“双碳”政策下的建筑环境及设备资产管理数字化

埃顿智慧工业总裁蒋喆近日接受Innospace采访,分享了在“双碳”政策下的建筑环境及设备资产管理数字化,与工商业客户合作中的痛点及创新机会以及对综合设施管理服务行业的展望。

埃顿集团从1997年开始一直伴随中国市场的成长,1999年集团在上海设立全球总部。25年来,从为工商业客户提供包括团餐、保安保洁、设施维护等基础业务逐渐发展成一个多元化的、可以承担工商业企业大部分非核心业务服务的综合性集团公司。埃顿积累了大量的优质客户,其中包括300多家的世界500强客户,也包括了非常多中国优秀的国营企业以及高成长的民营企业。

什么是综合设施管理服务(IFM)?

Facility management,就是传统的物业管理,更多的是一些单项服务,比如保安、保洁、设施维护、绿化工程等。而我们现在讲的IFM是一个欧美的趋势,客户可以通过联系一个人就能实现他所有的非核心业务的管理。

这点优势在这次疫情中就有所体现,对于我们封闭运行的客户,有我们这样一个协调方去提供他所有在封闭式过程当中需要的非核心业务服务,对客户而言是非常大的便利,能够让客户集中自己的资源、人力、投入在他的核心业务上面,这就是IFM与传统的单项业务的区别。

我们希望通过整体管理,能够在传统的服务、员工生活条件改善、能效管理和企业ESG相关方面进行统一的提升,帮助企业提高生产效率,我们认为这是IFM能够带来的优势。目前国内市场跟欧美市场相比,IFM的整个占比还相对比较低,但是我们认为在未来这一块会是一个增长的趋势。

综合设施管理服务行业有哪些新市场机会?

ESG对我们来讲是一个比较大的机会,我们看到ESG这个概念其实提了很久,但真正从这两年开始它变成了企业的一个真正的需求。

ESG这个概念本身也是基于投资逻辑去提出的,是让企业践行的行为。这两年其实我们看到在金融市场上,在消费者市场上,大家真正对企业的ESG有了真实的需求,其中一部分是跟“双碳”具有一定的重合性。

过去大家对ESG的概念可能并不清晰,有些人觉得装个光伏屋顶就算是低碳,或者说到年底捐赠了一些希望小学就算是社会责任。那在现在这个环境下,口号式的ESG可能就不再能够满足投资者、消费者的真正需求。大家越来越多的倾向于一种透明化、可衡量化的ESG标准。

在这里面则蕴含着非常多的机会,比如如何将ESG标准透明化。透明化首先需要数据化,要用实时的数据来体现企业在治理、在碳排放、在社会责任方面的一些实证,这才算是透明化的,因而这是一个数字化的机会。

另外一个机会是实现“双碳”目标。“双碳”一方面是关于能源的生产、能效管理、储能、利用清洁能源帮助工业生产等,另一方面则是关于产品在整个生命周期过程当中如何去衡量自身的碳足迹以及减少它的碳足迹,这里面也将孕育出非常多的细分机会。

埃顿的碳减排案例分享

在由埃顿集团孵化的数字孪生平台Akila的帮助下,埃顿能够在碳减排方面取得一些具体的成就。

埃顿在西安的工业园区项目,从一开始的设计到建设 到最后的运营,是放在同一数字化平台上面的,所以我们叫它为资产的全生命周期管理平台。作为一个绿地建设项目,在设计开始,就已经将所有用料的碳排放足迹,也就是embodied carbon footprint(隐含碳排放)做合理化的计算,这个计算精确到生产过程当中的碳排放,甚至精确到采购后运输过程当中的碳排放等,从而计算整个建筑的一个生命周期的隐含碳排放。

埃顿西安工业园项目

第二,在设计过程当中我们也充分考虑到建筑在用热、用冷、用电等一些能源的使用并思考如何去优化它,那么我们具体使用了像是地源热泵、光伏等相结合的一些设施来让建筑尽量多的使用新能源。除此之外,我们用我们的系统,通过物联网的技术把它整个新能源的生产,包括跟电动桩的联动、跟储能联动以及它的消耗能够有机的结合起来,通过人工智能的算法让它得到一个最有效的平衡。

举个例子,如果你只是用一个地源热泵技术,那它天生就不是智能化的,它的工作机制只是关和开,在关开之间达到峰值的时候,它会有一个比较高的能耗。那是否在它达到峰值之前就可能通过一种智能化的算法能够进行节能或者避免其每次触达最高的峰值。

