如今，數(shù)字孿生的概念在建筑行業(yè)中受到廣泛的關(guān)注。作為一種信息模型，數(shù)字孿生技術(shù)可以準(zhǔn)確地模擬物理資產(chǎn)或系統(tǒng)并提供對其操作的洞察力。這項(xiàng)技術(shù)可以徹底改變建設(shè)項(xiàng)目的管理和開發(fā)方式，允許對來自多個來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，以更好地了解項(xiàng)目績效。

了解數(shù)字孿生在該領(lǐng)域的未來至關(guān)重要。在研究這些主題時，我們應(yīng)該全面了解在建筑中使用數(shù)字孿生的機(jī)會和風(fēng)險。

數(shù)字孿生是一種新興技術(shù)，有可能徹底改變建筑施工流程

數(shù)字孿生涉及通過利用來自各種來源（包括傳感器、3D 模型和分析工具）的數(shù)據(jù)來創(chuàng)建物理對象（例如建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施）的數(shù)字副本。這種虛擬表示可用于預(yù)測分析、在設(shè)計(jì)過程的早期檢測問題、簡化工作流程、改善利益相關(guān)者之間的協(xié)作并提供更好的整體項(xiàng)目洞察力。

其實(shí)，數(shù)字孿生的概念并不新鮮。它于 2002 年由密歇根大學(xué)集成制造系統(tǒng)中心的 Michael Grieves 首次提出。從那時起，由于 LiDAR 掃描和BIM（建筑信息模型）等傳感技術(shù)的進(jìn)步，其在建筑行業(yè)的應(yīng)用一直在穩(wěn)步增長。使用這些數(shù)字孿生模型可以在施工前階段提高建筑師、工程師和承包商之間的溝通效率，同時簡化建筑物或結(jié)構(gòu)整個生命周期中的持續(xù)運(yùn)營。

通過將有關(guān)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息與來自現(xiàn)場傳感器的實(shí)時反饋相結(jié)合，數(shù)字孿生提供了前所未有的項(xiàng)目建造前可見性。通過構(gòu)建過程中涉及的所有各方（從設(shè)計(jì)師到所有者）都可以獲得這種級別的洞察力，可以預(yù)先避免代價高昂的錯誤，并且可以根據(jù)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)點(diǎn)快速做出決策。因此，結(jié)果是提高了項(xiàng)目效率，并在整個生命周期內(nèi)管理資產(chǎn)時節(jié)省了時間。

建筑中的數(shù)字孿生應(yīng)用為預(yù)測建模提供了前所未有的機(jī)會

從改進(jìn)安全協(xié)議到提高員工生產(chǎn)力，數(shù)字孿生允許利益相關(guān)者在項(xiàng)目發(fā)生之前對其各個方面進(jìn)行建模。通過提供實(shí)時洞察和分析，建筑師、工程師和承包商等可以利用這項(xiàng)技術(shù)就資源分配、任務(wù)安排和其他運(yùn)營問題做出明智的決策。此外，通過訪問類似項(xiàng)目的過去數(shù)據(jù)和現(xiàn)場當(dāng)前條件，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)更有可能按時完成任務(wù)，同時控制成本。

數(shù)字孿生在建筑中的潛在用途是巨大的。例如，它們允許項(xiàng)目經(jīng)理模擬不同的場景——例如由于天氣模式或人員配置變化造成的影響——并評估這些場景如何影響總體時間表和預(yù)算。此外，通過使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器隨時間測量建筑物內(nèi)的溫度和濕度水平等環(huán)境因素，可以生成 3D 模型，從而準(zhǔn)確描述結(jié)構(gòu)的狀況和完工進(jìn)度。最后，數(shù)字孿生還可以幫助跟蹤項(xiàng)目整個生命周期的材料供應(yīng)，從采購到安裝等等；他們的分析可以深入了解建筑開發(fā)各個階段的成本節(jié)約情況。

