随着新型信息技术的进一步发展与融合,数字孪生技术将会融入更多领域,发挥巨大的作用。从宏观上看,数字孪生将会是数字社会人类认识和改造世界的方法论。从中观上看,数字孪生技术将推动社会治理和工业生产向数字化转型。从微观上看,数字孪生落地的关键是“数据 模型”,亟需分领域、分行业编制数字孪生模型全景图谱。
数字孪生的出现是信息化发展到一定程度的必然性结果,数字孪生正成为人类解构、描述、认识物理世界的新型工具。数字孪生是一套支撑数字化转型的综合技术体系,其应用推广也是一个动态的、演进的、长期的过程。数字孪生=数据 模型 软件,我国在数据采集、模型积累、软件开发等方面存在诸多短板,成为制约数字孪生发展的瓶颈。在重点领域、重点环节率先实现突破,树立一批典型模式和样板。
随着建筑业的转型升级,数字孪生技术应用于建造领域并推动智能建造的发展,又是其一个发展方向。数字孪生技术在智能建造中的应用将实现以下作用。
1)、通过感知设备采集建造过程的数据信息,对建筑物实体的各要素进行监测和动态描述,提高施工的效率。
2)、在数字孪生技术架构下,数据处理层可以分析历史数据,检查结构性能变化的原因,并揭示各类建造风险的关系,对施工现场起到指导性的作用。
3)、数字孪生驱动的建造过程对结构的监测也能起到关键作用,可以智能地定位结构损伤位置,判定损伤程度,评估安全性能。
智能建造在施工领域有四个关键应用,即施工要素在现场的定位、施工布局优化、信息化管理、动态监测。智能建造是结合全生命周期和精益建造理念,利用先进的信息技术和建造技术,对建造的全过程进行技术和管理的创新,实现建设过程数字化、自动化向集成化、智慧化的变革,进而实现优质、高效、低碳、安全的工程建造模式和管理模式。随着人工智能、VR、5G、区块链等新兴信息技术的涌现并应用至工程实践,将会产生更多智慧创新应用成果,不断丰富智能建造的内涵。
智能建造从范围上来讲,包含了建设项目建造的全生命周期;从内容上来讲,通过互联网和物联网来传递数据,借助于云平台的大数据挖掘和处理能力,建设项目参建方可以实时清晰地了解项目运行的方方面面;从技术上来讲,智能建造中“智能”的根源在于以BIM、物联网等为基础和手段的信息技术的应用,智能建造涉及的各个阶段、各个专业领域不再相互独立存在,信息技术将其串联成一个整体,这就要求建造过程中做到信息物理的融合。
实现信息物理融合的有效手段是数字孪生技术。一方面,数字孪生能够实现建造过程的现实物理空间与虚拟数字空间之间的虚实映射;另一方面,数字孪生能够将实况信息与信息空间数据进行交互反馈与精准融合,从而增强现实世界与虚拟空间的同步性与一致性。
在未来,要实现建筑全生命周期的动态监控、可视化呈现、融合性数据处理和数字化智能建造也必然依靠数字孪生等信息技术、智能设备。综上所述,智能建造是建筑业的发展趋势,数字孪生是推动智能建造发展使能的技术之一。
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源自:《数字孪生技术及其在智能建造中的应用》