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主管:住房和城乡建设部

主办:中国勘察设计协会

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BIM之后 ,数字孪生——对话Bentley首席通讯官 Chris Barron

但凡参加过一年一度“纵览基础设施大会”的全球工程界人士 ,都会对一位“创作型歌手”留下深刻印象 ,那就是Bentley首席通讯官 Chris Barron。在每一年的大会上   ,大家都可以欣赏到他自编自唱的基础设施之歌。 

这一次到参加“迈向数字化”Bentley用户大会 ,他在主题演讲中讴歌数字孪生 ,讲述工程界从CAD到BIM之后下一站的故事。 

历史的车轮滚滚向前 ,行业也总是在推陈出新。数字孪生这一新技术看似有点烧脑 ,有些惊喜但并不意外。且让我们来看看Bentley和他的中国用户与伙伴们希望把行业带往哪里去。


 数字孪生:顺理成章


多年的BIM实践以及数字化的推进 ,累积了越来越丰富的数据。BIM之后 ,数字孪生 ,也就成为一个自然而然的事儿。数字孪生这个最早由一位密西根大学教授提出的词 ,也在成为“改变游戏规则”创新。

问:今年10月 ,Bentley将在新加坡举办纵览基础设施大会。我们将在会上  看到哪些行业风向标?

Chris Barron:Digital Twin数字孪生将会是今年的一大亮点。已有来自包括中国在内的多个国家入围项目冲击光辉大赛。我本人也很期待这一场精彩的行业盛会。 

问:“迈向数字化”是Bentley的愿景和战略。数字孪生这个数字化新技术当如何理解?

Chris Barron:Bentley从创立以来一直重视工程数据的价值 ,可以说 ,如何应用数据 ,如何通过技术创新让数据应用为设计院、EPC、业主和运营商带来价值是我们的顶层设计。数据的日益丰富和全生命周期服务的需求也催生了数字孪生模型。

简单地说 ,数字孪生模型是桥梁、轨道甚至整个城市等物理资产的对应物高精度的数字模型。通常 ,数字孪生模型可以基于传感器和持续勘测等多个来源持续同步 ,可以近乎实时地表示状态、工况或位置。在各种基础设施和工业领域中 ,数字孪生模型用于优化物理资产、系统和制造流程的运营和维护。

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问:行业人士在热议从CAD到BIM再到数字孪生的演进。数字孪生和BIM有什么不同?

Chris Barron:数字孪生具有“现实、真实、精确”三大特点 ,可以说比BIM更加智慧。

在设计层面 ,就拿我们数字孪生技术中的LEGION软件来举例 ,它可以对上  下班高峰时地铁的人流状况进行分析 ,从而发现是否有拥堵 ,会不会造成危险 ,如何改变出口设计。

在建设中 ,壳牌公司在美国宾夕法尼亚州的一个能源类项目就使用了数字孪生技术来进行项目检测。他们以前是每周对项目施工进程进行检测 ,现在可以轻松地通过我们的实景建模技术做到每天检测 ,以及时了解项目进度、获取项目洞察。

在运营阶段 ,我们通过像Bentley iModel这种技术实现的数字孪生模型 ,不仅包含设计和建设数据 ,也包括运营过程中无人机、传感器等设备传来的数据 ,可以帮助业主做出更好的决策。

 问:也就是说 ,数字孪生模型集成了全生命运营周期不同节点传来的数据 ,可以为更多利益相关方提供针对性服务?

Chris Barron:是的 ,我们推出的iTwinTM Services ,即数字孪生模型云服务 ,它是有非常清晰的目的 ,提供多范畴的对应服务 ,其中包括了概念创新、施工、检修、灾后重建、运营创新等服务。它可帮助持续审查项目状态 ,且可向前或向后查询变更分类时间线上  的任何请求的项目状态 ,并实现任何项目时间线状态之间变化的可视化和分析可见性。

 问:数字孪生既然服务于不同项目阶段的任务 ,那就会遇到来自不同厂商、不同软件所创造的数据 ,这会有兼容性的问题吗?

Chris Barron:这是个好问题 ,也是数字孪生与BIM的一个区别之一。

打开和识别一个BIM模型 ,往往需要原始的三维软件。而数字孪生技术给用户带来的效益是 ,能直接查询不同软件创建的BIM模型 ,直接对所有不同数据源的信息进行了解。

另外 ,我们还有一个突破 ,就是只要用户有权限 ,那么他只需要一个数字孪生的网页端 ,就能对这些信息进行浏览。这样一来 ,我们就能使更多的参与方接触这些数据 ,而不仅仅是设计人员 ,他们对这些数字化信息的分析 ,对它们的洞察能更加便利。

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中国应用:从点到面


今年中国的股市 ,发生过数字孪生概念股全面爆发、多股涨停的现象。基础设施领域也不例外 ,Bentley和它的中国伙伴们也已经在“撸起袖子加油干” ,从试点到普及的道路也在越走越宽阔。

 问:数字孪生已经在中国成功应用了吧?

