近年来,国有企业大力实践新一代信息技术创新应用,提速生产经营数字化进程,着力培育数字新模式、新业态,为数字化转型发展奠定了坚实基础。随着先进信息技术与工程行业的加速融合,能源、建筑等工程建设行业正面临着数字化、智慧化发展需求,数字化成为了工程勘察设计企业驱动发展的新要素和新引擎。设计企业作为工程建设的技术服务先行者,应当积极融合运用人工智能、大数据、物联网等新兴技术,促进产业数字化转型,赋能产业发展,大力推进新一代信息技术创新。
—1—工程建设的数字化转型
数字化转型是企业高质量发展的重要引擎,是构筑国际竞争新优势的有效路径,是构建创新驱动发展格局的有力抓手。而工程建设数字化转型就是要统筹好业务数字化、管理数字化、服务数字化,核心是如何构建好“数据”体系,以“数据”驱动生产业务与管理流程。设计作为工程建设的“龙头”,是实现工程“数据”基座建设的关键,以设计BIM数据为“基石”,以工程全过程为“基线”,不断构筑工程数字孪生中台,结合智能化、数字化系统应用体系,推动工程高质量发展。
—2—西北院数字化转型目标
中电建西北院作为“四综甲”大型勘察设计企业,在水电与抽蓄、新能源与电力、水利与生态、城建与基础设施等领域拥有鲜明的技术特色及工程服务能力,通过长期以来的数字化探索应用,已全面形成三维设计和数字化应用的能力。近年来所有的在建或新建的大、中型工程项目均开展了三维数字化设计工作,并能够依托设计成果开展面向业主、面向工程全生命周期的智能化、数字化增值服务。
在“十四五”期间,西北院结合公司实际情况制定了“认准一个目标、围绕两项创新、数字化赋能四大业务、创新四大领域数字化业务、建立六项保障体系”的“12446”数字化规划蓝图,努力打造业务可视、管理透明、资源协同的“数字西北院”。西北院将立足于高质量发展要求,充分发挥数字化技术在顶层设计、规划引领、产业布局等方面的驱动引领作用,促进公司全领域、全产业链、全要素、全生命周期数字化转型升级。
—3—基于BIM的智能建造实践
智能建造以工程实际需求为目标,以智能感知为手段,以BIM模型数据为载体,以数据信息编码为纽带,以统一的工程数据中心为基础,开展工程建设期的多点业务应用,实现对工程建设期的全面把控、自动预警、智能决策,提升工程智慧化应用水平。
在设计阶段,开展基于BIM的数字化协同设计。在提升设计效率、保障产品质量的同时,进行BIM设计产品的数字化交付,实现属性信息、对象编码等数据与BIM数据的融合统一。
在建设阶段,开展施工过程BIM数据深化应用。以BIM模型为载体统筹管理工程建设期各类业务数据,建设基于BIM的工程数据中心,实现海量多源数据的有序管理,为工程建设、生产管理等阶段提供数据基础和决策分析依据。
“BIM+智能建造应用”是以数字孪生电站的建设成果为管理纽带,将工程物理实体与虚拟模型进行数据关联,将各系统应用数据通过数字孪生电站集成管理,最大效能发挥数据价值,拓展各业务智能应用点,支撑智能大坝、智能洞室、智能机电、智慧工地、智能项目管理等业务功能的实现,水电与抽水蓄能工程中BIM+智能建造具体应用如下。
以大坝BIM模型为载体,建设基于物联互动感知的智能大坝。大坝是影响工程项目质量和进度的关键,关系着未来工程能否安全稳定地运行。BIM+智能大坝以大坝BIM模型为载体,通过集成大坝施工过程信息,形成可视化数据资源池,实现对大坝施工过程主要参数监控、施工质量记录、过程追根溯源,形成大坝施工安全优质、规范有序的全过程质量控制。
建立BIM+仿真系统,实现土石方动态调配过程模拟及动态平衡。抽水蓄能电站项目土石方调配存在挖填量大、料源繁多、路径交错、管控难度大等工程特点,在建设过程中频繁发生料源紧缺等问题。基于土石方BIM模型进行多源信息集成,采用离散事件仿真、三维激光扫描、无人机倾斜摄影等智能化手段进行土石方管理,从而科学指导料源智能调控,有效保证施工进度,有力保障工程质量。
将BIM模型与数字技术有机结合,实现洞室施工的智慧化管理。地下洞室群具有地质构造复杂、施工环境恶劣、施工安全隐患多等特点。将BIM、大数据、物联网、智能感知等新兴技术应用到地下洞室施工管理中,开展地下洞室施工智能管理的多点业务应用,根据各点监测数据、技术指标及算法模型实现对地下洞室施工管理的全面把控、自动预警、智能决策,提升地下洞室施工智能管理及应用。
串联统筹机电设备全过程数据,实现机电设备的可视化精益管控。以机电设备BIM模型为载体,集成机电设备全生命周期的数据信息,形成机电设备全周期的可视化数据资源池,同时结合机电安装进度管控、机电安装质量管控等功能应用,实现机电设备安装过程中的精益化管理,最终还将与电厂后期的智慧运维、智慧检修等相互关联、信息融合,从而实现智慧化机电管控。
基于BIM模型,集成先进技术设备,实现对施工工地的智慧化管理。通过搭建施工区域三维虚拟场景,将现场视频点位、人员车辆定位等管控要素实例化,通过数据接口将业务数据集成展示,构建全面立体的感知系统,实现基于三维场景的多位一体智慧化管控,提供电站全景式、全视角的三维场景展示。
深度挖掘BIM价值,实现项目进度、质量、安全的可视化智慧管理。以项目管理知识体系为基础,将BIM数据与项目管理需求相匹配,实现对项目管理数据多维度对比分析。同时,将项目管理过程中的业务流、信息流、工作流集成,从而实现参建各方共同参与的无纸化精益管理,实现自动化采集、智能化预警等全流程项目管理。
—4—设计企业转型发展方向
随着工程建设行业数字化转型的不断推进,设计企业将通过BIM技术积累工程设计数字资产,实现经验与能力的传承、共享与复制,形成数字化设计核心竞争力。同时,将不断深入挖掘BIM数据价值,为工程建设与运维管理提供数据支撑与数据驱动,将工程参建各方更加紧密联系在一起,实现全业务、全专业协同应用一体化,打造“和谐共生”的行业发展新生态,助力工程高质量建设。