数字孪生技术：重塑建筑的资产生命周期

发布时间：2023-09-21 14:27:16 所属栏目：应用来源：

导读：我们在美国土木工程师协会(American Society of Civil Engineer)的成绩单上只得了C-，这说明美国迫切需要进行基础设施维修。最近的《基础设施投资和就业法案》(IIJA)旨在修复国家的道路、桥梁、管道、水路和电网，这

我们在美国土木工程师协会(American Society of Civil Engineer)的成绩单上只得了C-，这说明美国迫切需要进行基础设施维修。最近的《基础设施投资和就业法案》(IIJA)旨在修复国家的道路、桥梁、管道、水路和电网，这一令人难以置信的1.2万亿美元将启动全国各地的建设项目。然而，这种资助只能在饱受系统延迟、频繁返工和预算膨胀困扰的行业中取得成功。为了成功地改造美国的基础设施，团队需要解决一个持久的挑战:数据。考虑到这一点，数字孪生技术将被证明是将美国基础设施带入21世纪、提高通信、生产力和建设中的数据完整性的关键。

建筑信息建模的好处与数字孪生增强。数码双胞胎就像一个活生生的模特。一个连接现场和办公室的数字双胞胎可以将整个资产生命周期从施工现场转变为正在进行的运维。为了让国家的高速公路和电网持续下去，业主、工程师和总承包商之间的交接工作不能被忽视。从一开始，价值链上的利益相关者就需要在一个数字孪生平台上进行合作，并在设计、建设和维护基础设施方面保持一致，以造福后代。

换句话说，数字孪生提供了从设计到施工和持久运维的无与伦比的可见性。这虽然会使得在项目的交接之间确实没有任何不可接受的损失，但数据实际上能够为企业的决策提供不可替代的信息。

建筑业对模拟技术的依赖导致了生产力危机，这可能已是老生常谈了。然而，关键是要了解施工延误和高成本会产生连锁反应，所有这些最终都会影响资产的健康和寿命。数字孪生技术不仅有望克服施工中的许多数据和通信挑战，而且还能改变整个资产生命周期。

导致建筑业生产力危机的三个因素
建设不会很快放缓。任何轻微的低效率都是至关重要的，而建筑在数据和通信方面面临的重大挑战每年花费数十亿美元。

大数据和高成本
对于一些最重要的基础设施项目，团队平均产生 1.3 亿封电子邮件、5500 万份文档和 1200 万个工作流。然而，建筑业是全球数字化程度最低的行业之一，受到现场模拟流程和办公室遗留系统的阻碍。

生产力下降的机会
建筑业生产力下降和数据挑战并不新鲜。世界经济论坛 2016 年的一份报告指出，虽然美国其他行业的劳动生产率在过去 50 年中增长了153%，但建筑业却下降了 19%。

使用数字孪身缩小办公室与现场之间的差距
现场工作人员经常在纸上记录工作，将数据保存到电子表格和 U 盘，然后浪费时间将更新的信息带回办公室。这是缓慢、容易出错、成本高昂且第三方难以合作的。因此，数字双胞胎对每项实物资产数据的即时访问取决于该领域的创新。

建筑公司需要为移动、基于云和数据不可知的现场解决方案交换手动流程和模拟技术。这些是准确数字孪生的关键要求。尽管建筑行业正在引进移动技术以改善业务流程，但还是有一些重大的问题需要解决，包括手工数据采集与传输工作、现场应用程序使用率的低下以及功能的不足够整合。

简单地为现场工作人员配备移动技术并不能解决建主的数据挑战。例如，PlanGrid 和 FMI 观察到，虽然 75%的受访者向项目经理和现场主管提供移动设备，但只有不到 50% 的人使用应用程序。相反，信息分散在电子邮件、文本和电话中。

缺乏整合
尽管如此，即使对于那些拥有现场应用程序的人来说，缺乏集成也会阻止团队充分利用移动软件的潜力。事实上，在 JB Knowledge 的 2021 年研究中，超过 50% 的受访者因为缺少集成而手动传输应用程序数据。尽管采用了现场软件，但建筑公司仍在使用手动传输、电子表格导入、电子邮件或其他耗时且容易出错的流程。

数字孪生和基于云的数据：好处
为了弥合办公室和现场之间的差距，管理人员应为工作人员配备集成的移动软件，以实现轻松的数据捕获、无错误的数据共享和集中协作。

提供与数据无关的 SaaS 解决方案的公司已准备好通过简化工作流程并确保数字孪生植根于实际情况来满足这一需求。例如，如果总承包商要从实时数据访问中受益并创建准确的竣工数据，他们就需要来自现场的动态、高质量数据。

转变项目交接
尽管集成的移动软件是建设中向前迈出的关键一步，但孤立的应用程序不仅仅是该领域的问题。旧的后台系统(EAM、GIS 等)甚至数字孪生也是如此，因为利益相关者从项目一开始就没有对数字孪生技术保持一致。

相比之下，在项目开始时诞生的数字双胞胎可以为所有相关人员提供全面、实时的可见性。例如，资产所有者和总承包商之间的这种协作可确保项目顺利交接，并使总承包商能够轻松创建高质量的可交付成果。

高质量、实时竣工
当总承包商与资产所有者就数字孪生技术进行合作时，他们可以随着施工的进行动态编译文档和映射更改，从而保证整个项目的可见性和交付时的准确信息。这与在大多数时间项目施工结束时工作人员拼凑混乱的竣工图纸或不知所措地努力在孤立的数字孪生之间传输数据不可避免地形成鲜明对比。

借助数字孪生技术，竣工数据更加全面，因为数据不会在遗留系统或模拟技术中丢失：模型、时间线、图纸、表格、地图、照片、视频等提供了丰富的上下文。此外，如果数字双胞胎是基于云且适合移动设备的，那么运维人员可以随时随地访问此完整记录。这节省了可能花费在前往办公室和整理文件上的时间。

当总承包商无缝地交出一份完整的记录时，他们不仅可以通过记录清晰有效的工作来提高自己的声誉，还可以确保资产在未来继续良好运行。

（编辑：汽车网）

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