■ 吳付標(biāo)
衛(wèi)慧,三峽集團(tuán)上海勘測設(shè)計研究院智慧工程研究院院長、黨支部書記。她積極推動新興技術(shù)與業(yè)務(wù)應(yīng)用場景深度融合,探索工程數(shù)字化、數(shù)據(jù)資產(chǎn)化、資產(chǎn)服務(wù)化、服務(wù)價值化新路徑;積極組織大場景無人機(jī)傾斜攝影、高精度三維點云激光掃描、數(shù)字孿生等關(guān)鍵技術(shù)研究,開展三維智能設(shè)計、三維查勘、數(shù)字化建管平臺及智慧運(yùn)維等數(shù)智化產(chǎn)品研發(fā)。在她的帶領(lǐng)下,三峽集團(tuán)上??睖y設(shè)計研究院在數(shù)智化新技術(shù)應(yīng)用和研發(fā)、重大項目試點示范、產(chǎn)業(yè)化市場開發(fā)等方面實現(xiàn)體系性突破,走上數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的快車道。
勘測設(shè)計單位正在迎來新拐點,在數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的助力下,打造下一個“聚寶盆”——工程數(shù)字資產(chǎn)。
誰能成功打造“工程數(shù)字資產(chǎn)”管理模式,并獲得數(shù)字化服務(wù)的紅利,誰就能成為這個行業(yè)的新“頂流”。
在打造“工程數(shù)字資產(chǎn)”的大潮中,涌現(xiàn)出了一群數(shù)字化創(chuàng)新先鋒。三峽集團(tuán)上??睖y設(shè)計研究院(以下簡稱“三峽上海院”)智慧工程研究院院長衛(wèi)慧就是其中的一份子。她和她的團(tuán)隊用創(chuàng)新推動傳統(tǒng)設(shè)計院向數(shù)智設(shè)計院轉(zhuǎn)型,并成就了清潔能源、長江大保護(hù)等多個行業(yè)標(biāo)桿項目,最近還榮膺“2020中國基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化杰出成就獎”。筆者近日對話衛(wèi)慧,探尋三峽上海院數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的奧秘。
國之重器白鶴灘水電站成功實現(xiàn)“七一”首批機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電,向中國共產(chǎn)黨成立100周年獻(xiàn)禮。該水電站裝機(jī)容量1600萬千瓦,是世界在建最大的水電工程,建成后將成為僅次于三峽工程的全球第二大水電站,是“西電東送”的骨干電源點之一。建成后,業(yè)主三峽集團(tuán)收獲的不僅僅是一個龐大的物理資產(chǎn),也是一個豐富的工程數(shù)字資產(chǎn)。它將集成BIM模型、實景模型、文件、編碼、流程、物聯(lián)網(wǎng)等規(guī)劃設(shè)計數(shù)據(jù)和運(yùn)營數(shù)據(jù),為全生命周期數(shù)字化服務(wù)提供數(shù)字底座。
談及這個旗艦型項目,衛(wèi)慧說:“我們以打造白鶴灘數(shù)字水電站為依托,探索如何將規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)、交付、運(yùn)維、管理等不同的異構(gòu)數(shù)據(jù)源進(jìn)行整合,借助iTwin數(shù)字孿生技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù),以BIM模型為基礎(chǔ),集成智能建造和項目管理等系統(tǒng),整合各類灌漿、現(xiàn)場管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、安全管理等數(shù)據(jù),在工程數(shù)字化、數(shù)據(jù)資產(chǎn)化的路徑和方法研究中取得了可喜的成績”。
同時,三峽上海院也在積極推進(jìn)已建項目的數(shù)字化試點。
向家壩水電站作為世界排名第11位的水電站,是金沙江水電基地最后一級水電站。像這樣已經(jīng)建成多年的項目,往往會存在圖紙缺失或者不完整等情況,三峽上海院借助實景建模、點云掃描、傾斜攝影等技術(shù),同時結(jié)合電站的運(yùn)營數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化集成,還原出一個真實、動態(tài)的數(shù)字電站孿生模型,為挖掘“沉睡”在檔案庫房中的已建項目數(shù)字資產(chǎn)化形成了強(qiáng)有力的示范,為提升電站智能運(yùn)營水平提供了底座支撐。
衛(wèi)慧和她擔(dān)綱的三峽上海院智慧院堪稱數(shù)字化的“擁躉”。筆者與她的兩次交往見證了她和她的團(tuán)隊手捧數(shù)字化勛章的時刻,一次是在新加坡榮獲“2019縱覽基礎(chǔ)設(shè)施光輝大獎”,另一次是在近期榮獲“2020中國基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化杰出成就獎”。
衛(wèi)慧團(tuán)隊經(jīng)歷了從BIM建模到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的三個階段:將BIM作為工具提升設(shè)計效率和質(zhì)量,練好設(shè)計內(nèi)功;以BIM賦能拓展工程全生命周期的數(shù)字化業(yè)務(wù);打造工程數(shù)字資產(chǎn),變身工程數(shù)字資產(chǎn)管家,在規(guī)劃設(shè)計和工程建設(shè)的基礎(chǔ)上,向工程前期策劃和運(yùn)營兩端拓展更多的數(shù)智化技術(shù)服務(wù)。
