基础设施智能化的“开创年”

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Bentley 软件公司首席运营官 Nicholas Cumins

全球各国都在大力投资基础设施，以支持经济发展，确保能源安全，并应对气候变化。无论是改造现有基础设施资产，还是新建基础设施，任务都十分艰巨。

然而，基础设施社区在满足这些需求上却面临着日益扩大的工程资源能力缺口。工程公司的工作量已超出他们的承受能力。美国工程公司协会 (ACEC) 的一份报告显示，美国市场的订单已积压至一年之后。

基础设施部门提高能力的最好途径是迈向数字化，利用技术提高效率和效能。

在 2023 年纵览基础设施大会上，我们表彰了世界各地通过迈向数字化来推进基础设施建设的个人和组织，我们要求所有光辉大奖赛的参赛者量化他们通过数字化进步节省的时间。

结果出乎意料：决赛入围项目平均节省的时间高达 18%。现在让我们设想一下，如果所有基础设施项目都能节省这么多时间，将会产生怎样的影响；这又将如何帮助弥合日益扩大的工程资源能力缺口。

我们召开年度会议的目标之一正是为了分享这些令人印象深刻的成功故事，激励所有基础设施组织从中学习。今年，我们了解到了卓越的基础设施项目如何利用数据来改善项目交付并提高资产性能。

正因为如此，Bentley 首席执行官 Greg Bentley 将 2023 年命名为“基础设施智能化的开创年”。

数据是基础设施智能化的基础

基础设施数字化光辉大奖赛的决赛入围者展示了组织如何通过以下方式加速基础设施智能化：在不同项目中复用数字化组件，统一地下数据与工程数据，推动数据在基础设施全生命周期的各个阶段流动，在持续更新的数字孪生模型中整合来自物联网传感器、无人机等设备的运营数据。

例如：

• Mott MacDonald 是企业工程类别的获奖者，该公司帮助英国 7 家水务客户简化了除磷方案。该公司通过在 100 个项目中复用数字化组件，实现了可重复的设计和施工，节省了 13,600 个小时的工时和 370 多万英镑的成本。
• Arcadis是地下建模和分析类别的获奖者，它通过构建联合数据模型来集中和可视化地下数据，以支持伦敦金丝雀码头新人行天桥设计项目。该方法减少了 30% 的地面调查范围，节约了 12% 的设计成本，并有助于减少隐含碳。同时，还为施工监测和预先维护奠定了基础，最大限度地减少了对环境的影响。
• Project Control Cubed LLC 的萨克拉门托EchoWater项目是给排水类别的获奖者。该公司使用 SYNCHRO 基于 22 个独立的工程项目创建数字孪生模型，并为运营中的废水处理厂制定施工计划，成功预测并避免了潜在障碍和可能发生的停工，项目得以在预算范围内完工，并节省成本 4 亿美元。项目节省的成本被投资于加州的 Harvest Water 项目，为农业生产提供清洁的再生水。
  

数字孪生是构成要素

基础设施全生命周期的各个阶段创建了大量的数据，但这些数据很少被复用。事实上，我们估计仅有 5% 的工程数据被重新利用。为什么会这样？因为这些数据被孤岛式地储存在不同的文件格式和系统中。

数字孪生是解锁这些数据的关键，使这些数据可以被查询、分析、复用并与其他数据相统一，从而做出更好的决策，获得更好的成果。如果说数据是基础，那么数字孪生就是基础设施智能化的构成要素。

我们一直在跟进提名参加基础设施数字化光辉大奖赛的基础设施项目中有多少项目使用了我们的数字孪生平台iTwin。

2023 年的结果是，分别有 35% 的参赛项目和 64% 的决赛入围项目利用了iTwin。借助数字孪生技术，利用数据改善项目交付和资产性能——也就是加速基础设施的智能化，正在卓越的基础设施项目中成为主流。

加速实现基础设施智能化

在去年的纵览基础设施大会上，我们阐述了我们如何通过发展产品组合来利用iTwin，支持以数据为中心的工作流：

• 我们通过iTwin Capture、iTwin IoT 和iTwin Experience 进一步扩展了iTwin平台。
• 我们推出了 Bentley Infrastructure Cloud，包括由iTwin赋能的 ProjectWise。
• 我们推出了由iTwin赋能的首个大坝监测和桥梁监测行业解决方案。
  