簡而言之，數(shù)字孿生為參與建設(shè)的人員提供了顯著優(yōu)勢：預(yù)測未來結(jié)果的準(zhǔn)確性更高；對復(fù)雜系統(tǒng)有更深入的了解；更有效地利用資源；改進(jìn)時間線管理；減少與某些活動相關(guān)的風(fēng)險因素；出現(xiàn)問題時響應(yīng)時間更快；并最終提高成功利用它們的企業(yè)的盈利能力。

數(shù)字孿生在建筑中有哪些好處？

數(shù)字孿生技術(shù)在建筑行業(yè)的潛在好處是深遠(yuǎn)的。從節(jié)約成本到提高項(xiàng)目效率和降低風(fēng)險，這種創(chuàng)新方法正在徹底改變項(xiàng)目的完成方式。

節(jié)約成本

數(shù)字孿生為成本管理提供了一個強(qiáng)大的工具，它允許用戶比以往更快、更準(zhǔn)確地創(chuàng)建精確的估算。通過實(shí)時訪問數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)可以確定在規(guī)劃階段可以降低成本或節(jié)省資金的領(lǐng)域。這有助于確保預(yù)算保持在目標(biāo)范圍內(nèi)，同時提供對未來潛在支出的寶貴見解。

項(xiàng)目效率

通過使團(tuán)隊(duì)成員能夠遠(yuǎn)程協(xié)作完成任務(wù)，數(shù)字孿生可以更輕松地以更高的速度和準(zhǔn)確性管理復(fù)雜的項(xiàng)目。監(jiān)控實(shí)時進(jìn)度允許管理人員調(diào)整他們的策略并保持項(xiàng)目順利進(jìn)行。此外，即時訪問相關(guān)信息可以讓所有相關(guān)人員更輕松地了解最新發(fā)展，而無需浪費(fèi)時間搜索多個來源。

降低風(fēng)險

由于??數(shù)字孿生可以準(zhǔn)確表示物理對象??和環(huán)境，因此它們有助于降低與施工工作各個方面相關(guān)的風(fēng)險，從工程設(shè)計(jì)缺陷到設(shè)備故障。它們使利益相關(guān)者能夠盡早預(yù)見問題并相應(yīng)地采取預(yù)防措施。此外，數(shù)字孿生使工作人員能夠立即發(fā)現(xiàn)任何問題，以便迅速實(shí)施解決方案，減少因物料運(yùn)輸錯誤或惡劣天氣條件等不可預(yù)見情況造成的代價高昂的延誤。

通過促進(jìn)跨部門協(xié)作、加強(qiáng)項(xiàng)目參與各方之間的溝通以及更有效地利用資源，數(shù)字孿生技術(shù)帶來了重大改進(jìn)，將使企業(yè)和組織在未來受益匪淺。

數(shù)字孿生在建筑中的實(shí)施帶來了一些挑戰(zhàn)

一項(xiàng)主要挑戰(zhàn)是它與現(xiàn)有系統(tǒng)和流程的集成，這需要開發(fā)人員和用戶付出巨大的努力。這可能既費(fèi)時又費(fèi)錢，但卻是成功部署所必需的。此外，數(shù)字孿生需要一個支持?jǐn)?shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)實(shí)踐（例如分析和機(jī)器學(xué)習(xí)）的環(huán)境。如果沒有這種基礎(chǔ)設(shè)施，組織可能難以利用數(shù)字孿生的潛在優(yōu)勢，包括提高運(yùn)營效率、節(jié)約成本和提高決策能力。

另一個挑戰(zhàn)與在項(xiàng)目的虛擬環(huán)境中進(jìn)行更改的速度有關(guān)。為了在建筑項(xiàng)目中有效使用數(shù)字孿生，重要的是要確保在 3D 模型中應(yīng)用的修改或更新在項(xiàng)目生命周期的后續(xù)階段中得到準(zhǔn)確反映。新技術(shù)的快速發(fā)展使這個過程更加復(fù)雜，因?yàn)樗o系統(tǒng)帶來了更多的復(fù)雜性，同時需要代表用戶的更大的敏捷性。