在2019光輝大獎之三峽新能源大連市莊河Ⅲ(300兆瓦)海上風(fēng)電場和長江大保護(hù)項目中,三峽上海院成功應(yīng)用BIM和數(shù)字孿生技術(shù)走出了一條成功之路。
針對海上風(fēng)電場各專業(yè)特點,衛(wèi)慧團(tuán)隊以ProjectWise為協(xié)同管理平臺,建立了完善的新能源BIM全生命周期解決方案,實現(xiàn)了項目的規(guī)劃、設(shè)計、進(jìn)度、成本、質(zhì)量、人員等數(shù)據(jù)信息的有序流轉(zhuǎn)和無縫集成。水工、舾裝、電氣、暖通和給排水、結(jié)構(gòu)專業(yè)分別采用OpenBuildings Designer、BRCM、OpenPlant、 ProSteel、SACS軟件,將各專業(yè)模型匯總至MicroStation下進(jìn)行總裝,并進(jìn)行碰撞檢測、綜合優(yōu)化、虛擬施工模擬,極大地提高了設(shè)計效率。
該項目投產(chǎn)運(yùn)營后,與同等規(guī)模的燃煤電廠相比,每年可節(jié)約標(biāo)煤約23萬噸,減少灰渣約5.53萬噸,減排二氧化硫0.6萬噸、二氧化碳63.7萬噸。
而在長江大保護(hù)項目中,其數(shù)字化應(yīng)用更上一層樓。九江市中心城區(qū)水環(huán)境綜合治理一期項目總投資為77億元,工程涉及污水廠、配套管網(wǎng)、水生態(tài)修復(fù)、河道整治、樞紐工程、泵閘海綿大道生態(tài)化改造等。
衛(wèi)慧說:“這是長江大保護(hù)的一個重點項目,對模型的精確度,數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性、及時性要求都非常高。我們利用Bentley數(shù)字孿生技術(shù)建設(shè)了數(shù)據(jù)資源中心,把工程的靜態(tài)數(shù)據(jù)和工程建設(shè)的動態(tài)數(shù)據(jù)更好地結(jié)合起來,實現(xiàn)數(shù)據(jù)追溯,以期為后續(xù)運(yùn)維提供更高的支持。”
從2020年開始,三峽上海院集中攻關(guān)工程數(shù)字資產(chǎn)課題,助力三峽集團(tuán)實現(xiàn)從以流程為中心的管理信息化向以數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理為核心的數(shù)字化跨越。
圍繞數(shù)字中國、雙碳目標(biāo)以及長三角一體化等戰(zhàn)略,三峽上海院如今正以數(shù)字孿生技術(shù)全力助力長三角數(shù)字流域、綜合智慧能源服務(wù)以及智慧城市建設(shè)。
長江大保護(hù)九江智慧水務(wù)平臺項目
衛(wèi)慧說:“長江大保護(hù)項目更多地圍繞一些管網(wǎng)、水廠等項目。隨著經(jīng)驗的積累和數(shù)字孿生等技術(shù)的成熟,我們的業(yè)務(wù)策略和技術(shù)路線也越來越明確,這在長三角一體化項目中得到了很好體現(xiàn)?!?/p>
在長三角一體化項目中,三峽上海院借助數(shù)字孿生能夠集成多軟件、多項目數(shù)據(jù)的能力,打造數(shù)字底座和數(shù)字流域。在長三角流域信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,集成規(guī)劃設(shè)計、地形地貌、運(yùn)營監(jiān)控等數(shù)據(jù),結(jié)合算法與分析,幫助實現(xiàn)水利部提出的預(yù)警、預(yù)案、預(yù)報、預(yù)演“四預(yù)”措施。
衛(wèi)慧認(rèn)為,以數(shù)字孿生技術(shù)打造工程數(shù)字資產(chǎn)有兩大特點:一是可視化程度、可信度更高,對于內(nèi)部溝通、領(lǐng)導(dǎo)決策等可以發(fā)揮前所未有的作用;二是在和新一代信息技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上,提供更準(zhǔn)確的分析與預(yù)警能力。
數(shù)字孿生云服務(wù)所帶來的是徹底的可視化展示,既可展示地上的BIM系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),還有地下存儲在GIS系統(tǒng)的各種管廊,以及地圖、流程等。不論身在何方,都可以一鍵打開數(shù)字孿生模型,所有數(shù)據(jù)一目了然,并且可以隨時發(fā)起行動。數(shù)字孿生云服務(wù)還可以幫助用戶進(jìn)行高效、可靠的分析和預(yù)警,提供工程造價與方案遴選、水流分析與通路選擇、模擬施工與安全運(yùn)維等系列創(chuàng)新服務(wù),工程、工廠、城市將因數(shù)據(jù)而智慧。為此,三峽上海院致力于輕量化展示平臺研發(fā),在數(shù)字孿生云服務(wù)方面邁出了堅實的一步。
衛(wèi)慧談道:隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)上升到國家戰(zhàn)略,三峽上海院也把打造“數(shù)智設(shè)計院”納入“十四五”發(fā)展戰(zhàn)略,制定了數(shù)字化轉(zhuǎn)型三年行動計劃,從融合創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、隊伍建設(shè)等三方面提出了具體的工作內(nèi)容和時間表,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化雙輪驅(qū)動,在工程數(shù)字化、數(shù)據(jù)資產(chǎn)化、資產(chǎn)服務(wù)化、服務(wù)價值化的道路上越走越深遠(yuǎn)。