根據(jù)普華永道《2030年全世界建筑業(yè)》的預(yù)測分析，到2030年，全世界建筑業(yè)總產(chǎn)值將增長85%，達(dá)到15.5萬億美元，在其中三個(gè)國家(中國、美國和印度)位于領(lǐng)先地位，占全世界增長的57%。
但，建筑行業(yè)仍在面對(duì)四個(gè)持續(xù)性的挑戰(zhàn)：生產(chǎn)力和盈利能力差;項(xiàng)目績效–主要是時(shí)間和預(yù)算問題，技術(shù)工人緊缺;和可持續(xù)性問題。
1、應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的答案?——數(shù)字孿生技術(shù)
數(shù)字孿生具備構(gòu)建潛在性和實(shí)際的物理資產(chǎn)、操作過程、工作人員、具體位置、系統(tǒng)軟件和設(shè)施設(shè)備的虛擬副本的能力，這些副本可適用于各種目的。
企業(yè)運(yùn)用數(shù)字孿生的因素有很多，其中包含在現(xiàn)實(shí)世界中支持新資產(chǎn)或應(yīng)用之前測試新資產(chǎn)或應(yīng)用，在現(xiàn)實(shí)世界中處理任何的問題，包含持續(xù)性運(yùn)營的改進(jìn)或培訓(xùn)員工都會(huì)變得更加的昂貴和復(fù)雜，而在虛擬世界中卻相對(duì)來說容易很多。
事實(shí)上，這類技術(shù)能夠協(xié)助提升 石油鉆機(jī)的安全系數(shù)，提升 生產(chǎn)廠家的效率或保障建筑物滿足可持續(xù)性、效率或法規(guī)要求。
除此之外，或許更重要的是，數(shù)字孿生能夠協(xié)助我們?cè)跐撛谛怨收袭a(chǎn)生之前進(jìn)行預(yù)測分析，并提出防范這些故障的方法。
2、未開發(fā)的機(jī)會(huì)和收益
數(shù)字孿生的基本概念正與越來越多的行業(yè)領(lǐng)域和有可能的應(yīng)用相關(guān)。這也是數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的結(jié)果。
所以，建筑物和城市會(huì)變得越來越智能化，所有的這些都得到數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)應(yīng)用的推進(jìn)。Gartner預(yù)估，到2021年，將有超過二百五十億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)終端，而數(shù)字孿生將存在數(shù)十億個(gè)場景。
數(shù)字孿生產(chǎn)生的好處包含資產(chǎn)優(yōu)化、競爭差異化和改善的用戶體驗(yàn)。伴隨著越來越多的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)供應(yīng)商和分析企業(yè)在數(shù)字孿生技術(shù)上進(jìn)行投資，數(shù)字孿生正快速變成物聯(lián)網(wǎng)布署的關(guān)鍵所在。這些功能模塊涉及到了從最開始的想法到設(shè)計(jì)、開發(fā)和建設(shè)的所有的功能。
建筑設(shè)計(jì)和開發(fā)人員時(shí)常被迫限制創(chuàng)造力，因?yàn)樘热魟?chuàng)建了新的建筑設(shè)計(jì)或基本概念，則必須批準(zhǔn)該設(shè)計(jì)或基本概念以符合必要性的安全要求。
時(shí)間尺度也有可能會(huì)阻礙開發(fā)人員對(duì)想法進(jìn)行過多的試驗(yàn)。但，開發(fā)人員能夠通過涉及所有必要性的現(xiàn)實(shí)世界因素(例如規(guī)模、重力和天氣)的數(shù)字模擬仿真來快速測試其想法，例如，他們共享想法并獲得批準(zhǔn)的總時(shí)間將減少100次。
除此之外，現(xiàn)在可以在仿真模擬中測試新建筑設(shè)計(jì)的安全系數(shù)、實(shí)用性和可持續(xù)性，且反饋將與在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)施測試一樣精確，因?yàn)榉抡婺M是直接從世界中獲取數(shù)據(jù)。
能夠?qū)崿F(xiàn)的是，例如，能源占典型建筑總支出的19%，所以，主動(dòng)的、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源管理能夠?qū)A(chǔ)設(shè)施管理和環(huán)境產(chǎn)生非常大的影響，而數(shù)字孿生有益于這可能。