最后，在使用數(shù)字孿生時，確保數(shù)據(jù)安全至關(guān)重要；必須采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣肀Ｗo(hù)跨不同平臺共享的信息。組織還應(yīng)考慮為需要與系統(tǒng)交互的人員正確管理訪問權(quán)限的方法——根據(jù)其角色僅向授權(quán)人員提供適當(dāng)?shù)臋?quán)限。通過教育和培訓(xùn)計(jì)劃應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，組織可以將數(shù)字孿生技術(shù)用于建設(shè)項(xiàng)目，并在更廣泛的數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作中充分發(fā)揮潛力。

在建筑中實(shí)施數(shù)字孿生需要復(fù)雜的技術(shù)

邊緣計(jì)算和云計(jì)算是成功使用數(shù)字孿生所必需的兩個基本組成部分。邊緣計(jì)算涉及在數(shù)據(jù)收集源或附近進(jìn)行處理、存儲和分析，允許對事件進(jìn)行實(shí)時響應(yīng)。云計(jì)算提供了一個平臺，用于存儲數(shù)字孿生操作產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，并提供托管應(yīng)用程序和軟件開發(fā)工具等附加服務(wù)。

邊緣計(jì)算可以幫助減少網(wǎng)絡(luò)訪問不可靠或間歇性環(huán)境中的延遲，因?yàn)樗灰蕾囉诨ヂ?lián)網(wǎng)連接。在這些情況下，邊緣設(shè)備將在本地處理數(shù)據(jù)，然后再上傳到可用的云端。這可以通過預(yù)測性維護(hù)算法實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的預(yù)測，而無需僅依賴存儲在云中的歷史信息。

數(shù)字孿生平臺還必須提供可擴(kuò)展性以適應(yīng)各種規(guī)模的項(xiàng)目，同時根據(jù)項(xiàng)目類型和規(guī)模提供定制選項(xiàng)以滿足特定需求。例如，有些可能需要更高級的功能，例如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 功能，讓員工在開始工作之前虛擬地可視化他們的工作區(qū)域；其他人可能只需要基本功能，例如同時跨多個站點(diǎn)安排更新和跟蹤進(jìn)度?？蓴U(kuò)展技術(shù)將確保所有用戶都能獲得他們需要的東西，無論他們從事的是小型項(xiàng)目還是復(fù)雜項(xiàng)目。

數(shù)字孿生技術(shù)具有徹底改變建筑公司當(dāng)今運(yùn)營管理方式的巨大潛力。通過利用邊緣計(jì)算、云計(jì)算和可擴(kuò)展定制的強(qiáng)大組合，組織可以更好地了解他們的流程，從而快速做出明智的決策，并有效地提高其業(yè)務(wù)各個方面的效率。

數(shù)據(jù)采集與分析

從建筑中數(shù)字孿生的技術(shù)要求開始，接下來我們將重點(diǎn)關(guān)注數(shù)據(jù)采集和分析。數(shù)據(jù)采集在準(zhǔn)確洞察建筑項(xiàng)目中數(shù)字孿生的性能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過傳感器、調(diào)查等各種方式獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，可以分析隨時間變化的趨勢并確定可以通過部署新技術(shù)或流程解決的問題。

數(shù)據(jù)分析技術(shù)對于預(yù)測與任何給定項(xiàng)目相關(guān)的成本超支、延誤、環(huán)境影響和其他風(fēng)險相關(guān)的結(jié)果也必不可少。借助高級分析工具和預(yù)測模型，可以在潛在問題出現(xiàn)之前準(zhǔn)確預(yù)測它們，從而及時采取糾正措施。此外，使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法可確保預(yù)測隨著時間的推移變得更加精確。