通过这样三步:其一计算它本身整个建筑物的碳排放足迹,其二控制它能耗环节使用新能源的比例,其三在这基础上进行整体优化,我们基本上能够达到建筑自身零碳排放的结果,整个的碳足迹要求也远远低于本身客户对我们的要求,这个是通过我们的技术工具在新项目上的实施来实现的。

再举一个我们的工具在现有项目上实施的例子。我们给一家著名的北欧大型家具连锁商场做了一些项目,这是一个现有的商场,它现有的商场并不是智能化的。我们通过物联网IoT的技术在它的各个关键部位上装上了传感器来判断它整个能耗消耗的一个过程。

通过我们的判断和数据采集之后,在人工智能的优化下以及不增加额外投资情况下,能够降低25-30%的能耗,特别是在暖通系统优化上面,所以这个是一个非常好的例子。那么目前客户也是非常希望我们在他所有的中国门店上去做这样的服务和布局,甚至也是想把这种应用推广到他们世界上的一些其他业务区域。我们也是非常乐于看到这种China to the World的实践。

与工商业客户合作中有哪些痛点与创新机会?

我们大概超80%是工商业客户,以工业客户为主。那其他的我们还有大量的国际医院、国际学校,包括一些企事业单位,是这样的一个布局。在未来我们的任务其实就是不断的创新和发展痛点,因为从埃顿集团角度来讲,我们这个行业,很多人会觉得这种服务行业、物业管理行业好像很传统,但我们恰恰不这么认为,我觉得这个行业还是通过创新去驱动的,所以这个行业的未来会越来越细分越来越专业。而且它的专业能力和它的赛道深度,或者说我们企业本身护城河的深度是由创新来打造。我们可以看到,近二十年来欧洲诞生了许多专业的工业服务巨头,同时细分市场公司在各个赛道上也进一步分化。

第二个我们认为能够帮助客户延长资产寿命,第三个就是帮助客户提高生产效率。专业度和创新力是我们行业发展壮大的最重要的核心。我们认为在这个行业里面,创新不可能仅靠一家公司闭门造车,在许多情况下,我们依靠合作伙伴来帮助我们实现共同目标。我们非常欢迎能够在环境服务、员工生活质量、碳排放、数字化等关键领域提升2B企业价值的创新型企业与我们合作,共同成长,进一步扩展行业赛道的宽度和深度。

对综合设施管理服务行业的展望

我们这个行业是需要非常强社会责任的企业,我觉得大家都有这个共识。

在整个发展上面,这个赛道我们觉得将来会越来越深,越来越宽,那么在这里面我觉得大家都是一种开放性的态度去合作,这里面的创新和赛道的发掘绝对不可能由一家企业完成。这个市场还在不断地创新,而且不停地有新的细分领域创造出来。

我认为整个行业肯定是一个万亿级的行业,所以我们要充满想象力和合作精神,跟大家一起去把各自的赛道都做广做深。

AR增强现实技术对设施管理的影响与作用

一直以来,在运营与技术应用中做出战略性的选择极大地帮助了埃顿集团为客户提供出色的服务与价值,即使是被突发事件影响的极端情况下,例如最近上海的疫情封控,埃顿也可以持续、高质量地完成工作。

对于许多客户的设施站点而言,封控限制在两个月后依然存在,这也再次证明了弹性、恢复力、创造力与强大的技术集成有助于远程团队的工作协作。

这一挑战对于埃顿的客户来说也是一个千载难逢的机会,可以让我们充分了解通过长期的远程站点管理内部运营,以及维护计划的执行与监测所建立起来的严格、有规划的方法与能力。

凭借25年的设施管理经验,埃顿集团在建筑环境管理领域拥有领先的专业知识,并应用尖端技术引领设施管理的下一次重大革命。埃顿的技术资产管理解决方案现在运用了由埃顿孵化的数字孪生平台Akila,它是我们数字化转型的核心。

 

我们正在跳出传统的技术设施管理范畴思考问题,新的技术正在推动技术资产维护与方式发展。特别引起大家注意的新技术之一便是增强现实AR,有时也被称为辅助现实。在一个即使是最基本的数字化手段都不容易推进的行业,这些新科技工具是如何在埃顿的综合设施管理工具库中拥有一席之地的?

