數(shù)字化方興未艾，智能化已呼嘯而來(lái)。

　　2023年10月，Bentley在新加坡召開了一年一度的全球“縱覽基礎(chǔ)設(shè)施大會(huì)暨光輝大獎(jiǎng)賽”。在現(xiàn)場(chǎng)，筆者從大會(huì)的演示中，決賽入圍選手激烈的角逐中，與國(guó)內(nèi)外工程界精英的深度交流中，感受著撲面而來(lái)的AI氣息。

　　基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化光輝大獎(jiǎng)賽由一個(gè)獨(dú)立的評(píng)委會(huì)評(píng)選，被譽(yù)為全球的行業(yè)奧斯卡，旨在表彰基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化進(jìn)步所取得的成就。2023光輝大獎(jiǎng)賽決賽入圍項(xiàng)目中，高達(dá)64%的項(xiàng)目采用了數(shù)字孿生這樣領(lǐng)先的數(shù)字化技術(shù)，這不僅印證了數(shù)字孿生技術(shù)正成為主流，也表明基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化正在邁上人工智能時(shí)代的新臺(tái)階。

　　今年，來(lái)自51個(gè)國(guó)家和地區(qū)的235個(gè)組織提交了300多個(gè)參賽項(xiàng)目，12個(gè)獨(dú)立評(píng)委會(huì)從中評(píng)選出了12個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)類別的36個(gè)決賽入圍項(xiàng)目，其中7個(gè)中國(guó)項(xiàng)目入圍決賽，成為此次入圍項(xiàng)目最多的國(guó)家。

　　在臺(tái)上臺(tái)下的分享中，中國(guó)工程數(shù)字化精英所展現(xiàn)的智能化抱負(fù)觸動(dòng)著我與眾多的與會(huì)者。他們借力數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字孿生等新技術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型，打通數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流通，激發(fā)數(shù)據(jù)價(jià)值，繪制出數(shù)字化創(chuàng)新的瑰麗場(chǎng)景：“智慧三峽”在展開全新畫卷；赤壁古戰(zhàn)場(chǎng)成為數(shù)字國(guó)網(wǎng)勝地……

　　當(dāng)“智慧三峽”的畫卷展開

　　在三峽大壩，有一種神奇體驗(yàn)，那就是乘坐垂直升船機(jī)。大壩上下游水位的最大落差達(dá)113米，船舶乘垂直升船機(jī)過(guò)壩被游客譽(yù)為“坐電梯”。三峽升船機(jī)可容納一艘3000噸級(jí)船舶，是世界上規(guī)模最大、技術(shù)含量最高的垂直升船機(jī)。

　　三峽升船機(jī)停航檢修的難度和精細(xì)度可想而知，如今，三峽升船機(jī)通過(guò)BIM建模、可視化和智能有限元分析，提升了數(shù)字化運(yùn)維能力，得到了三峽樞紐局的高度評(píng)價(jià)。而這正是本次入圍光輝大獎(jiǎng)賽決賽的“基于數(shù)字孿生的水電工程數(shù)字資產(chǎn)管理”項(xiàng)目所展現(xiàn)的成果之一。

　　為加速邁向智慧三峽，中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司—全球最大的水電開發(fā)運(yùn)營(yíng)企業(yè)和中國(guó)領(lǐng)先的清潔能源集團(tuán)——加速了數(shù)字化進(jìn)程。三峽集團(tuán)上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司副總工程師兼智慧工程研究院總工程師梁暉說(shuō)，集團(tuán)分管副總經(jīng)理部署了系列科研項(xiàng)目，其中就包括“基于數(shù)字孿生的水電工程數(shù)字資產(chǎn)管理”項(xiàng)目。

　　梁暉說(shuō)：“本項(xiàng)目依托于三峽集團(tuán)兩座巨型水電站進(jìn)行，從已建成和在建中水電工程兩個(gè)不同的角度出發(fā)來(lái)研究和創(chuàng)建水電工程資產(chǎn)全生命周期數(shù)字化管控體系，并綜合運(yùn)用數(shù)字孿生、多層數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、云計(jì)算等技術(shù)來(lái)試點(diǎn)建設(shè)水電工程數(shù)字資產(chǎn)。”

　　試點(diǎn)建設(shè)水電數(shù)字資產(chǎn)的兩座巨型水電站，其總工程投資分別達(dá)到了500億元級(jí)人民幣和2000億元級(jí)人民幣，工程體量龐大，挑戰(zhàn)重重。

　　在存在巨量工程數(shù)據(jù)的情況下，如何創(chuàng)建一套完整的水電工程數(shù)字資產(chǎn)管控體系？項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用“.dgn”格式良好的數(shù)據(jù)兼容和數(shù)據(jù)支撐能力以及協(xié)同管理平臺(tái)ProjectWise，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一水電工程數(shù)字資產(chǎn)管控體系創(chuàng)建的突破。