獲取有關(guān)正在進(jìn)行的建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)時信息有許多優(yōu)勢，包括提高效率、減少材料浪費(fèi)、更快的完成時間和更高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。此外，通過結(jié)合大數(shù)據(jù)能力和人工智能 (AI)，數(shù)字孿生可以顯著降低成本，同時確保安全合規(guī)性。很明顯，無論是現(xiàn)在還是未來的建筑行業(yè)發(fā)展，數(shù)字孿生都可以提供很多幫助。

建模與仿真

建模和仿真是開發(fā)建筑數(shù)字孿生技術(shù)的重要組成部分。建模創(chuàng)建現(xiàn)有物理環(huán)境的虛擬表示，而模擬使用動態(tài)數(shù)據(jù)輸入模擬未來場景。數(shù)字孿生可以通過允許用戶分析其設(shè)計(jì)或操作的變化如何隨時間影響性能來預(yù)測結(jié)果。通過利用建模和仿真功能，組織可以最大限度地提高效率和生產(chǎn)力，同時最大限度地降低風(fēng)險。

通過使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD) 工具，數(shù)字孿生可以精確復(fù)制現(xiàn)有對象，并在開始前對擬議項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)的可視化。這樣可以在分析施工計(jì)劃中的潛在風(fēng)險時提高準(zhǔn)確性，并提供在問題出現(xiàn)之前識別問題的機(jī)會。此外，模擬可以通過材料選擇、調(diào)度優(yōu)化、資源分配等優(yōu)化流程確定成本節(jié)約，幫助團(tuán)隊(duì)在整個生命周期內(nèi)就項(xiàng)目進(jìn)度做出更明智的決策。

數(shù)字孿生在施工階段的規(guī)劃和決策制定方面具有巨大價值；但是，這些模型必須與現(xiàn)場的實(shí)時變化保持同步。通過連接到數(shù)字雙胞胎數(shù)據(jù)庫的持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)，可以根據(jù)當(dāng)前情況自動進(jìn)行調(diào)整，以便利益相關(guān)者可以隨時全面了解現(xiàn)場發(fā)生的實(shí)際事件。這些功能使團(tuán)隊(duì)能夠即時訪問準(zhǔn)確的信息，從而確保成功完成項(xiàng)目，同時降低與傳統(tǒng)工作方法中做出的不準(zhǔn)確預(yù)測或不正確假設(shè)相關(guān)的成本。

建筑中的人工智能 (AI)

人工智能 (AI)在建筑中的應(yīng)用才剛剛開始探索。憑借其自動化流程的潛力，人工智能可以徹底改變建筑物的建造和維護(hù)方式。因此，它可以在未來數(shù)字孿生技術(shù)在建筑中發(fā)揮重要作用。例如，機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以分析來自建筑物物理組件或系統(tǒng)上的傳感器的數(shù)據(jù)，從而快速有效地診斷問題。此外，自主機(jī)器人可以通過準(zhǔn)確、精確地執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)來幫助降低勞動力成本。

這些技術(shù)為改進(jìn)項(xiàng)目規(guī)劃和執(zhí)行提供了無數(shù)機(jī)會，同時降低了與傳統(tǒng)施工方法相關(guān)的運(yùn)營風(fēng)險。此外，它們還提供了關(guān)于如何最有效地執(zhí)行項(xiàng)目以隨著時間的推移實(shí)現(xiàn)最大效率的寶貴見解。通過利用這種預(yù)測分析，組織可以確定在施工活動過程中發(fā)生代價高昂的錯誤之前需要改進(jìn)的領(lǐng)域。

