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          數字孿生:建筑信息模型與智能建筑的交匯點

          數字孿生:建筑信息模型與智能建筑的交匯點

          在20世紀早期,Henry Ford通過批量生產系統(BPS)將制造一輛汽車所需的時間從12個多小時縮短到2個小時。從那時起,汽車行業經歷了多次顛覆和創新?,F在每3秒就有一輛新車從流水線上生產出來。

          產品(如汽車),已經從一個普通的機械奇跡發展成為一個復雜的智能系統,包括一系列技術、電子產品和材料。

          最初,汽車工業是由大規模生產、精益方法和全球化驅動的。然而,隨著工業4.0的到來,汽車行業的未來取決于數據主導的制造。

          都說,數據是當今的新石油。

          如今,產品越來越趨于服務化。如,從Tesla購買電動汽車,便獲得一項持續遠程監控和分析的服務,以進行改進和維護。

          甚至航空領域的MRO(維護、維修和大修)服務也嚴重依賴數據進行預測性維護和分析。

          因此,很明顯,對于這些行業而言,重點是最終產品,否則就是服務。

          雖然生產這些產品的過程非常重要,但人們更關注的是這些產品的用戶體驗,而不是過程。

          所以,建筑行業一直想搞清楚建筑信息模型(BIM)是什么?

          首先,我們必須承認建筑信息模型(BIM)在建筑領域的重要性,考慮到一般項目交付的分散方式。

          作為一個利用項目主要利益相關者的輸入的過程,BIM在項目上部署的最重要的成果之一——一個準確的BIM模型。

          使用BIM模型,可以模擬施工現場的整個交付過程,并且可以通過虛擬模擬提前消除所有潛在的浪費和低效率來源。在設計過程中,還對構建的資產進行了廣泛的分析,每個人的輸入都被更有凝聚力地捕獲。

          與建筑行業傳統項目交付中的脫節交付方法相比,這是一個巨大的飛躍。

          然而如今,我們傾向于更多地關注在交付過程中消除浪費,而不太關注這些設施中的體驗。

          換句話說,作為一個行業,我們變得更加以設備為中心,而不是以用戶為中心。

          所謂以用戶為中心的設施,指的是被設計為服務的設施,利用數據分析來捕獲和改善最終用戶體驗。

          而,這些建筑也被稱為智能建筑。

          讓我們回到汽車行業。

          要使服務化車輛工作,有三個主要組成部分:現實世界中的物理實體、其虛擬模型以及將兩個世界聯系在一起的連接數據/視圖。

          這,也就是所謂的數字孿生架構。

          也是本文的主題,建筑信息模型(BIM)和智能建筑之間的交匯點是數字孿生。

          數字孿生能力的進步是由四項關鍵技術推動:

          物聯網和大數據:資產或組件上的傳感器與連接系統相結合,使組織能夠獲得對實時性能的詳細見解。高級分析:通過機器學習,這些數據可以用來預測和模擬資產的未來狀況或惡化情況。計算能力:基于云的技術極大地提高了這些行業運行大規模數字孿生模型所需的計算能力的可負擔性和可用性??稍L問性:以前數字孿生可能被鎖在工廠或組織的控制室中,現在可以通過移動設備從任何地方訪問這些數據。

          回到建筑領域,很明顯,準確的BIM模型(也稱為記錄模型)只是數字孿生實施和設施最終用戶實時反饋的起點。

          那,智能建筑到底是什么?

          根據James Sinopoli的說法,智能建筑技術是構思、設計、建造、調試和運營建筑物的流程,利用技術來優化建筑環境的目標和目標。

          從定義來看,很明顯,智能建筑有一個流程方面,其需要一個BIM工作流。但是為了補充這一流程,需要利用技術來優化建筑環境的目標。

          以下是可以在智能建筑中找到的一些技術系統:

          能源和舒適系統:如暖通空調系統、智能照明系統以及EPMS。娛樂系統:如音頻和視頻分發系統、游戲解決方案以及虛擬/增強現實。安全系統:如訪問控制系統、IP監控系統以及網絡安全系統。通信系統:如電話會議系統、IP電話系統以及數字標牌系統。公用事業系統:如醫療保健系統、灌溉系統以及BMS。生活方式系統:如社交媒體、可穿戴設備和智能小工具/物聯網設備控制系統:這是統一所有其他系統的總體平臺。

          深入了解這一點,很明顯,智能建筑既有結構組件,也有技術組件。

          換句話說,智能建筑既有硬性,也有軟性。

          那么,我們如何在BIM模型中捕獲所有這些呢?

          更重要的是,如何將BIM模型轉化為與智能建筑實時通信的數字孿生?

          第一個推動因素是物聯網和大數據。大多數這些技術系統都是物聯網設備,可以在BIM模型中進行說明,并通過傳感器與智能建筑相連。第二個推動因素是數據分析。業內已經有一些平臺以統一的方式分析來自這些設備的數據,并提供可操作的見解。如Siemens Mindsphere。第三個推動因素是計算能力。如今,這些平臺,包括設施管理系統(FMS),都是基于云的。這極大地提高了計算能力,以及可負擔性和可用性。第四個推動因素是可訪問性?;谠?,這些信息可以從全球任何地方的移動設備上輕松訪問。

          可以肯定地說,作為一個行業——建筑行業,我們才剛剛起步。BIM只是一個入口點,但其提供了一個很好的數據來源。

          然而,建筑行業的數字化轉型遠遠超出了BIM和所有其他傾向于高效交付設施的新興趨勢。

          這些只是主要問題的先決條件,即構建資產的服務化以獲得最佳的最終用戶體驗。

          從本質上講,對于我們而言,要實現真正的智能建筑,數字孿生將成為現下和希望看到的未來之間的交匯點。

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