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2021年工程建設行業數字化轉型勢不可擋

發布時間:2021-03-19  |  來源: 智匯云 |  作者:Admin

什么是信息化,什么是數字化?

我將用最通俗的文字來描述它們,讓你“秒懂”它們:

信息化,就是用真金白銀去換數據;

數字化,就是用數據去換真金白銀。

“加速數字化轉型,發展數字經濟”,這將是我國在未來相當長時間內的主要任務和目標。


直面風險還是積極轉型?

? ? 2020年新冠病毒疫情肆虐全球,深刻改變了人類生活。這種突如其來的變化令我們中的許多人都從原本的高速狂奔突然之間變得慢如蝸牛。而“黑天鵝”事件發生,就意味社會緊繃,整體容錯空間驟降,暴雷頻發,創新試錯成本劇增,混亂波動,不確定性接踵而至。

? ? 傳統工程建設行業置身于巨大風險中,將何去何從?在傳統的看法中,風險控制主要有四種方式:降低風險、接受風險、規避風險和轉移風險。降低風險和接受風險,通俗點說就是有條件投降和無條件投降。法治社會下,轉移風險很大程度是由買保險實現的,但大概沒有保險公司能為工程建設企業的生存發展上保險,工程建設企業很難轉移事關生存發展的風險。

? ? 隨著“數字化”正式登上了歷史舞臺,數字技術正以其無限潛力成為疫情防控的重要力量,人們比以往任何時候都更深切地體會到數字化的能量。2021年開年,產業數字化完全不可逆地來臨了。

? ? 對于傳統工程建設企業而言,只有積極地進行數字化轉型,有所作為,才能有效規避風險。

? ? 風險隨時存在,一切都充滿不確定——無論對誰都是如此。時代的一?;?,落到每個人頭上,就是一座山,在此等背景下,產業領導者的使命是幫助行業度過難關、恢復正常運轉和快速適應后疫情時代。2021年1月22日,工程建設行業的軟件領導者歐特克就盛大開啟了主題為“重塑無限 創想未來”的2021歐特克年度設計峰會。峰會聚焦產業數字化轉型發展,旨在引導先進技術為工程建設和制造等產業賦能。

? ? 作為歐特克的全球戰略合作伙伴,全球領先的實時3D引擎Unity也受邀出席了本次峰會,并在峰會上發布《2021年 AEC 行業數字化轉型趨勢報告》(以下簡稱報告),與從業者分享后疫情時代的工程建設行業趨勢。報告匯集了來自AECOM、Auggd等全球頂尖工程建設企業的15 位專家對 2021 年產業趨勢的展望和洞見,詳細闡述了工程建設產業在危機時代提高容錯率、進行無成本試錯以及消除不確定性的必要性,認為后疫情時代三大使能技術將充分重塑工程建設產業:

■XR(擴展現實,包括AR和VR等)

■數字孿生

■實時設計


為眾抱薪者,必為大家所銘記

? ? 在峰會之前,我原以為Unity只是“生產隊”里新來的年輕人,經過仔細檢索相關資料,發現Unity在工程建設領域其實已深耕多年?;赨nity創作的XR內容已經占據了市場60%份額;Unity在數字孿生、實時設計領域也已有不少行業用例。例如香港機場數字孿生運維模擬、上海國際汽車城智慧交通大地形虛擬仿真、水利項目綜合BIM運維平臺、數字礦山等項目,這些項目案例都是通過軟件產品+Unity 中國工業團隊技術服務交付的方式實現,相信近階段國內工程建設領域數字孿生項目開發形式將繼續按照這種方式落地。

? ? 從范式上來看,作為平臺型企業Unity就如為眾抱薪者——為工程建設企業賦能,為工程建設產業發展和技術創新提供基礎支撐,從而實現了自身和各個參與主體的共榮共生。如同在Unity帶領的游戲小隊里,你不用不好意思,Unity就是親和力加滿的大佬主動帶你上分。

? ? 目前,在Unity數字化范式下,已積累了足夠多的物與物實時交互、足夠好的人與物實時交互、實用級的人與人實時交互,Unity數字化范式也因此具有很強的普適性、先進性和實用性。