今年，我们展示了 Bentley Infrastructure Cloud 的影响。WSP Australia 的全球数字化总监 Henry Okraglik与我们一起，讨论了以数据为中心对于公司数字化战略的重要性。WSP 凭借其在 2030 年前拆除墨尔本都市区 110 个平交道口的项目，荣获 2023 年光辉大奖赛桥梁和隧道类别大奖。WSP 通过使用 Bentley Infrastructure Cloud，特别是 ProjectWise 和 SYNCHRO，将建模时间缩短了 60%，生产力提高了 25%，碳排放量减少了 30%。

我们的行业解决方案也呈现出了强劲发展势头。以 2023 年基础设施数字化光辉大奖赛决赛入围者 Collins Engineers 为例，在罗伯特街大桥修缮工程中，该公司借助利用了iTwin Capture 和iTwin Experience 的桥梁监测解决方案来生成和管理桥梁的数字孪生模型，自动发现和量化混凝土裂缝及恶化情况，并展开沟通，节省了 30% 的检查时间。

在此成功基础上，Bentley 首席产品官 Mike Campbell 宣布推出针对交通、城市和园区、能源和水务基础设施的全新的行业解决方案，适用于这些资产的全生命周期。工程服务公司也可以此为基础，在移交后的资产运营阶段，向业主运营商提供他们自己的解决方案。他们可以添加其专有领域的专业知识和资产特定分析，使解决方案更加符合预期用途。

iTwin赋能的 Bentley Open 系列应用程序

根据创始人 Keith Bentley 的愿景，我们今年还宣布了 MicroStation 成为首个利用iTwin功能实现以数据为中心的工作流的 Bentley Open 系列应用程序。用户将能够：

• 在设计过程中无缝自动创建数字孪生模型；
• 参考设计的创建背景，从而第一时间生成更好的设计；
• 确保设计人员可以实时协作，解决复杂的工程问题；
• 在设计过程中改善反馈循环。
  

这些增强的功能将显著减少返工和错误，以更快的速度生成更好的设计。

人工智能：基础设施智能化的转折点

谈到基础设施智能化，就无法不考虑人工智能在显著改善项目交付和提升资产性能方面的作用。

Bentley 对人工智能并不陌生。到目前为止，我们主要关注的是计算机视觉在资产状况监测和检查方面的使用案例。前面提到的桥梁监测解决方案就是一个很好的例子，它利用人工智能自动识别桥梁中的裂缝和剥落等潜在问题，并及时进行干预。

但正如首席技术官 Julien Moutte在纵览基础设施大会的主题演讲中所说，我们在基础设施生命周期的设计阶段，看到了生成式人工智能的巨大潜力。

未来，我们希望人工智能可以协助但不取代基础设施工程师。我们希望它能承担设计过程中枯燥而耗时的工作，这样工程师就能专注于价值更高的活动，这就像我们的软件工程师在编码时使用 GitHub Copilot 提供协助一样，将极大地提高工程师的生产效率，提升他们的工作体验。

既然生成式人工智能的潜力如此巨大，我们有责任向用户明确地说明我们会如何处理他们的数据。我们致力于帮助用户从他们存放于 Bentley Infrastructure Cloud 的工程数据中获取更多的价值，包括最大限度地发挥其对于生成式人工智能的潜力，但我们的用户将保留对这些数据的完全的访问和控制权，只有用户才能明确指示在多大程度上将这些数据用于人工智能训练。

我们用户的工程数据始终是他们的数据。

我们相信，基础设施工程软件的未来将以人工智能为核心，而人工智能驱动的数字孪生解决方案将对基础设施的设计、建造和运营方式产生深远的影响。人工智能将成倍加速基础设施的智能化，帮助基础设施社区克服工程资源能力缺口问题，从而打造更好、更具恢复力的未来。

如需详细了解 2023 年纵览基础设施大会的相关讨论，请观看2023 年纵览基础设施大会视频回放（bentley.com/events/going-digital-awards/highlight-videos），观看首席执行官 Greg Bentley 的主题演讲，以及首席产品官 Mike Campbell 和首席技术官 Julien Moutte的产品和技术主题演讲。

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