Chris Barron:是的。例如在交通领域 ,我们正在和深圳高速顾问委员会做比较深层次的数字孪生方面的技术合作 ,我们的目标是从开始 ,打造数字孪生的信息平台和服务应用 ,然后推向全国。和中交一公院在深圳机荷高速项目合作就是数字孪生在中国最有特点的应用之一 ,这是大湾区非常关键的基础设施项目 ,可以媲美港珠澳大桥这样的世纪工程。

 问:看来数字孪生在中国的交通业大有可为。

Chris Barron:是的 ,Bentley长期以来与轨道交通、公路、桥梁等行业用户都进行了深入合作。刚才谈到的中交一公院是我们的战略合作伙伴 ,我们共同开发了中国公路正向设计软件CNCCBIM OpenRoads。

中国的交通项目从全球视野来看有三大特点 ,也更加需要BIM正向设计软件、数字孪生这样的技术以及本地化的合作来提供全面的服务。第一点是有非常长的廊道;第二点是桥隧比非常高;第三点就是桥梁的形式非常多。这三点都决定了我们很难用全球通用的产品来服务 ,所以我们就需要中交一公院这样的合作伙伴 ,来帮助我们更好地去打造中国交通基础设施数字化最后一公里的问题。

问:数字孪生会普及到更多行业吗?

Chris Barron:是的。Bentley在中国的输变电领域最重要的一个服务对象就是国家电网公司。他们近年来非常积极地拥抱了新技术 ,在新建的输变电项目当中都在大力地推动数字化设计。当然 ,数字化设计只是国家电网战略的第一步 ,相信他们最终要实现整个项目的交付、运维管理过程中的数字贯通 ,最终建成泛在电力物联网。在这个过程中 ,数字孪生技术为这个目标提供了全方位的支持。

这两年我们配合国网公司 ,在Bentley Substation这样一个专门为变电站设计的三维设计产品平台上   ,做了大量的定制和开发 ,支持了国网特有的行业标准。

今年年初 ,我们与经研院设计中心在签署了《国网电力有限公司经济技术研究院设计中心与Bentley软件()有限公司合作备忘录》 ,双方将在变电站三维数字化设计方面展开全面合作 ,共同推进中国电力行业迈向数字化 ,其中包括把设计的三维模型交付到施工阶段 ,能够在施工阶段实现变电站的算量、4D施工模拟等等。

 问:数字孪生云服务如何结合中国实际落地?

Chris Barron:我们的数字孪生模型在中国落地就要和中国的工程企业和云服务提供商进行合作。不仅如此 ,我们的变更模式等服务很适合本地化市场的需要。

城市数据采集之后 ,我们要追踪它的发展变化 ,通过变更模式来跟总体模型进行通讯、数据交互和同步。这也就意味着我们每次传递的数据是可控的 ,而且还能确保我们有多个用户能够同时访问城市级的数据 ,并且对它做修改 ,确保它的统一、有效和可信赖。

 

数字中国:完美契合


在绝无仅有的中国市场 ,数字孪生和数字中国碰到一起了 ,这不是巧合 ,而是机遇;这不是加法 ,更会引发一场指数效应。只是 ,幸福都是奋斗出来的 ,机遇将垂青那些早飞鸟。

问:您说过 ,中国的BIM应用在全球处于领先地位 ,那么数字孪生在中国的发展前景是怎样的?

Chris Barron:我认为数字孪生在中国有很大的发展机会 ,这源于中国市场的特点。

首先 ,中国市场有其独有的特点 ,中国的很多项目都是园区级乃至城市级的大项目 ,工程非常复杂 ,而像美国这样的国家 ,更多是对现有资产进行维修、升级。中国这种大规模的建设以及它的数字化应用在全球范围内都是绝无仅有的 ,给数字孪生技术提供了丰富的土壤。 

问:数字孪生和数字中国是否是一种很好的契合和融合?

Chris Barron:没错。在中国政府大力推动“数字中国”建设之际 ,我们提出“迈向数字化”正好吻合了中国的这一新发展。我们也欣喜地看到很多中国企业在数字化上  的巨大投入以及将带来的机会。比如在无人驾驶领域投入巨资 ,对基础设施就提出来新要求 ,未来道路系统的设计需要改变 ,需要植入传感器这样的设备 ,也将产生更丰富的数据有待整合和应用。在全球范围内 ,中国领先的技术正非常强劲地推动各行各业的参与者 ,来更新、革新他们的工具和生产方式。我们为此深受鼓舞 ,这为数字孪生技术发挥作用提供了一个大舞台。 

问:中国市场的先决条件已经具备 ,那么Bentley针对数字孪生在中国市场的发展 ,将提供哪些助力?

Chris Barron:面对这么好的市场 ,Bentley必须有所作为。

首先 ,Bentley至始至终重视中国市场的发展 ,中国优先策略确保了更多的资源投入中国市场 ,不断增强的本地研发团队也促进了与本地数据标准的无缝对接。

再者 ,面对中国市场城市级的大项目 ,Bentley也有相应的策略 ,来支持这种规模上  的项目。我们有适合工厂的专业建模软件、专业的信息管理平台以及适合交通、市政等各种基础设施类型的服务 ,也提供城市级的BIM模型和数字孪生模型 ,这也是我们有着独特竞争力的地方。


跟踪Bentley在中国的发展已经超过10年 ,每一年不仅看到新概念 ,更有新实践。今天的数字化中国也为Chris Barron们的创作提供了丰富的创作素材。相信在今年10月的纵览基础设施大会上   ,我们不仅可以听到Chris Barron的歌 ,也将会见证中国人在光辉大赛的舞台上  捧起奖杯的高光时刻。