发掘数据价值 激发高质量发展新动能
2021-10-13孙璟璐
文|本刊记者 孙璟璐
目前,国家已经把数字化发展放在了至关重要的位置。今年两会的《政府工作报告》中提出,“十四五”时期要加快数字化发展,打造数字经济新优势,协同推进数字产业化和产业数字化转型,加快数字社会建设步伐。推动数字化转型已经成为工程建设行业响应国家高质量发展战略的必然路径,同时也是发展数字经济的时代要求。
数字化技术已经在工程项目中的各个不同阶段都有所应用,数字化技术的应用带来了规划和设计方法甚至设计理念的改变;数字化技术正在颠覆原有的工程建造技术体系以及项目组织管理方式;工程师们也已经在使用数字化技术提升运营维护阶段的用户体验,以及为下一代工程产品的迭代进化做准备。
可以说,数字化技术在今天的工程建设全生命期中无处不在。数字化技术的发展已经走过了二维数字化,并且从单一的三维模型应用走向了集成式应用,正在迈向一个通用数据环境下的互联BIM 时代。未来,技术的发展也必然会朝着数字孪生、大数据下的自动化和智慧化的方向不断前行。
深刻理解数据价值
欧特克软件(中国)有限公司董事长兼大中华区总经理李邵建认为,除了从项目全生命周期各阶段应用的角度去理解数字化转型,还应该从横向融合的角度去理解数字化技术所创建的数据及其价值,以及对工程项目甚至是对整个行业所造成的全面深刻影响及关联。在人类社会新经济和新技术条件下,无论关注哪个项目阶段,也无论处于行业中哪种角色定位,都在面对着如何有效发掘数据价值以更好地营造工程品质并迭代优化工程产品的新命题。
李邵建表示,近些年来,欧特克一直聚焦工程数字化核心领域的颠覆性创新,涵盖了工程建设行业的未来技术研究、AI 人工智能技术、人机交互、机器人、未来新型制造业、制造业与传统行业跨界融合等八大方面。这些研发正在持续不断地孵化出创新的技术,着力在数据价值的发掘,并随着核心软件产品转化为支持用户完成数字化转型的动力。实际上,挖掘数据及其业务价值是在工程项目各阶段使用数字化技术的根本原因。基于此,欧特克确定了自己的技术愿景,也就是紧密围绕以数据为核心的三个关键技术趋势,即数据互联、自动化以及基于数据的业务洞察。
创建相互关联、协调一致的工程数据是数字化的基础,针对海量数据的高效能自动化处理是数据真实性和业务效率的保障,基于海量数据形成的业务洞察,则是数字化赋能业务的根本所在。数据的互联需要有基础数据作为支撑,在此基础上,欧特克将目光放在致力于数据的互联互通,打破数据孤岛。
如今,构建与业务紧密结合的通用数据环境,正是目前大多数已采用BIM的工程企业现阶段的致力目标,也是未来进阶到更高成熟阶段的必由之路。通用数据环境 (CDE) 是一个用于收集、管理,并向整个项目团队分发文档、图形和非图形数据的结构化数据平台。应用通用数据环境的技术手段,能够避免手动重新创建数据的麻烦,项目团队将减少查找、共享和协调信息所花费的时间,合适的人将在合适的时间访问合适的信息,从而获得更好的决策和洞察力。
将通用数据环境置于设计、建造过程以及业主业务需求的中心,能够以唯一正确的工程真实数据源,赋能工程建设从业者开展创新,这已经在国际标准化组织 ISO-19650 国际标准中开始进行规范。通用数据环境以数据作为项目沟通、协同和决策的依据,相关人员可以随时随地查看项目的模型、图纸、文档,管理任务和进度,追踪现场问题,从而将各个项目利益相关方的人员角色、生产任务和流程、生产技术资料等连接起来,形成数字化协同的管理要素。通过为整个项目提供更好的透明度和洞察力来降低风险,并实现持续改进和可预测性。
数据就是“新的财富”
随着全过程咨询、EPC 工程总承包、建筑师全生命周期负责制的不断发展,以及新冠肺炎疫情全球大流行的影响,数字化技术对于建筑业协作方式的影响也将进入新的发展阶段。李邵建表示,我们与大量的用户在进行沟通交流,很多人都表示希望获得不断增强的能力,那就是能够更快地完成大量、繁琐、甚至机械式重复的工作任务,实际上,这种能力正是基于数据的高效能自动化可以提供帮助的地方。有了自动化,人们就可以首先专注于那些更能体现设计师/工程师创意和价值的创造型任务,而让技术来帮助解决那些原本需要消耗大量时间和精力的繁琐和重复性任务。例如,基于数据的高效能自动化处理叠加上AI 智能算法,可以实现人力不可企及的完成复杂工程任务的超能力。这样的自动化技术将使人们的工作更简洁、更智能也更加趋向于最优解。