过去五年里,我一直在探索AR技术在设施管理中的应用,在这段艰难的旅程中有过不少失败的尝试。AR解决方案提供商对于产品可能会过于自信,经常夸大新产品的优势,而对于实际应用AR的专业人士来说,我们必须要考虑转换成本并且容易产生对现状的偏见。AR技术的应用道路是崎岖不平的,也充满了不少不合理的特质,而我们真正的目标是解决实际性的挑战。

在2022年,我们必须承认几个事实

与新冠疫情爆发前相比,AR技术现在变得更加可靠与强大了。其连通性的主要问题不像以前那么突出,用于处理压缩和图像稳定的全新强大算法也已经足够成熟,可以支持真实条件下的工作。

随着对合规性记录归档的期望与要求不断提高,以及云技术、数字孪生技术等的可用性正在支持创建正确的基础设施来存储和处理海量数据,记录技术人员的工作正在变得更加便捷、容易甚至可以激励更多人的工作。当技术工作与大家的健康、环境、安全、安保以及声誉直接相关时,更是如此。

疫情相关的限制也正在增加采用AR技术的动力,远程团队之间的协作成为了关键(技术解决方案提供商最初推动这项技术的出发点之一,但是我们的经验使我们意识到它在设施管理业务中的重要性次于合规性)。

到今天为止,我们已经确定了一些使用AR设备协助我们工作并且为客户创造价值的实际使用案例。就在最近,我们帮助了一个想要将生产线从那个一个国家迁移到另一个国家的客户,由于迁移专家无法亲自从上海办公室到位于北京的工厂检查生产线,客户无法获得报价来考虑接下来的行动,导致所有计划被搁置。

但在埃顿,我们不会轻易接受现状,我们决定将AR眼镜寄送至北京,让我们的一位工程师戴上它来到生产线现场,迁移专家能够指导工程师在机器设备周围工作,验证有关周围环境、起重机以及其他搬运设备的可用性、生产线各种设备的连接、形状和形式等关键细节,两天后我们就为客户提供了报价。

这种快速的成功是非常重要的,因为它们正在使AR技术正常化应用,增加可以熟悉AR技术的技术人员和工程师数量,并最终降低工作行为方式转换的成本,同时重新定义工作模式。

与此同时,我们现在也在检查检测工作中进一步探索并应用AR技术。对于火灾风险控制这种最重要的问题,我们正在帮助技术人员建立新的工作模式,让他们可以戴上AR眼镜并且通过它来记录检查检测过程,扫描现场的二维码,将数字化的记录在该设施的数字孪生体中与现实世界联系起来。

我们正在推动类似这样案例的应用,因为这对于技术人员的干扰是几乎可以忽略不计的(我们已经在Akila应用程序中使用基于二维码的检查检测工作方式),并且我们有充分的理由来使用新工具在大家最关心的消防安全问题上有更好的应用。我们已经取得了良好的结果,来促使我们探索进一步的发展,比如显示直接来自数字孪生平台的技术资产健康评分、创建可以直接发布到数字孪生平台的事件通知、或者向技术人员反馈有关已完成任务的信息。

这有效地创建了一个“综合设施管理元宇宙“,这当中的数字化信息在现实世界中正在被创建与共享,我们的客户在执行关键检查时可以站在技术人员的立场上,技术专家在搬迁前评估大型生产线状况时也可以借用现场工程师的“眼睛”等等。这些经历与第四次工业革命版的“阿凡达”电影很是相像。

通过专注于以价值为导向的用例,涉及风险管理、合规性以及增加与客户就绩效管理方面进行透明对话的主题,同时制定方法使这些过渡对于员工来说尽可能轻松便捷,一步一个脚印,一次一个实际用例,我们正在使AR技术这一新现实成为日常习惯。

埃顿致力于为我们的客户提供透明、高效和数字化的解决方案,今年早些时候,埃顿集团孵化的数字孪生平台Akila与增强现实(AR)可穿戴技术的全球领导者AMA正式达成合作,将AR可穿戴技术整合为辅助设施维护的强大工具,埃顿工程师可以配备AMA XpertEye眼镜来进行检查工作并且提供远程协助,将客户的能源效率、资产性能提升到一个新的水平。

本文由埃顿集团设备维护与管理技术服务及解决方案负责人纪尧慕(Guillaume GIMONET)撰写

 
 

