来源:创事记
来源:阿里研究院新商业攻守道
新商业攻守道是数字经济时代的“福特(创新企业家)”与“泰勒(前沿思想者)”的对话平台。我们将邀请国内最具创新思想的企业领袖和富有洞见的专家大咖,围绕当下社会最关心的数字商业领域的前瞻性、引领性议题,碰撞思想、洞察未来,进而在数字经济的大潮中,共创数字化转型之道与转型之路。新商业攻守道的宗旨是:共创商业新知,启迪数字未来。
第9期从巴黎圣母院重建看数字孪生建筑
第10期数字孪生,从细胞、心脏到新药研发
对话嘉宾
安筱鹏
阿里研究院副院长、数字化企业研习社副理事长
袁正刚
广联达科技股份有限公司总裁
冯升华
达索系统大中华区渠道技术总监、达索系统中国大学校长
单一数字技术的突破和多技术的集成正在帮助人类构筑一个新的世界:数字孪生的世界。这场发端于航天、飞机等高端复杂产品研制的技术革命,正在向人类生产、生活的各个领域扩散。从原子、器件、产品、产线到服务,从管网、建筑、城市到地球,从基因、细胞、心脏、大脑到人体,从材料科学、生命科学到制造、建筑,正在不断地在数字世界中构建一个数字孪生体,人类正在构建一套新的认识和改造世界的方法论。物理世界的实体都将在虚拟世界里重建,构建一个数字孪生的世界,通过虚实实时映射、反馈和优化,帮助人类建设更加美好的未来。
冯升华
达索系统大中华区渠道技术总监、达索系统中国大学校长
数字孪生让巴黎圣母院重生
年4月15日,巴黎圣母院发生大火,塔楼倒塌、建筑受损。人们都关心巴黎圣母院能完好修复吗?巴黎圣母院发生大火是不幸的,但幸运的是,年达索系统公司与巴黎市*府合作“数字巴黎”项目,通过数字化建模、仿真,完整地还原了巴黎古城的建造过程,真实还原了巴黎圣母院的原貌和几百年的建造过程,在数字世界中再现了一块砖、一扇门、一扇窗的安装过程,数字孪生将会让巴黎圣母院获得重生。“数字巴黎”项目把这座城市从零开始的历史时空连续地在数字世界呈现出来,重现了巴黎城市和文明的历史,人们就可以在数字世界中实现时空穿越和体验,通过沉浸式的体验来学习和传承人类的历史与文明。
巴黎圣母院建造过程的复原
数字孪生重现历史,也在设计未来
通过数字孪生重现历史,是为了更好地去设计未来。达索系统用数字孪生技术还原了巴黎的建造过程,这也为未来巴黎规划提供了更好的蓝图。数字孪生在重现建筑与城市历史的同时,也革新了知识的传承方式。人们可以通过沉浸式的体验在数字孪生的世界中传承、学习和体验人类的历史与文明。未来学生们在上历史课时,可以带着AR\VR眼镜穿越到当年历史发生的场景中去体验、去感悟,体验金字塔建筑工地上奴隶的艰辛,在长安大明宫中向李白请教如何创造唐诗。
巴黎建造过程复原
数字孪生已融入建筑全生命周期
数字孪生技术已融入整个建筑的全生命周期,在概念设计阶段帮助人们对建筑周边环境开展评估,在详细设计阶段提高了多专业协同效率,实现包括抗震、沉降、通风等各种设计仿真,施工阶段通过仿真模拟进度计划、工艺方法、避免风险、缩短工期、提高效率。
高铁设计、建造是一个复杂的系统工程,如何实现多专业、多场景、高精度、高质量、短工期、低成本,一直是困扰设计及施工单位的世界级难题。数字孪生技术带来了新的解决方案,以京雄(北京—雄安)高铁为例,人们可以在数字空间建设一条京雄高铁的数字孪生体,完整系统地呈现、展示京雄高铁的建设过程,人们带来了多种价值:
数字化技术助力京雄高铁建设
