根據(jù)普華永道《 2030年全球建筑業(yè)》的預(yù)測(cè)，到2030年，全球建筑業(yè)產(chǎn)值將增長85%，達(dá)到15.5萬億美元，其中三個(gè)國家(中國、美國和印度)處于領(lǐng)先地位，占全球增長的57%。
但是，建筑行業(yè)仍在應(yīng)對(duì)四個(gè)持續(xù)的挑戰(zhàn)：生產(chǎn)力和盈利能力差;項(xiàng)目績效–主要是時(shí)間和預(yù)算問題，技術(shù)工人短缺;和可持續(xù)性問題。
克服這些挑戰(zhàn)的答案?——數(shù)字孿生技術(shù)
數(shù)字孿生具有創(chuàng)建潛在和實(shí)際物理資產(chǎn)、過程、人員、位置、系統(tǒng)和設(shè)備的虛擬副本的能力，這些副本可用于各種目的。
企業(yè)使用數(shù)字孿生的原因有很多，其中包括在現(xiàn)實(shí)世界中支持新資產(chǎn)或應(yīng)用之前測(cè)試新資產(chǎn)或應(yīng)用，在現(xiàn)實(shí)世界中解決任何問題，包括持續(xù)運(yùn)營的改進(jìn)或培訓(xùn)員工都變得更加昂貴和復(fù)雜，而在虛擬世界中卻相對(duì)容易很多。
實(shí)際上，這種技術(shù)可以幫助提高石油鉆機(jī)的安全性，提高生產(chǎn)廠的效率或確保建筑物滿足可持續(xù)性、效率或法規(guī)要求。
此外，也許更重要的是，數(shù)字孿生可以幫助我們?cè)跐撛诠收习l(fā)生之前進(jìn)行預(yù)測(cè)，并提出預(yù)防這些故障的方法。
未開發(fā)的機(jī)會(huì)和收益
數(shù)字孿生的概念正與越來越多的行業(yè)和可能的應(yīng)用相關(guān)。這是數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的結(jié)果。
因此，建筑物和城市變得越來越智能，所有這些都受到數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)應(yīng)用的推動(dòng)。Gartner估計(jì)，到2021年，將有超過250億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)終端，而數(shù)字孿生將存在數(shù)十億個(gè)場(chǎng)景。
數(shù)字孿生帶來的好處包括資產(chǎn)優(yōu)化、競(jìng)爭(zhēng)差異化和改善的用戶體驗(yàn)。
隨著越來越多的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供商和分析企業(yè)在數(shù)字孿生技術(shù)上進(jìn)行投資，數(shù)字孿生正迅速成為物聯(lián)網(wǎng)部署的關(guān)鍵。這些功能涵蓋了從最初的想法到設(shè)計(jì)、開發(fā)和建造的所有功能。
建筑設(shè)計(jì)和開發(fā)人員經(jīng)常被迫限制創(chuàng)造力，因?yàn)槿绻麆?chuàng)建了新的建筑設(shè)計(jì)或概念，則必須批準(zhǔn)該設(shè)計(jì)或概念以符合必要的安全要求。
時(shí)間尺度也可能會(huì)阻止開發(fā)人員對(duì)想法進(jìn)行過多的試驗(yàn)。但是，開發(fā)人員可以通過涉及所有必要的現(xiàn)實(shí)世界因素(例如規(guī)模、重力和天氣)的數(shù)字仿真來快速測(cè)試其想法，例如，他們共享想法并獲得批準(zhǔn)的總時(shí)間將減少100次。
此外，現(xiàn)在可以在模擬中測(cè)試新建筑設(shè)計(jì)的安全性、實(shí)用性和可持續(xù)性，并且反饋將與在現(xiàn)實(shí)生活中執(zhí)行測(cè)試一樣準(zhǔn)確，因?yàn)槟M是直接從世界中獲取數(shù)據(jù)。
可以實(shí)現(xiàn)的是，例如，能源占典型建筑總支出的19%，因此，主動(dòng)的、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源管理可以對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施管理和環(huán)境產(chǎn)生重大影響，而數(shù)字孿生有助于這可能。
增強(qiáng)的操作和維護(hù)