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机器人技术在中国设施管理市场中的应用

工作场所机器人已经伴随在我们身边很长时间了。它们在制造与装配领域的应用在数十年来已经彻底颠覆了我们所知道的工业过程。多年来,机器人行业不断创新,机器人在敏捷性、精确度和功能智能方面取得了令人惊喜的进步。随着中国将机器人技术视为战略性产业,以及即将面临的人口压力,毫无疑问机器人技术将被利用在更广泛的领域,包括建筑环境的设施管理、技术服务以及其他运营与运作功能。

中国五年发展规划中的机器人技术

机器人技术的转型机遇也在得到更高层的认可。作为中国第十四个五年规划的一部分,2021年底工信部、国家发改委、科技部等15部门联合印发了《“十四五”机器人产业发展规划》,列出了机器人技术从2021年到 2025 年要达成的具体目标和优先事项,力争使中国成为全球机器人技术创新的一个中心,机器人产业营业收入年均增速超过20%。

这不仅仅是为了给大家带来引人注目的技术:对于企业主以及设施经理来说,机器人技术都将是必不可少的。事实上,对每个企业来说,持续增长的人工成本在未来几年都会是一个挑战。自2016年起,中国的工资平均每年增长8%,2020年私营制造业更是看到了10%的大幅增长,而中国放缓的人口增长率只会加剧这个问题。更重要的是,随着中国人口的受教育程度和技术水平持续提高,愿意从事非技术性工作的年轻员工数量只会逐渐减少。总之,传统劳动密集型就业岗位的劳动力短缺问题将会继续存在,而自动化的发展非常需要新的解决方案。

为建筑环境解围:设施管理中的机器人技术应用

多种因素正推动着市场对于机器人技术的需求,同时政府也坚定地支持其发展为一个战略性产业,机器人与建筑环境的整合将继续加速。机器人在建筑环境中的各种应用已经被证明: 从软服务到更复杂的技术程序,与物联网及数字孪生等智能建筑技术相结合,它们有潜力做更多的事情。机器人有潜力做好更多的事情。机器人技术的应用可以通过一系列有影响力的方式改变设施管理:

维护与检查

关键公用事业资产(如电力)的监控和维护是建筑管理中最重要的流程之一,但现在它仍然严重依赖于现场团队24 小时轮班。此外,来自环境条件、机器或材料的危害,工作人员还可能被置于危险的境地。机器人技术不仅可以减少对于全天候人力的需求,而且可以降低成本,让工作人员在远离风险的同时能够专注于更高级别的工作任务。
配备了先进的摄像头以及传感器的巡查/检测机器人可以在地面或者空中(如无人机)工作。技术人员通过对机器人进行编程,由机器人拍摄仪表、热成像和视频,并将数据发回中央监测站。与此同时,机器人搭载的传感器可以通过声音或者热度检测机械的异常。当机器人与数字孪生资产或者建筑物同时使用时,它们甚至可以预测设施或者设备何时有可能发生故障,进行更全面高效的设施设备维保
除了传感技术,配备机械臂的机器人还可以在物理环境中处理具有危险性的任务、在机器上完成高精度操作或者修理零部件。带着这样的愿景,开发机器人不仅仅是为眼睛和耳朵寻找替代,更是创造可以完成日常任务、可高弹性定制化的“工人”。

清洁与消毒

在新冠疫情爆发之前,清洁与消毒机器人已经被应用在了建筑管理中。疫情爆发后,市场对清洁与消毒机器人的需求量越来越大,而清洁也从运营层面升级成为了高层领导层面讨论的话题,高层管理者现在对于如何进行清洁这个主题非常感兴趣,包括清洁频率、使用哪些资源、达成什么样的效率、以及如何评量绩效表现。同时,企业的客户、员工与合作伙伴现在需要的是一个没有灰尘、污垢、碎屑和生物污染物的安全、清洁的环境,这意味着各个行业的清洁方案与协议都将有所增加。清洁与消毒效率对于安全有直接影响,不仅仅是企业,现在学校也更加重视这一基本要求。
就价值导向而言,地板清洁机器人是一项全自动的地板护理解决方案,可高效率、始终如一地保障清洁的环境。清洁机器人可以一年365天、一周7天、每天24小时提供服务,单次充电可续航长达6小时,每小时清洁面积多达4000平方米。理论上,通过使用可更换电池,使用者可以不间断地清洁其设施。而清洁的效果也是可测量的。随着时间的推移,传感器可以优化地板护理操作的相关指标,通过部署自动地板擦洗解决方案,使用者可以将原本负责地板清洁的人力重新分配给关键或增值业务,使清洁从中心成本转变为创收活动。