3、明顯增強(qiáng)的操作和維護(hù)
布署或調(diào)試資產(chǎn)后，可以應(yīng)用持續(xù)性的運(yùn)營和過程數(shù)據(jù)(例如維護(hù)和性能記錄及其工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)傳感器信息)不斷更新數(shù)字孿生。
在運(yùn)營環(huán)節(jié)，會(huì)在運(yùn)作時(shí)捕捉最好的流程和資產(chǎn)設(shè)計(jì)的變化，并應(yīng)用此信息自動(dòng)更新數(shù)字孿生。
了解資產(chǎn)的當(dāng)下狀態(tài)后，數(shù)字模型可以應(yīng)用預(yù)測學(xué)習(xí)技術(shù)在潛在性資產(chǎn)故障產(chǎn)生之前主動(dòng)地辨別它們，甚至提出防范這些故障的方法。也就是說，數(shù)字孿生可以預(yù)測物理配對(duì)何時(shí)會(huì)破裂，而這要早于發(fā)生這類情況。
數(shù)字孿生也可以運(yùn)用有著先進(jìn)過程控制、控制策略設(shè)計(jì)和過程優(yōu)化的人工智能。這些工具將過程和資產(chǎn)設(shè)計(jì)的必要變體列入工程資產(chǎn)或工廠數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了完整而合理有效的數(shù)字化價(jià)值循環(huán)和統(tǒng)一的生命周期管理。
伴隨著組織擴(kuò)展到企業(yè)運(yùn)營模式的“數(shù)字孿生”，可以實(shí)時(shí)辨別并執(zhí)行正在進(jìn)行的運(yùn)營中的低效率和機(jī)會(huì)。
4、制定合理有效的數(shù)字孿生戰(zhàn)略
數(shù)字化轉(zhuǎn)型將全新的創(chuàng)新性工具和流程與組織內(nèi)部領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)相融合。這不僅僅可以使新數(shù)據(jù)和現(xiàn)有數(shù)據(jù)互相關(guān)聯(lián)，還可以出示可行性的見解和信息。
之后，企業(yè)可以按照這些新見解執(zhí)行操作，并為持續(xù)改進(jìn)流程而閉合循環(huán)。為此，每一次數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅都必須從一種批判性的理解開始，即信息和數(shù)據(jù)已變成企業(yè)珍貴的戰(zhàn)略資產(chǎn)。
為了更好地創(chuàng)建合理有效的數(shù)字孿生戰(zhàn)略，每項(xiàng)資產(chǎn)都需要一套不同的資產(chǎn)數(shù)據(jù)服務(wù)，及其工程主數(shù)據(jù)，合理有效的可視化工具及其協(xié)作和工作流程程序：
創(chuàng)建一個(gè)應(yīng)用精準(zhǔn)數(shù)據(jù)饋送的數(shù)字孿生模型，以幫助了解產(chǎn)品或運(yùn)營績效并修整核心控制點(diǎn)，以出示短期和長期價(jià)值。
確定數(shù)字孿生模擬仿真和預(yù)測性維護(hù)可以在哪里出示最好的價(jià)值，例如，改進(jìn)操作或流程，降低成本或風(fēng)險(xiǎn)。創(chuàng)建數(shù)字孿生體系結(jié)構(gòu)路線圖，以實(shí)現(xiàn)計(jì)劃和項(xiàng)目規(guī)劃以進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換。
數(shù)據(jù)洞察力為準(zhǔn)。將數(shù)字孿生用以布署或項(xiàng)目，因?yàn)檫@將揭露組織或項(xiàng)目與當(dāng)下狀態(tài)的聯(lián)系方式及其對(duì)內(nèi)部或外部變動(dòng)的響應(yīng)方式。
數(shù)字孿生整合了來自于這些不同數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并造就了眾多潛在性的好處，包括能夠在執(zhí)行流程變動(dòng)之前對(duì)其進(jìn)行檢測，進(jìn)而按照數(shù)據(jù)作出更精確的決策。
成功地從合理有效的智能主數(shù)據(jù)管理中實(shí)現(xiàn)潛在性節(jié)約的建筑公司將獲得數(shù)字孿生技術(shù)的變革優(yōu)勢，并且在沒有風(fēng)險(xiǎn)負(fù)擔(dān)的情況下通過釋放創(chuàng)造力的邊界可以收獲很多。