隨著我們利用 AI 以前所未有的速度處理大量數(shù)據(jù)的能力，數(shù)字孿生將繼續(xù)發(fā)展。人工智能不僅可以更準(zhǔn)確地預(yù)測未來事件，還可以讓我們在開發(fā)階段或項(xiàng)目完成后出現(xiàn)意外情況時主動應(yīng)對。這將大大有助于提高我們建筑環(huán)境的可靠性和性能，同時在任何給定結(jié)構(gòu)或復(fù)雜系統(tǒng)的整個生命周期內(nèi)更好地控制資本支出。

機(jī)器學(xué)習(xí)在建筑中的應(yīng)用

在建筑行業(yè)使用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和預(yù)測分析有著光明的前景。機(jī)器學(xué)習(xí)用于提高設(shè)計(jì)流程的準(zhǔn)確性和效率，并減少與手動流程相關(guān)的人工成本。此外，它可以通過在現(xiàn)場發(fā)生之前預(yù)測潛在風(fēng)險來改進(jìn)安全實(shí)踐。深度學(xué)習(xí)算法正被用于自動化建筑檢查程序，否則這些程序?qū)⑿枰肆蚓哂袧撛谖ｋU的活動，例如空中無人機(jī)檢查。此外，預(yù)測分析允許建筑公司根據(jù)當(dāng)前條件和過去的數(shù)據(jù)預(yù)測結(jié)果，這有助于最大限度地降低風(fēng)險，同時優(yōu)化資源以滿足項(xiàng)目目標(biāo)。

如果在建筑項(xiàng)目中正確應(yīng)用，將這些技術(shù)結(jié)合起來會產(chǎn)生巨大的潛力。由于自動化，利用這項(xiàng)技術(shù)可以減少設(shè)計(jì)階段的錯誤，由于通過數(shù)字雙胞胎提供實(shí)時更新而改善利益相關(guān)者之間的溝通，由于使用計(jì)算機(jī)視覺模型進(jìn)行更好的危險預(yù)測而減少事故，以及由于優(yōu)化資源規(guī)劃而加快時間表使用預(yù)測分析。隨著這些工具隨著時間的推移變得更加先進(jìn)，它們的使用將在整個建筑行業(yè)中變得更加廣泛，從而提高項(xiàng)目從概念開發(fā)到完成的各個階段的成功率。

可視化和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

最近的研究表明，超過一半的建筑公司積極投資于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以徹底改變他們的可視化流程。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 是將實(shí)時 3D 數(shù)據(jù)集成到物理模型和場景中的強(qiáng)大工具。它使建筑師和工程師能夠更直觀地與其環(huán)境中的數(shù)字孿生進(jìn)行交互。AR 和 數(shù)字孿生技術(shù)的結(jié)合使專業(yè)人員能夠從不同的角度可視化復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，并在設(shè)計(jì)理念上進(jìn)行協(xié)作，而無需親臨現(xiàn)場。

AR 技術(shù)可以顯著提高建筑項(xiàng)目可視化的準(zhǔn)確性和速度，同時降低與差旅、原型創(chuàng)建和人工檢查相關(guān)的成本。施工利益相關(guān)者可以遠(yuǎn)程查看項(xiàng)目現(xiàn)場的詳細(xì) 3D 視覺效果，并快速訪問尺寸或測量值等基本信息，這有助于減少因人為誤判而導(dǎo)致的潛在錯誤。即使在危險環(huán)境或低能見度條件下工作，否則很難參考傳統(tǒng)藍(lán)圖或紙質(zhì)計(jì)劃，現(xiàn)場工作人員也能從持續(xù)訪問準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)中受益。

得益于移動計(jì)算硬件、機(jī)器學(xué)習(xí)算法、人工智能軟件工具集、云存儲系統(tǒng)、5G 網(wǎng)絡(luò)和其他尖端技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字孿生可視化應(yīng)序繼續(xù)快速發(fā)展。這些進(jìn)步使我們能夠創(chuàng)建越來越復(fù)雜的虛擬模擬，以前所未有的方式準(zhǔn)確地代表我們建筑環(huán)境中的真實(shí)世界對象和交互——幫助設(shè)計(jì)師更好地理解提議的設(shè)計(jì)將如何適應(yīng)現(xiàn)有的城市景觀，并最終提高施工過程各個階段的安全標(biāo)準(zhǔn)。