安全与监视

安保机器人的商业应用是国防工业的直接下游。国防工业已经使用机器人技术超过十多年,最有利的用途包括先进的面孔及车辆识别,让机器人可以识别入侵者。如果把安保机器人连接到一个智能安保系统平台,任何探测都可以触发警报或者更快速的响应并通知相关人员。
安保机器人技术也积极地改变了当下严重依赖巡逻的建筑安全机制,使用安保机器人加强或者完全取代巡逻人员可以提供连续24小时的、不可预测的安全监控(这对窃贼来说也是一种威慑),相较于为保安警卫分配重复性的任务,通过地面与空中设备的结合,可以用更少的人更高效地完成场所安全和监视管理。

安保机器人的商业应用是国防工业的直接下游。国防工业已经使用机器人技术超过十多年,最有利的用途包括先进的面孔及车辆识别,让机器人可以识别入侵者。如果把安保机器人连接到一个智能的安全平台,任何探测都可以触发警报或者更快速的响应并通知相关人员。

Drone working at industrial facility

食品和服务

机器人在处理“死记硬背”和重复性任务方面表现出色,同时在完成“有求必应”的服务任务方面也被证明非常有用。这些任务可以很简单,比如固定地点的送货机器人或信息亭式机器人,也可以很复杂,例如帮助客人在商场、水族馆或大型公司办公室等空间中导航。在更复杂的应用上,机器人的服务内容甚至可以包括烹饪和送货。
在执行导航或运送功能时,机器人可以准确地感知空间,并通过立体摄像系统以更精确的方式移动,与建筑环境无缝衔接。这使他们能够快速导航繁忙的街道、人行道、走廊和地板,避免由于复杂的传感器系统而在其路径中出现障碍。在室外,运送机器人也可以减少送货车造成的拥堵,减少污染,并且使城市发展更具有可持续性;而在室内,运送机器人可以减少人与人的接触,提高安全性。

机器人技术的新轨道:人工智能、数据与多功能性

虽然我们可以预期机器人的物理属性会不断进步,例如敏捷度、精确度、电池续航能力以及耐用性,但其实机器人技术最大的技术飞跃将会在数据和物联网领域。自主机器人的最大价值在于其多功能型以及模块化。
在设施中,机器人能够在执行其主要任务的同时将先进的数据收集延伸到更大范围。未来几年,配备传感器和人工智能关联的摄像头的安保机器人将可以收集与空气质量、占用率、声音相关的环境与运营数据指标。
云平台是支持和管理设施机器人机群的基本组成部分,云平台集中处理由机器人收集的有价值的数据,并将其接入任何智慧楼宇管理平台,可供来自于世界各地的参与者访问。

 
 

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数字孪生技术在建筑环境中的应用

数字孪生是指针对一个物理对象和其所在环境的数据驱动模型。 它是建立在物联网(IoT)和人工智能技术上的系统的系统(SoS)。 虽然传统上数字孪生被用于制造业,但现在数字孪生被同样用于许多其他环境,尤其是在建筑中。 建筑环境正在向计算环境过渡,并从数字化中获得前所未有的运营效率。 数字孪生允许用户主动管理他们的资产,模拟条件变化,并发现操作中的低效率环节。 这样,物业经理、楼宇业主和所有利益相关者都可以延长楼宇的使用寿命,同时为住户提供更舒适和更环保的环境。

数字孪生是什么?

让我们先从最简单的答案开始,然后再展开说明: 数字孪生是物理对象在时间和空间中的1:1虚拟版本(“孪生”)。 所以,在一个非常简单的层面上,数字孪生可以被描述为一个对象的高度复杂的数字模型(“对象”的定义非常广泛)。 如果该对象是一栋建筑,那么它就是这栋真实建筑、及其系统、环境(温度、湿度、空气质量指数)等的数字副本。

但关键的是,数字孪生不仅仅是一个时间点的3D快照。 事实上,3D模型只是一个层面,是一个更深入、更强大的系统的接口,该系统主动监控、构造和传输丰富的来自数字孪生的每个部分及每个过程的实时数据。 因此,无论物理对象做了什么,或者发生了什么变化,都会被量化并精确地体现在这个数字孪生中,不断地为人工智能和机器学习的应用程序提供支持。

