面向建筑业主的数字孪生

面向建筑业主的数字孪生是用于设施管理、运营和维护的新兴工具。数字孪生对整体业务的好处超越了传统实践，才刚刚开始实现。本文提供了有关数字孪生的背景信息，作为 AU 2020 圆桌会议和 AU 2021 小组讨论的起点，探讨数字孪生对当今建筑行业的意义。

数字孪生战略始于数字制造、产品和机械行业。这种做法早在2016年就由通用电气和西门子等公司带头。数字孪生目前被定义为资产的软件表示形式，以及用于理解、预测和优化性能以实现改进业务成果的流程。

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数字孪生由三个组件组成：数据模型、一组分析或算法以及知识。数字孪生实践利用来自其他趋势技术的数据策略，如人工智能驱动开发（人工智能）、预测/增强分析、IoT（物联网）和 IIoT（工业物联网），以增强下一代 PLM（产品生命周期管理）和 PDM（产品数据管理）。对于建筑行业来说，这是一项新兴技术和一套仍在定义和理解的实践。

与大多数趋势行业技术术语（如“3D打印”和“混合现实”）一样，“数字孪生”一词在AEC行业中被过度使用和误解。最常见的使用会将记录图纸和模型与数字孪生混淆。炒作与现实在当今的建筑行业白话中再明显不过了。根据Gartner的数据，围绕数字孪生的行业嗡嗡声在2018-19年达到了高原期。该术语甚至没有在任何公开的 Gartner 2020-21 年炒作周期中提及。如果数字孪生真的从幻灭的低谷走向启蒙的斜坡，那么最终会出现对这个概念的更平衡、理性和实用的理解。

业主困境

建筑业主和运营商（“业主”）早就了解需要几何模型表示和建筑系统的相关元数据来满足运营和维护需求。业主很难获得完整和准确的建筑数据。获取记录、竣工、竣工图纸的传统做法在提供所需的详细程度和准确性方面是一种有缺陷且效率低下的做法。在施工阶段，管理承包商、贸易商和设计顾问的竣工和设计条件也是低效的工作流程。

从专业费用的角度来看，作为可交付成果和资源要求，它计划得很差。BIM 实践有助于提供模型和数据可交付成果，但业主仍在努力实现平台集成和元数据标准，以使需求高效、可重复和可扩展。

由于缺乏行业数据标准和通用平台，维护建筑管理系统手册和资产保修等关键数据的设施管理实践可能不准确。目前正在探索数字监控和传感器的实时操作数据需求，但系统成本高昂，商业价值投资回报率还不能使其负担得起。具有 BIM 数据要求的业主通常没有验证可交付成果合规性所需的资源和时间。

在大多数情况下，在基本完成时从设计师、工程师和承包商移交给业主仍然是 2D PDF 可交付成果的传统做法。FM/PLM是大型数据库，但只有建筑物已知状况的数字记录。此信息需要持续的人工干预来验证、维护和更新。目前，大多数FM/PLM系统只有基本的自动化维护计划、资产跟踪和管理功能。它们需要高水平的定制以满足所有者的需求，并且操作和维护成本相对较高。这种类型的数字记录保存不是数字孪生。

业主也在为建筑物更新和翻新周期而苦苦挣扎。物业管理、预测开发、空间规划以及现有资产对新用途或重新用途的编程要求需要改进数据理解。

数字孪生对所有者的价值是什么？它是构建条件的高度准确和完整的数字单一事实点，信息始终保持最新，活动受到监管和可见。操作和维护是根据日常操作中收集的数据主动和自动化的。数字孪生还有助于更好地了解建筑翻新和更新。

数字孪生不需要从建筑调试开始。设计模型是建筑物的数字原型。随时间推移收集的数据的证据可用于为设计决策提供信息。随着时间的推移，对设计和业务决策的收集和理解可以增强对建筑物的知识和理解，不仅知道建筑物中的“内容”，还知道建筑物的“原因”。

关键概念

来自Gartner关于2019年十大战略技术趋势的报告：

数字孪生是反映现实生活中的对象、流程或系统的数字表示形式。数字孪生也可以链接以创建大型系统的孪生体，例如发电厂或城市。数字孪生的想法并不新鲜。它可以追溯到计算机辅助设计的事物表示或客户的在线档案，但今天的数字孪生在四个方面有所不同：

1. 模型的稳健性，重点关注它们如何支持特定的业务成果

2. 与现实世界的链接，可能是实时监测和控制的

3. 应用先进的大数据分析和人工智能来推动新的商机

4. 与他们互动并评估“假设”场景的能力

今天的重点是物联网中的数字孪生，它可以通过提供有关维护和可靠性的信息、对产品如何更有效地执行的洞察、有关新产品的数据以及提高效率来改善企业决策。组织的数字孪生正在兴起，以创建组织流程模型，以实现实时监控并提高流程效率。

观看非盟2020年圆桌会议。

观看 AU 2021 小组讨论。

Brandon Wlosinski是WDW设施资产管理团队的BIM技术专家。Brandon 与内部和外部各种规模的跨学科团队合作，以模型和数据为中心，为流程和可交付成果提供支持和领导。他还致力于帮助制定、维护和执行公司标准，以便华特迪士尼公司内部的合作伙伴可以随时获得数据和文档。他还致力于构建工具和工作流程，以提高项目团队的安全性和效率。这包括VR/AR、物联网、建筑分析、敏捷施工和计算设计等领域。

Dorian Chau为全球主要组织协调设计技术解决方案，并且是Autodesk的首席业务顾问。他将自己的建筑背景和设计技术专业知识相结合，通过创新优化工作流程，帮助组织实现业务转型，并在设计、构建和管理生命周期（包括科技巨头园区和顶级度假村）中实现新功能。他还将自己对设计技术、数字化转型和 BIM 的深刻理解带到了工程和制造领域。在加入欧特克之前，Dorian是Gensler的全公司BIM经理，在那里他管理和完善了公司的BIM战略七年。