建筑自動化和機(jī)器人技術(shù)的未來

數(shù)字孿生在建筑領(lǐng)域的未來涉及使用自動化和機(jī)器人技術(shù)來提高生產(chǎn)力、安全性、準(zhǔn)確性和效率。自動化允許更高效的流程，例如材料處理，機(jī)器人每天在站點(diǎn)之間移動材料。在構(gòu)建需要精度和速度的復(fù)雜結(jié)構(gòu)時，機(jī)器人技術(shù)也很有用。該技術(shù)可用于快速準(zhǔn)確地構(gòu)建復(fù)雜組件，同時降低人為錯誤或受傷的風(fēng)險。此外，自動化系統(tǒng)識別數(shù)據(jù)輸入模式的能力越來越強(qiáng)，從而提高了行業(yè)內(nèi)的決策能力。

自 1990 年代初以來，機(jī)器人技術(shù)一直是現(xiàn)代建筑項(xiàng)目中不可或缺的一部分，其革新行業(yè)的潛力在很大程度上仍未開發(fā)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械臂將更加擅長執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)，例如將鋼梁焊接在一起或操作重型設(shè)備。將這些工具集成到自動化工作流程中可以消除與手動操作相關(guān)的人工成本，從而顯著節(jié)省成本。此外，人工智能 (AI) 的進(jìn)步使機(jī)器能夠比以往更好地了解其環(huán)境，從而使它們能夠根據(jù)現(xiàn)實(shí)世界的情況做出決策，而不是僅僅依賴于操作員的預(yù)編程命令。

數(shù)字孿生將通過提供詳細(xì)的模型來幫助在構(gòu)建過程的每個步驟中為決策提供信息，從而在這一演變中發(fā)揮重要作用。通過分析溫度和濕度水平等環(huán)境因素以及梁尺寸和重量等結(jié)構(gòu)元素；數(shù)字孿生讓我們深入了解如何在不影響安全或質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的情況下最好地應(yīng)對各種挑戰(zhàn)。通過 AI 驅(qū)動的項(xiàng)目進(jìn)度洞察，開發(fā)人員可以確保在整個施工過程中所做的任何更改都保持高效且具有成本效益——最終幫助他們比以往更快、更便宜地完成項(xiàng)目。

建設(shè)中的數(shù)字孿生在網(wǎng)絡(luò)安全方面變得越來越重要

隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，構(gòu)建安全系統(tǒng)以跟上這些變化將變得至關(guān)重要。為了妥善保護(hù)數(shù)據(jù)并確保所有用戶在使用數(shù)字孿生系統(tǒng)時保持安全，必須有足夠的保護(hù)措施。

這些安全措施包括：

• 加密：對消息或信息進(jìn)行編碼以便只有授權(quán)方才能閱讀的過程。 
• 訪問控制：確保只有經(jīng)批準(zhǔn)的人員才能訪問設(shè)施內(nèi)的某些區(qū)域。
• 防火墻：專門的安全軟件，旨在通過阻止惡意流量來保護(hù)網(wǎng)絡(luò)免受未經(jīng)授權(quán)的訪問。
• 入侵檢測系統(tǒng) (IDS)：基于軟件的工具，用于監(jiān)視計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的活動是否存在可能表明潛在破壞的異常行為。 