一是实现设计建造过程中多专业、多工种、多场景的高效协同。数字孪生技术可以让多工种、多专业协同工作,大幅提高了整个设计建造过程效率、降低成本。
二是实现设计建造过程中多方案的高效、精准、低成本筛选。当高铁经过山区时,人们是应该设计一座桥还是建一个隧道?数字孪生技术可以进行仿真模拟,同时对不同方案进行持续迭代,开展各种错、漏、碰、缺的设计验证,对各种方案进行比对,直到找到对环境影响最小、工期最短、成本最低的最佳方案。
三是实现设计建造过程中物料成本及建设成本的精准核算。基于数字孪生的高铁建造场景,人们可以实时了解不同建设方案的需要多少铁轨、材料等,帮助人们科学决策。
安筱鹏
阿里研究院副院长、数字化企业研习社副理事长
数字孪生:以数据自动流动提高资源优化配置效率
无论是产品生产,还是工程建造,面临的共同问题是,工期拖延。人们可以找到各种原因,归纳为一点,就是企业无论面对各种突发事件和不确定性。企业生产过程中均伴有一定的运行总日历时间,在总日历时间中,因生产设备性能衰减(如:速度损失、空转停机)、质量损失、系统停机(外部干扰、节假日)等不可抗拒因素引起的时间损耗约占40%左右,生产运行实际理论可用时间仅占总日历时间约60%。而在理论可用时间中,生产过程还面临工艺准备、主动维修、意外故障所带来的时间损耗,实际生产可利用时间仅占到理论可用时间的30%。同时,如果考虑到操作失误、设备检测、工艺更换带来的运行停机,最终,实际生产有效可用时间占企业生产运行总日历时间不足10%。数字孪生在建筑、制造等领域的设计、仿真、建造、维护的每个阶段的深度应用,将会大幅提高各种资源的优化配置效率,缩短工期、提高质量、降低成本。数字化转型的本质就是以数据的自动流动,化解复杂系统的不确定性。
袁正刚
广联达科技股份有限公司总裁
建筑的数字孪生:回归成本、进度、质量和安全
任何新技术的应用都要回归到如何为客户创造价值这一基本出发点上,数字孪生也不例外。建筑的数字孪生思考的核心问题是,能不能帮客户省钱?能不能帮客户加快进度?能不能帮客户提高质量安全的管理水平?
传统建筑信息化是解决点状、局部问题,一个岗位、一个功能的问题,数字化的价值在于如何实现资源从局部优化不断走向全局优化,解决拿着高工资的钢筋技工等待钢筋的运抵问题。建筑的数字孪生要解决建造过程中生产力、生产关系、生产对象、管理要素(如进度、成本、质量、安全)等数字世界中重建,通过数字世界的模拟优化,提高资源配置效率。只有这样才能缩短工期、节省成本、提升质量。
数字孪生的重要价值在于建立系统化、体系化思维。无论是制造业还是建筑业,面对的纷繁复杂的各种问题归结为一点,就是企业全局优化的需求和碎片化供给之间的矛盾。年广联达开始提“数字建筑”的理念,核心就是要实现建筑的全过程、全要素、全参与方的数字化、在线化、智能化,实现从单点优化到全局优化,推动建筑资源优化沿着点、线、面、体持续推进。
冯升华
达索系统大中华区渠道技术总监、达索系统中国大学校长
数字孪生发展的五个阶段
未来,原子、基因、产品、城市、人体、星球在数字世界中都可以重建一个数字孪生体,它能够帮助人类实现极致高效、极致协同、极致安全、极致智能。从达索系统的实践看,数字孪生发展经历了五个阶段:几何孪生、多学科孪生、全生命周期孪生、三维体验孪生,现在已经进入到第五个阶段:生命孪生。
材料科学与基础科学的数字孪生
阶段一:几何孪生。最早数字孪生所