? ? 接下來,我將帶大家詳細解讀一下本次Unity報告,并聊聊我對XR、數字孿生和實時設計的個人看法,也希望各位大佬不吝賜教。

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“人與人、人與萬物、萬物之間”的實時交互

? ? 互聯網時代,人與人主要通過媒體互動,人與物交互仍十分不便。當我看到Unity報告中XR、數字孿生、實時設計這三大技術,很快,在我腦海里浮現“人與人、人與萬物、萬物”三者實時交互的全新圖景。這個圖景既無法用“互聯網、移動互聯網”來概括,也無法用“物聯網”來概括,或者可以用“泛在實時交互”來形容。

? ? 如果讓我以關鍵詞來總結Unity預測的三大技術趨勢,我腦中浮現的是:準確有序、價值鏈交換、整合度更高。

? ? (一)XR可視化檢索,準確有序

? ? 過去幾十年中,設計經歷尺規作圖、計算機輔助作圖和BIM建模三個階段。BIM技術更多應用在規劃和設計階段。目前,施工和運維階段少有BIM應用,BIM的價值也因此未得到真正發揮,BIM全生命周期理念也并未真正落地。

? ? 之前我曾有個論斷,BIM只是一個有限小系統,計算能力、高速網絡和云服務都能“無限”擴展其應用邊界。隨著5G的部署和XR性能的提高,配置云訪問功能的移動設備能將復雜的3D模型帶到設計工作室之外。再結合AR, 3D模型可以被“實時”帶入真實坐標中,讓一些原本依賴于難以保存、查詢的龐雜傳統圖紙的現場任務(例如施工、監理和設施維護等)能夠數字化、可視化檢索,并且大幅提高效率和準確性。

? ? 在XR和5G加持,BIM小系統邊際得到“無限”擴展,如模型擴展更多用途、應用到更多遠程協作領域,這樣使得高質量、超細粒度的BIM建模邊際效益不會遞減,反而成為更具成本效益的選擇。


? ? (二)數字孿生,價值鏈交換

? ? 數字孿生技術,能獲取已有的環境和性能數據來了解過去,能借助直接和間接數據來分析當下,能應用機器學習和知識來決策未來。因此數字孿生技術應用于建筑全生命周期,能使項目業主、設計、施工和運維等相關方溝通更加更透明且更有效。

? ? 相對BIM而言,數字孿生是一個大系統,能聚合不同系統數據進行價值鏈交換。未來,技術的不斷發展迭代將支持數字孿生應用的普及,讓更多新用戶群體能夠制作數字孿生。另一方面,AR和VR設備成本的降低讓該技術可以為更多企業所用,并以全新的方式理解和接觸數字孿生,從而獲得新的視角??梢灶A測,產業將會朝著數字孿生開發平臺邁進:用戶可以將來自不同系統的數據聚合到一個統一的交互式可視化界面,并且在整個生命周期進行操作,支持在各種平臺上查看和交互,以獲得全新的洞察。


? ? (三)實時設計,整合度更高

? ? BIM和 VDC是自工業革命以來在工程建設領域最重大的變化,改變了合同的執行方式和項目交付方式。VDC是虛擬設計和施工,是在北美廣為流行 的“BIM” 近義詞。

? ? 2021年,工程建設產業將見證VDC扮演更加重要的角色,VDC利用交互式數字環境讓項目變得更易理解、更具吸引力,并為企業增加數字化效益??梢灶A見,現有 BIM 平臺、外部數據源和調度引擎的集成度將繼續提高,為項目的利益相關者提供了直觀、便于使用的方式,可以從任何角度、在施工的任何階段對包含豐富數據的3D模型進行體驗、導航、詢問、控制及實時交互。


啟發與思考

(一)XR,提高容錯率

? ? 在信息爆炸的時代,搜索及如何呈現就顯得越重要!XR技術的核心是信息可視化檢索、展示,交互。而對于位居一線的施工團隊來說,一張簡潔、觀點明確的圖紙可以免去很多施工中會遇到的麻煩。