全面的網(wǎng)絡(luò)安全方法需要包括多層防御以及對負(fù)責(zé)管理數(shù)字孿生系統(tǒng)的人員進(jìn)行有效培訓(xùn)。同樣重要的是，與數(shù)字孿生相關(guān)的任何新技術(shù)發(fā)展都附帶適當(dāng)?shù)奈臋n，概述其安全協(xié)議和措施，以便它們始終符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。采用最佳實(shí)踐，如實(shí)施強(qiáng)身份驗(yàn)證、定期更新軟件補(bǔ)丁、持續(xù)監(jiān)控用戶活動和準(zhǔn)備好事件響應(yīng)計(jì)劃，是在建設(shè)項(xiàng)目中使用數(shù)字孿生時確保數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵步驟。

數(shù)字孿生在建筑中的使用一直在穩(wěn)步增長，預(yù)計(jì)將繼續(xù)增長

這可以歸因于技術(shù)的進(jìn)步，使承包商、建筑師、工程師和該領(lǐng)域的其他專業(yè)人士比以往任何時候都更容易以數(shù)字方式更準(zhǔn)確地協(xié)調(diào)他們的項(xiàng)目。數(shù)字孿生技術(shù)通過減少人為錯誤，同時消除交通擁堵或惡劣天氣條件造成的時間延誤等物理限制，有望實(shí)現(xiàn)更高效的運(yùn)營。

建筑領(lǐng)域數(shù)字化的一個明顯好處是，由于改善了參與項(xiàng)目的人員之間的溝通，提高了生產(chǎn)力。通過來自連接傳感器的實(shí)時數(shù)據(jù)流監(jiān)控建筑物開發(fā)的不同階段，團(tuán)隊(duì)可以收到有關(guān)進(jìn)度的即時反饋并做出相應(yīng)的調(diào)整。此外，數(shù)字工具可以幫助在潛在風(fēng)險成為問題之前發(fā)現(xiàn)它們，從而提供主動解決方案而不是被動解決方案。

數(shù)字孿生還為復(fù)雜的設(shè)計(jì)任務(wù)提供了更快的周轉(zhuǎn)時間，并為希望更好地了解其投資完成后的潛在外觀的利益相關(guān)者增強(qiáng)了可視化能力。該技術(shù)創(chuàng)建了實(shí)際建筑環(huán)境的虛擬副本，使用戶可以探索變化如何影響結(jié)構(gòu)內(nèi)的各個區(qū)域，而不必將資源浪費(fèi)在昂貴的模型或原型上。此外，它能夠快速模擬各種場景，從而在將大量資金投入任何項(xiàng)目之前提供對成本節(jié)約和風(fēng)險降低策略的寶貴見解。

考慮到所有這些好處，數(shù)字孿生已經(jīng)對建筑行業(yè)產(chǎn)生重大影響并可能在未來發(fā)揮更大的作用也就不足為奇了。隨著企業(yè)努力提高效率以保持競爭力，如果企業(yè)希望在當(dāng)今技術(shù)驅(qū)動的世界中保持相關(guān)性，那么采用這種創(chuàng)新技術(shù)似乎是不可避免的。

監(jiān)管建筑中的數(shù)字孿生

數(shù)字孿生技術(shù)在建筑領(lǐng)域的前景樂觀，具有徹底改變行業(yè)的巨大潛力。隨著這些進(jìn)步而來的是必須實(shí)施的新法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，以確保安全的施工實(shí)踐。建筑規(guī)范必須隨著技術(shù)的進(jìn)步而更新，從而提高所有相關(guān)人員的安全標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字合規(guī)系統(tǒng)可以確保項(xiàng)目符合所有必要的建筑法規(guī)，同時提供每個站點(diǎn)進(jìn)度的準(zhǔn)確畫面，從而幫助項(xiàng)目保持在正軌。

隨著數(shù)字孿生變得越來越普遍，可能會轉(zhuǎn)向使用這些工具進(jìn)行監(jiān)督。這可以讓當(dāng)局實(shí)時監(jiān)控建筑工地，并確保遵守規(guī)定，而無需檢查員或其他人員進(jìn)行實(shí)地訪問。此外，這將提高檢查期間發(fā)現(xiàn)的任何違規(guī)行為的透明度，從而進(jìn)一步降低整個過程中的風(fēng)險。