数字孪生简史

从没听说过数字孪生? 虽然数字孪生被认为是一项新兴技术,而且最近才开始受到公众的关注,但它的历史比预期的要长得多。 1969年,美国国家航空航天局(NASA)在阿波罗13号(Apollo 13)的任务中实现了第一个初级数字孪生。 后来,在20世纪80年代早期,达索航空(Dassault Aviation)率先在产品设计和测试中应用数字建模,达索随后将这些早期努力的成果扩展到更广泛的产品应用中。

从那以后,数字孪生继续进化,变得更加强大和复杂。 如今,几乎可以通过无限数量的应用程序和范围创建数字孪生(例如,整个新加坡现在都以数字孪生的形式并行存在)。

Virtual twin Singapore

虚拟新加坡, 由达索系统Catia制作

数字化建筑环境

在某些方面,将建筑环境数字化比将火箭飞船数字化更复杂。 这是因为一栋建筑的数字孪生体不仅仅是建筑本身的一个模型。 它集成了其中发生的每个系统、对象和过程。 资产监控、运营管理、能源使用——大楼内的所有系统都将数据输入数字孪生设备。 数字孪生大楼是一个系统的系统,它将所有纵深数据纳入一个中央平台,为一个互动的、可扩展的、可操作的单一信息来源提供动力。

数字孪生在建筑环境中的应用是智能建筑和房地产科技之前发展的必然结果。 建筑环境的功能化信息变得显著并数字化,实现了各种各样的应用案例。 有了这个强大的工具,建筑管理不再局限于显而易见的东西,而是由一个由实时数据提供的单一真相来源来监管。市场正在注意到这一点。 目前,数字孪生在建筑环境中的应用正呈现爆炸式增长,预计到2025年,其价值将达到近360亿美元,比2019年增长至1000%

数字孪生的进化:BIM, BAM, BOOM

几十年来,建筑师和承包商一直在使用3D技术来设计和建造建筑物及其他结构。 如今,在市场中,约有2/3的建筑、工程和建筑公司正在使用BIM(建筑信息建模)软件进行数字化工作。 创建BIM通常是建造数字孪生的第一步。 对于计划中的项目,它是信息的单一来源开始的地方。

Dassault Systemes Catia platform

达索系统 CATIA

BIM是在设计阶段创建的结构化的3D蓝图。 它是所有物理方面和功能系统的完整映射,如照明、暖通空调、机械、电气及管道(MEP)。 BIM不仅是建筑师的强大工具; 它也给工程师带来了诸多好处,比如能够共享数据并与建筑设计师合作。 与单一的真相来源进行数字化协作,简化了诸如遵从性和兼容性检查等传统困境。

在设计完成后,施工阶段也受益于BIM交付的数据和技术。 许多承包商依赖BIM数据来帮助优化施工过程,即所谓的建筑装配模型。 BAM继续在设计过程中建立BIM数据库,引入预算、材料、时间表、检验数据等新信息。

使用BAM作为信息的单一来源和协作平台,可以显著降低构建成本和缩短时间,并在效率和准确性方面获得巨大收益。 例如,2016年,英国奥雅纳工程顾问公司(ARUP)在规划和执行英国昆斯费里大桥升级项目时大幅降低了成本。 通过与英国雅各布工程公司的合作,ARUP利用BAM和BIM系统将成本从42亿英镑降低到14亿英镑,并在项目管理方面节省了额外成本。

Queensferry digital twin

Queensferry digital twin construction

67%的成本降低是非常可观的,但如果从建筑的总生命周期成本的角度来看,施工成本仅占1/3。 这仍然将最大的财政负担放在运营阶段。 这就是为什么建筑和物业经理使用BIM作为操作工具。 在这个阶段,这个模型被称为建筑业主操作模型(BOOM)。

BOOM为提高建造环境中的操作效率提供了更多的潜力。 在建造之后,BIM可以继续作为资产管理和维护等过程的单一信息来源。 它可以跟踪各种零件的生命周期,安装日期,物理性能,维修历史等。 作为一个BOOM,系统充当了记录保管员、保修管理人员及维护调度人员。