　　面對(duì)大規(guī)模、多類別實(shí)體對(duì)象進(jìn)行虛擬重構(gòu)，并完成數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)，如何最終形成可靠工程數(shù)字底座？項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)不同專業(yè)的特點(diǎn)，分別利用MicroStation、OpenPlant等專業(yè)建模軟件成功建立了兩座巨型水電站的數(shù)字化模型，總計(jì)完成近200萬(wàn)個(gè)構(gòu)件的數(shù)字化建模，并借力ProjectWise進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和管理，保證了原始數(shù)字底座的準(zhǔn)確性。

　　應(yīng)對(duì)多層級(jí)、多維度、大量級(jí)數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，如何保證數(shù)據(jù)的支撐及服務(wù)能力？項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用數(shù)字孿生平臺(tái)iTwin實(shí)現(xiàn)了多模型融合，并成功在iTwin平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了百萬(wàn)構(gòu)件級(jí)模型的輕量化整合，使巨型水電站數(shù)字化資產(chǎn)的完整可視化展示成為可能。

　　目前，該科研成果的推廣取得了卓越績(jī)效。如今，三峽集團(tuán)和上海院已經(jīng)有了更大的抱負(fù)，計(jì)劃將該水電工程數(shù)字資產(chǎn)管理體系推廣到更多的三峽巨型電站以及長(zhǎng)江干流上的六座水電站，并繼續(xù)擴(kuò)展到抽水蓄能電站。

　　“項(xiàng)目計(jì)劃通過(guò)建立工程對(duì)象數(shù)字信息模型，將工程設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)維期不同系統(tǒng)間孤立的、分散的信息進(jìn)行整合關(guān)聯(lián)，并攜手三峽集團(tuán)大數(shù)據(jù)平臺(tái)與數(shù)字檔案館，實(shí)現(xiàn)三維模型、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)在三大平臺(tái)中的互聯(lián)互通，共同構(gòu)成與物理工程對(duì)應(yīng)的數(shù)字底座，以共享各類數(shù)據(jù)服務(wù)，為后續(xù)三峽集團(tuán)內(nèi)‘BIM+’智慧化應(yīng)用打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。”梁暉說(shuō)道。

　　當(dāng)赤壁成為數(shù)字國(guó)網(wǎng)勝地

　　湖北赤壁聞名古今。這里曾經(jīng)是三國(guó)周郎擊敗曹操、卷起千堆雪的古戰(zhàn)場(chǎng)，也是宋代大文豪蘇軾留下《念奴嬌·赤壁懷古》、《赤壁賦》的文旅勝地。這里還有著良田萬(wàn)頃。

　　在此地設(shè)計(jì)、建造一座500千伏湖北省重點(diǎn)變電站工程，面臨著諸多挑戰(zhàn)。變電站要與歷史故地的文化感契合，并保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，無(wú)疑增加了設(shè)計(jì)難度和成本。變電站建設(shè)是在疫情期間，對(duì)進(jìn)度控制有很高的要求。湖北省電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院數(shù)字化分公司總經(jīng)理蔡思說(shuō)：“我們利用完整的Bentley數(shù)字化解決方案，在規(guī)劃選址、實(shí)景建模、三維模型、施工管理、成本控制和后期運(yùn)維等方面，都取得了很大的成效。” 該項(xiàng)目榮獲2023輸配電類別光輝大獎(jiǎng)。

　　項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)過(guò)去曾經(jīng)嘗試使用過(guò)其他BIM技術(shù)，有一些不盡如人意之處，例如，復(fù)雜的電氣設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化建模；圖形平臺(tái)承載能力難以滿足工程大量復(fù)雜模型的要求。

　　蔡思說(shuō)，在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)采用了Bentley解決方案，并進(jìn)行了一系列創(chuàng)新，其中包括電纜精細(xì)化設(shè)計(jì)、基于GIM技術(shù)的4D數(shù)字化施工方法、設(shè)備三維安裝模擬、VR模擬以及AR技術(shù)應(yīng)用、變電站數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用等，并將最終三維設(shè)計(jì)成果移交給業(yè)主單位，實(shí)現(xiàn)工程數(shù)字化設(shè)計(jì)成果在工程全生命周期的應(yīng)用。

　　項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)采用包括ContextCapture、ProjectWise等Bentley公司協(xié)同設(shè)計(jì)完整解決方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)模型與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的融合，通過(guò)各專業(yè)協(xié)同工作模式，完成了優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案。基于三維模型提取工程量進(jìn)行成本核算，為工程造價(jià)精準(zhǔn)管控提供了數(shù)據(jù)支撐，打破了技經(jīng)與設(shè)計(jì)等多方的數(shù)據(jù)壁壘。

　　本項(xiàng)目深度使用了SYNCHRO 4D技術(shù)，在施工階段進(jìn)行建造數(shù)據(jù)梳理、基于BIM的進(jìn)度編制、進(jìn)度可視化、施工進(jìn)度跟蹤管理、進(jìn)度變更/優(yōu)化管理、信息共享；創(chuàng)新的制作了3DPDF三維模型集成動(dòng)態(tài)施工模擬，施工人員無(wú)需安裝專業(yè)三維軟件，使用PDF閱讀軟件即可方便的進(jìn)行三維模型查看，屬性查看、施工方法動(dòng)態(tài)查看等，提高了施工交底的效率，一定程度上縮短了施工工期。