? ? 目前傾斜攝影實景三維技術在城市規劃領域應用很廣泛,利用場地環境實景三維模型疊加方案模型,進行城市規劃建設決策。實景三維模型是有限效期產品,使用過期數據容易導致城市規劃錯誤,因此實景三維模型應用于城市規劃容錯率較低,需要定期更新。我有一個全新的設想,利用無人機搭載AR技術,對著擬建區域的環境進行多角度觀察、定點繞飛、觀察天際線和多方案對比,過程中空場地顯示出坐標準確的建筑或規劃方案AR,然后進行高清錄屏,形成規劃方案和周邊真實場景的融合視頻,省去了實景三維建模步驟,更具有時效性(現勢性),也更具成本效益。


(二)數字孿生,無成本試錯

? ? 數字孿生虛擬世界與物理世界的互動、推理判斷、以及預測能力,跟人類大腦的功能有著異曲同工之妙。量子物理學奠基人薛定諤曾對“熵”有過這樣的定義:“自然萬物都趨向從有序到無序,即熵值增加。而生命需要通過不斷抵消其生活中產生的正熵,使自己維持在一個穩定而低的熵水平上。生命以負熵為生?!?/span>

? ? 用通俗的話來解釋就是:數字孿生通過向虛擬世界注入價值讓現實世界更加有序,現實世界有序即為負熵,負熵即有價值,這樣就實現了虛擬與現實的價值可交換。數字孿生可以理解成虛擬和現實的驅動引擎。


(三)實時設計,獲取復利增長

? ? 實時設計解決重復記錄、識別信息的問題,使得空間想象碎片化變成整體化、信息處理透明化。

? ? 基于畫法幾何的建筑工程制圖的缺點是什么?工程人員需要讀圖,然后進行想象,再進行施工。由于工程人員專業背景、知識程度都有所不同,因此各自想象,很難形成一個穩定的“空間想象共同體”。正所謂不謀全局者,不足謀一域。大家盲人摸象一樣,都依靠自己的想象工作。最后結果呢,規劃規劃墻上掛掛;建設開始后,甲方覺得規劃并不是“我要的想法”。設計人員根據自己的想法做完設計初稿。甲方又開始介入,設計人員的噩夢就開始了。設計人員根據甲方的想法進行反復修改。到了施工的時候,出現問題更多。最后,施工變更單多到讓甲方頭痛。

? ? 現行模式下,工程建設中有太多的不確定性。工程建設不是一家獨唱,而是大合唱。筆者通過峰會也了解到 Unity Reflect 這個有趣的插件,這是Unity和歐特克產品原生集成的BIM設計和協調解決方案,支持 Revit,Navisworks,BIM260等BIM建模軟件的實時設計可視化和1:1 AR呈現,也在網絡上檢索到美國SHoP Architects公司使用 Unity Reflect 的項目案例,私以為 Unity Reflect 至少可以甩起大合唱的指揮棒。

? ? 愛因斯坦認為復利是世界上第八大奇跡。打磨產品,反復迭代升級,可以形成復利效應。傳統設計院、施工企業,為什么難以實現指數級的爆炸性增長?因為無法消除隨機不確定性,而這種不穩定的東西很難增長,很難形成復利效應。

? ? 這些企業的增長只能是線性的。在項目相對飽和的情況下,每增加一個員工,企業才能增加一定的產值。如果不增加員工的,把項目進行外包。外包也是增加人工,兩者其實質是一樣的。而項目一旦不飽和,企業還會面臨生存問題。

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? ? 討論完了三大趨勢:XR、數字孿生和實時設計。數字化轉型對技術有三大要求:大數據,算法,算力。大數據是燃料,算法是引擎,算力是油門。通俗地說,通過選對軟件和堆計算機,算法、算力都不成問題,真正成問題的是大數據。工程建設原始數據須要改造成能讓智能機器讀得懂,學得會。通過了解發現Unity 除了可以做到原始數據的接入、改造、聚合、實時處理、虛擬仿真、可視化和人機交互,甚至還有機器學習(ML-Agent)等。也就是說Unity具備改造升級原始數據能力,還滿足算法要求,我相信Unity有潛力成為打造未來數字世界(賽博空間)的關鍵工具之一。


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