例如,Spacemaker 通过云计算和人工智能技术提供城市及建筑地块的规划、设计和相关分析服务,它将为城市化和可持续发展提供数据驱动的机器学习超能力。Spacemaker 可以帮助设计师即时进行规划,几乎可以马上评估出在这块地上可以新建多少公寓,建成后可得到的出租面积,以及地块的平面布局和公寓的三维体量可能是什么样子。设计师从而有能力根据早期规划决策所需要满足的广泛标准进行规划设计,并结合日光、噪音、密度、风向、视线等因素进行实时模拟分析。更重要的是,设计师有能力保留对城市和建筑的空间几何形状的控制,可以基于各种组合的设计性能数据对各种可能的方案进行方向性评估,而不再像传统方式那样完全没有时间精力去尝试不同的创新想法。当然,电脑并没有取代设计师的角色,它只是把设计师从繁复的工作负担中解脱出来,更有效的去审视自己的设计成果。
基于数据的业务洞察涉及到从设计到施工再到运维的全过程,设计和施工阶段已经有丰富的应用场景,但是在运营维护阶段,这个一直被寄予厚望的能实现巨量数据价值的阶段,成功案例却并不多见。大多数时候,项目竣工之后的相关信息是混乱的,即使它位于云端的通用数据环境中,也是常常散布在数千个文件中,以不同的格式被锁定。为了让其真正支持运营维护的业务场景,还需要进行大量的数据整理工作,而且这个过程还会产生大量的数据丢失和浪费。
基于数据的业务洞察
数字孪生的概念被业界提出,从业者希望数字孪生能够为运营维护的价值落地提供承前启后的支撑。李绍建举例到,例如某大学的科学和生物医学研究设施项目,在设计和建造的过程中,会产生数以百万计的数据点,来自于不同的空间、系统或者设备构件;从交通空间的动线定义、教室的平面布置,到需要获得自然采光的窗户数量、支持建筑空间的结构和机电设备系统,再到某个特定的设备或构件,其中的任何一个数据点,可能都会产生成千上万条相关信息。
数字孪生技术支持在设计和建设期间广泛信息采集的获取,包括所有各种设计和施工过程模型、开放数据格式、Excel 文档和竣工模型。通过对各种工程设施资产的空间、系统以及构件的使用需求定义及相应的资产分类编码,向上溯源至设计到建造整个过程的信息集成,从而真正将结构化的一套孪生虚拟建筑资产连同它内生提供的业务洞察,交付到运营维护者的手上。
这将对运营管理者作出明智决策和采取有效行动所需的洞察力给予数据支撑,它将告诉设计师做出相关决策的原因,以便他们理解每个具体设计细节;它将为承包商提供采购和安装信息,使他们深入了解在什么样的时间点上,什么样的建筑方法和材料的效果更好;在调试特定设备组件时,它会通知设施运维团队何时更换零件以避免出现故障。
创新技术为人们展现的愿景仿佛触手可及,然而我们需要更加聚焦在当下。通向未来之路是否顺利,有赖于今天是否能够将BIM 数据真正落实到全生命周期的技术及管理价值的创造中,只有将设计和建造过程中传统的各种信息和业务线条、逻辑关系等实现了数字化,才谈得上工程建设方式的数字化转型升级。
李绍建强调,欧特克始终专注于为创建 BIM 数据和管理 BIM 数据提供底层的技术标准及平台,通过开放的架构和开发接口,与垂直行业的合作伙伴在他们擅长的细分领域,共同提供全生命周期的业务解决方案,共同建设和发展以数据为核心的数字经济生态系统。但不仅于此,正所谓“一花独放不是春,万紫千红春满园”。欧特克从诞生之日起就极其重视生态系统建设,我们的成长也有赖于合作伙伴的支持,通过打造充满活力和开放互联的本土生态系统,欧特克与行业伙伴共同努力,已经在技术标准、管理平台、生产岗位专用工具、高新技术拓展、配套支撑资源、社会综合效益等方面,一步一个脚印实现了中国本土价值的落地。今年4月正式推出的欧特克 ECO-X 行业数字生态加速计划,支持创新、孵化技术、培育生态,致力于与业界生态企业进一步推动工程建设行业的数字化转型。只有拥有一个茂盛且有活力的生态系统才能为技术的可持续发展带来持久动力;开放、包容、创新的数字化生态环境才能从根本上促进整个行业数字化的健康发展。