　　基于精細(xì)化的數(shù)字化設(shè)計(jì)成果，后續(xù)可以搭建赤壁500千伏變電站全3D數(shù)字孿生模型，在原控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立變電站實(shí)時(shí)視頻監(jiān)視、全站消防系統(tǒng)狀態(tài)感知、消防系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制、站內(nèi)人員定位追蹤等。

　　該項(xiàng)目的數(shù)據(jù)價(jià)值還將繼續(xù)釋放。蔡思說(shuō)：“赤壁500kV變電站工程是湖北省重點(diǎn)變電站工程，數(shù)字化設(shè)計(jì)成果也將持續(xù)應(yīng)用在工程運(yùn)維階段。”

　　當(dāng)2023成為基礎(chǔ)設(shè)施智能化的“開創(chuàng)年”

　　中國(guó)用戶的數(shù)字化創(chuàng)新和抱負(fù)給Bentley首席運(yùn)營(yíng)官Nicholas Cumins留下了深刻印象。他說(shuō)：“中國(guó)在擁抱數(shù)字化，中國(guó)用戶的數(shù)字化進(jìn)程讓我興奮。他們將數(shù)字化從設(shè)計(jì)推進(jìn)到了建造和運(yùn)維。從今年入圍光輝大獎(jiǎng)賽的項(xiàng)目中，我們看到越來(lái)越多用戶從設(shè)計(jì)到運(yùn)維端都在激發(fā)數(shù)據(jù)價(jià)值。”

　　Nicholas Cumins談到，中國(guó)是一個(gè)巨大的市場(chǎng)，尤其在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域。Bentley作為基礎(chǔ)設(shè)施軟件供應(yīng)商，非常重視中國(guó)市場(chǎng)。我們也認(rèn)識(shí)到中國(guó)市場(chǎng)的特殊性，采用獨(dú)特的戰(zhàn)略來(lái)服務(wù)中國(guó)用戶。在進(jìn)入中國(guó)之初，Bentley在中國(guó)就配備了本地化的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，重點(diǎn)解決全球化產(chǎn)品和中國(guó)本地客戶的需求差異問(wèn)題，這件事情還會(huì)持續(xù)做。最近我們還在中國(guó)成立了合資企業(yè)，利用Bentley的技術(shù)和合作公司的研發(fā)能力，提供本地化的產(chǎn)品。

　　Nicholas Cumins說(shuō)：“為了更好、更快地響應(yīng)中國(guó)市場(chǎng)的需求，我們?cè)诮M織架構(gòu)上做了特殊安排。我們?cè)?023年6月1日任命李旭東為新的中國(guó)區(qū)總經(jīng)理，全面領(lǐng)導(dǎo)Bentley在中國(guó)的所有業(yè)務(wù)，包括近期成立和未來(lái)可能成立的合資企業(yè)。他在中國(guó)推進(jìn)企業(yè)軟件‘本土化’方面的經(jīng)驗(yàn)，將為 Bentley 在中國(guó)的前瞻性優(yōu)先戰(zhàn)略發(fā)揮關(guān)鍵作用。這也是Bentley絕無(wú)僅有的組織架構(gòu)設(shè)計(jì)，以便更好地服務(wù)中國(guó)。中國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施工程規(guī)模和數(shù)字化進(jìn)步在業(yè)界是獨(dú)一無(wú)二的，值得采用獨(dú)特的市場(chǎng)拓展策略，中國(guó)市場(chǎng)值得我們期待。”

　　在中國(guó)工程數(shù)字化精英一路疾行的同時(shí)，國(guó)外同行也在奮勇?tīng)?zhēng)先。國(guó)際工程、管理及發(fā)展顧問(wèn)公司Mott MacDonald 2022年還在談數(shù)字化構(gòu)件庫(kù)，2023年就已經(jīng)在推動(dòng)AI輔助設(shè)計(jì)了。全球性基礎(chǔ)設(shè)施綜合服務(wù)企業(yè)AECOM在其2023年提交的項(xiàng)目中，已經(jīng)在用巖土數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練AI模型。制造大廠韓國(guó)現(xiàn)代則用Bentley的STAAD結(jié)構(gòu)分析軟件數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練AI模型，以改進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

　　Bentley公司在縱覽基礎(chǔ)設(shè)施大會(huì)上表示，2023年是基礎(chǔ)設(shè)施智能化的“開創(chuàng)年”。在智能化的大潮中，數(shù)據(jù)互聯(lián)，萬(wàn)物生長(zhǎng)。智能世界中的玩家都會(huì)找到新的增長(zhǎng)曲線，不論他們是軟件公司、工程企業(yè)，還是業(yè)主與運(yùn)營(yíng)商。（吳付標(biāo)）