部署或調(diào)試資產(chǎn)后，可以使用持續(xù)的運(yùn)營和過程數(shù)據(jù)(例如維護(hù)和性能記錄以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)傳感器信息)不斷更新數(shù)字孿生。
在運(yùn)營階段，會(huì)在運(yùn)行時(shí)捕獲最佳流程和資產(chǎn)設(shè)計(jì)的變化，并使用此信息自動(dòng)更新數(shù)字孿生。
知道資產(chǎn)的當(dāng)前狀態(tài)后，數(shù)字模型可以使用預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)技術(shù)在潛在資產(chǎn)故障發(fā)生之前主動(dòng)識(shí)別它們，甚至提出預(yù)防這些故障的方法。換句話說，數(shù)字孿生可以預(yù)測(cè)物理配對(duì)何時(shí)會(huì)破裂，而這要早于發(fā)生這種情況。
數(shù)字孿生也可以利用具有先進(jìn)過程控制、控制策略設(shè)計(jì)和過程優(yōu)化的人工智能。
這些工具將過程和資產(chǎn)設(shè)計(jì)的必要變體納入工程資產(chǎn)或工廠數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了完整而有效的數(shù)字價(jià)值循環(huán)和統(tǒng)一的生命周期管理。
隨著組織擴(kuò)展到企業(yè)運(yùn)營模式的“數(shù)字孿生”，可以實(shí)時(shí)識(shí)別并執(zhí)行正在進(jìn)行的運(yùn)營中的低效率和機(jī)會(huì)。
制定有效的數(shù)字孿生戰(zhàn)略
數(shù)字化轉(zhuǎn)型將最新的創(chuàng)新工具和流程與組織內(nèi)部領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。這不僅可以使新數(shù)據(jù)和現(xiàn)有數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)，還可以提供可行的見解和信息。
然后，企業(yè)可以根據(jù)這些新見解執(zhí)行操作，并為持續(xù)改進(jìn)流程而閉合循環(huán)。為此，每一次數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅都必須從一種批判性的理解開始，即信息和數(shù)據(jù)已成為企業(yè)無價(jià)的戰(zhàn)略資產(chǎn)。
為了建立有效的數(shù)字孿生戰(zhàn)略，每項(xiàng)資產(chǎn)都需要一套不同的資產(chǎn)數(shù)據(jù)服務(wù)，以及工程主數(shù)據(jù)，有效的可視化工具以及協(xié)作和工作流程程序：
創(chuàng)建一個(gè)使用精確數(shù)據(jù)饋送的數(shù)字孿生模型，以幫助了解產(chǎn)品或運(yùn)營績效并調(diào)整關(guān)鍵控制點(diǎn)，以提供短期和長期價(jià)值。
確定數(shù)字孿生仿真和預(yù)測(cè)性維護(hù)可以在何處提供最佳價(jià)值，例如，改進(jìn)操作或流程，降低成本或風(fēng)險(xiǎn)。
建立數(shù)字孿生體系結(jié)構(gòu)路線圖，以實(shí)現(xiàn)計(jì)劃和項(xiàng)目規(guī)劃以進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換。
數(shù)據(jù)洞察力為準(zhǔn)。將數(shù)字孿生用于部署或項(xiàng)目，因?yàn)檫@將揭示組織或項(xiàng)目與當(dāng)前狀態(tài)的聯(lián)系方式以及對(duì)內(nèi)部或外部更改的響應(yīng)方式。
數(shù)字孿生整合了來自這些不同數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并創(chuàng)造了無數(shù)潛在的好處，包括能夠在實(shí)施流程變更之前對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，從而根據(jù)數(shù)據(jù)做出更準(zhǔn)確的決策。
成功地從有效的智能主數(shù)據(jù)管理中實(shí)現(xiàn)潛在節(jié)省的建筑公司將獲得數(shù)字孿生技術(shù)的變革優(yōu)勢(shì)，并且在沒有風(fēng)險(xiǎn)負(fù)擔(dān)的情況下通過釋放創(chuàng)造力的邊界可以收獲很多。
