階段就已經全線采用了實景建模，加上老路的現(xiàn)實重構形成物理上的疊加，疊加之后對隧道的擴建、舊建筑物的拆除以及交通的組織都取得了非常好的效果，同時也大大提升了政府決策效率。而在貴州的湄石高速等項目上進行全要素、全專業(yè)、全實景的建模以及4D 施工進度管理也是他們數(shù)字化取得的另一成就。

黑龍江省建設科創(chuàng)投資集團總經理助理梁旭源對于采用Syncho 4D 技術的施工數(shù)字孿生很有感觸。在京哈高速公路拉林河（吉黑省界）至哈爾濱段改擴建工程中，他將Syncho 4D 施工管理的優(yōu)勢總結為四點。第一，Synchro 4D可以為施工單位優(yōu)化施工組織方案提供強有力的可視化支撐；第二，為建設方提供一個優(yōu)秀的審核平臺，對施工單位上報的施工組織設計進行可視化審核；第三，對投資方的資金管控預算提供了很好的支持：第四，在建設過程中實現(xiàn)Synchro 4D 與施工管理平臺數(shù)據(jù)間的融合，為決策者在信息化管理過程中帶來了很大的便利。

四川公路橋梁建設集團有限公司是投建一體化企業(yè)，在BIM 中心副處長向正松看來，數(shù)字化、精細化的設計可以助力實現(xiàn)施工效率的大幅度提高。比如在赤水大橋項目上，由于圖紙精度的提高，高達243.6 米的索塔只用三個月時間就實現(xiàn)了封頂。該公司BIM 應用組組長王海珠在談到成都至宜賓高速公路的BIM 應用時，對于數(shù)字化助力后期運營有著深刻的感受。在這條全長155 公里的高速公路的BIM 建模完成后，發(fā)現(xiàn)并糾正了匝道出入口路線顛簸和遮擋視線等14 處問題，這對于減少交通事故、降低運維成本都起到了不可估量的作用。

蘇交科集團股份有限公司BIM 中心副主任邢煜從業(yè)主視野談到了南京市橫江大道快速化改造工程BIM 技術應用。隨著BIM 技術的不斷發(fā)展，業(yè)主對于數(shù)字化的理解越來越深刻，需求也更加具體和明確。對BIM 成果充滿期待，BIM 中心采用全生命周期的解決方案配合二次開發(fā)探索出一整套切實可行的技術路線協(xié)助業(yè)主BIM 項目落地，采用了實景建模與GIS 及規(guī)劃建模實現(xiàn)現(xiàn)狀、近期、遠期同時展現(xiàn)。開發(fā)B/S 端施工平臺、智慧平臺和C/S 數(shù)字孿生沙盤，并配合移動端的采集設備，采集并呈現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)以替代傳統(tǒng)的圖本流程，人機料、進度、計劃、質量、安全、管理、報驗等都集中在平臺上進行智慧管理，提高了施工方工作效率，幫助業(yè)主方更好的管理決策，節(jié)約了業(yè)主對項目管控的投入和時間。

中國國際經濟交流中心副理事長、原重慶市市長黃奇帆在“2020 中國未來獨角獸高峰論壇” 曾提到，“如果說中國的消費互聯(lián)網市場目前能夠容納幾家萬億級的企業(yè)，在產業(yè)互聯(lián)網領域，今后有可能產生或者容納幾十家同等規(guī)模的創(chuàng)新企業(yè)。這是一個巨大的藍海，今后的獨角獸將主要產生于工業(yè)互聯(lián)網的體系。”

新基建領域的數(shù)據(jù)創(chuàng)造與應用是工業(yè)互聯(lián)網的一個大版圖。數(shù)字孿生已經成為新基建不可放手的機遇。Bentley 公司創(chuàng)始人兼首席技術官 Keith Bentley 表示，數(shù)字孿生是基礎設施數(shù)字化的必然趨勢。數(shù)字孿生不僅僅是技術手段的升級，它改變了基礎設施項目從設計、施工到后期運營維護的協(xié)作方式；解決了以往無法反饋數(shù)據(jù)變化的問題，使整個項目團隊基于一個數(shù)據(jù)整合的平臺，實時得到最新的數(shù)據(jù)更新。通過對過去、現(xiàn)在項目狀態(tài)的分析，基于數(shù)據(jù)做出更好的決策，同時也解決了數(shù)字化移交和后續(xù)系統(tǒng)集成的問題。業(yè)主與設計、工程、施工和運營單位可以在不同的項目、任何一個節(jié)點選擇啟動數(shù)字孿生項目，邁向數(shù)字化。