數(shù)字孿生能夠改變確保合規(guī)性的傳統(tǒng)方法，為現(xiàn)場工作人員和負(fù)責(zé)執(zhí)行法規(guī)的人員帶來諸多好處。通過利用有關(guān)項(xiàng)目時間表和安全協(xié)議的最新信息，利益相關(guān)者可以放心，知道他們的投資是安全的，同時也為整個建筑行業(yè)設(shè)定了更高的安全標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)字孿生建設(shè)長期前景樂觀

自 2010 年代中期以來，數(shù)字孿生越來越受歡迎，這證明了數(shù)字孿生正被用于各個部門和行業(yè)。建筑業(yè)也不例外。行業(yè)專家預(yù)計(jì)，數(shù)字孿生技術(shù)將成為建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃、監(jiān)控和管理方式不可或缺的一部分。

數(shù)字孿生可以全面了解項(xiàng)目的各個方面如何為其整體成功做出貢獻(xiàn)。通過提供有關(guān)成本、材料使用、調(diào)度、安全性能、環(huán)境影響和其他從概念到完成的因素的數(shù)據(jù)，它們可以提高效率和生產(chǎn)力。這可能會提高承包商和客戶的盈利能力。此外，數(shù)字孿生還可以在項(xiàng)目生命周期的所有階段做出更好的決策——降低風(fēng)險，同時提高質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

預(yù)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)算法和人工智能工具等更高級的應(yīng)用程序?qū)⒈患傻綌?shù)字孿生構(gòu)建系統(tǒng)中。這些功能使用戶能夠快速準(zhǔn)確地探索替代方案，并確定可能需要改進(jìn)的領(lǐng)域。此外，隨著 IoT（物聯(lián)網(wǎng)）技術(shù)和云計(jì)算資源的進(jìn)步，進(jìn)度的實(shí)時更新以及對遠(yuǎn)程站點(diǎn)或資產(chǎn)位置的訪問將進(jìn)一步增強(qiáng)這些系統(tǒng)提供的優(yōu)勢。總而言之，數(shù)字孿生技術(shù)看起來將通過簡化流程同時提高行業(yè)內(nèi)多個層面的準(zhǔn)確性來徹底改變未來的建筑格局。

在建筑中使用數(shù)字孿生有望徹底改變該行業(yè)

憑借其提供實(shí)時數(shù)據(jù)和預(yù)測分析的能力，它可用于深入了解以前隱藏的方面，例如安全標(biāo)準(zhǔn)和成本優(yōu)化。然而，在大規(guī)模采用成為現(xiàn)實(shí)之前，必須首先解決幾個挑戰(zhàn)。這包括技術(shù)要求、網(wǎng)絡(luò)安全威脅、法規(guī)和確保長期可持續(xù)性。

為了使數(shù)字孿生解決方案在建筑行業(yè)取得成功，監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要制定既能跟上技術(shù)進(jìn)步步伐又能保護(hù)用戶隱私問題的政策。此外，企業(yè)組織應(yīng)優(yōu)先投資人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，以提高準(zhǔn)確性并降低與體力勞動相關(guān)的成本。最后，他們應(yīng)該通過使用高級安全協(xié)議和程序來確保他們的系統(tǒng)免受網(wǎng)絡(luò)威脅。

總體而言，數(shù)字孿生在建筑領(lǐng)域的未來看起來很有希望，但需要代表所有相關(guān)利益相關(guān)者付出相當(dāng)大的努力才能成功部署并隨著時間的推移持續(xù)增長。雖然在法規(guī)制定和確保新技術(shù)投資方面仍需要取得重大進(jìn)展，但這些解決方案帶來的潛在好處不容忽視——最終會為建筑商、業(yè)主和居住者等帶來更好的結(jié)果。