BOOM和数字孪生有什么区别? 关于实时数据,模拟及可操作性的见解

BOOM和数字孪生之间的区别在于建筑及其所有系统和过程的实时虚拟化。 要做到这一点,需要用物联网连接整个建筑组件、资产、系统和流程。 它还需要将BIM迁移到一个能够接收和处理数据的平台上。 一旦连接起来,这个数字孪生系统将收集所有建筑过程和操作的数据,并将其可视化地复制到BIM上。 所有资产和系统性能数据、维护记录、环境数据——所有的一切都源源不断地输入到数字孪生系统中。

数字孪生还利用人工智能的力量,通过模拟条件变化,将原始数据转化为建议的行动,帮助管理者和所有者优化日常运营。

Akila Asset platform

Akila Asset platform

数字孪生的力量在于它的动态数据质量和它为机器学习算法和控制提供动力的能力。 例如,这些算法能够根据季节优化电力使用。 国家能源集团率先实现了电厂数字孪生系统管理,通过基于BIM数据优化的算法管理,自动实现了夏、冬两季电力需求差异,每台机组每年节约成本400万元。

始于智能…或,晚做总比不做好

每一座建筑都有一个生命周期,从设计、工程、建造、使用到最终更换。 使用BIM(以及BAM和BOOM)建造的建筑更方便创建数字孪生,但它们仍然可以用于现有的建筑。 物联网安装和改造使数字孪生成为建筑升级计划的一部分。 BIM也可以使用3D扫描技术和原始蓝图为现有和历史建筑创建。 考虑到建筑的大部分使用成本来自于其运营,数字孪生仍然在建筑结构中发挥着作用。

数字孪生的应用案例

数字孪生是一项令人兴奋的技术,因为它们使动态和强大的建筑管理成为可能。 数字孪生的最终目的是通过体现对应建筑所在环境的、数据驱动的建筑模型来管理成本。 但它所满足的具体需求是什么?

运营效率稳定增长

源源不断的数据流输入到操作智能的单一信息源模型中,从而能够对业务运营进行可操作的洞察。 数字孪生连接建筑系统和过程中的操作数据,如能源使用、维护和居住者健康。 它揭示了多方面的洞见:

  • 如果你不修复这个坏掉的空气净化器,它将导致若干量的能量增加,一定量的病毒传播风险)。
  • 空气净化器预计在一段时间内出现严重问题,导致能源消耗增加,产生一定数量的过剩碳排放

数字孪生是所有建筑系统和过程的视觉共生,解锁了前所未有的便于决策的信息。 哪些业务领域在拖后腿? 哪些业务领域表现出色? 建筑环境可以通过数字孪生与您对话,并通过模拟和高级分析提供引人注目的新信息。

减少碳足迹

根据安永 (Ernst and Young)的说法,通过减少排放,数字孪生可以将建筑的可持续性和稳定性提高高达50%。 它可以将能源管理整合到建筑生态系统的各个层面,从资产到系统再到流程,并利用人工智能算法来优化能源使用。

提高楼宇用户的满意度

数字孪生建筑以人为中心的目标是提高楼宇用户的幸福感。 数字孪生系统中出现的数据,如环境数据(空气质量、清洁度等)、建筑空间和基础设施使用、维护和资产管理提供了可操作的智能,可以改善建筑中的居住者体验。 由数字孪生支撑的建筑是对用户舒适度和环境责任的承诺的可见的、夯实的体现。

Akila digital twin

Akila digital twin

从被动操作到主动操作和维护的转变

建筑操作员和设施经理通常使用计算机维护管理软件(CMMS)来管理和优化维护过程。 数字孪生进一步通过集成CMMS的功能,然后将资产信息和维护历史与更广泛的建筑操作结合起来。 这提供了更多关于为什么和如何的洞察,同时也提供了比仅仅一个CMMS更可操作的洞察。 通过人工智能算法运行所有数据,它还开启了预测性维护的领域。人工智能算法可以识别给定资产在未来什么时候需要定期维修,并为模拟的替代条件提供同样的维修。

提高新建设效率

在建筑生命周期的早期实施数字孪生允许在每个阶段模拟新设备和建筑变化,以优化建筑的装配。 建筑装配模型是可持续建设和运营中使用的数字孪生策略的关键组成部分。
完整的业务数字化

转变到使用为商业环境设计的现代智能操作模型,几乎等同于意味着要过渡到使用单一的信息来源的数字化模型。SSOT模型有无数的好处,但它需要一个恒定的、稳定的数据输入才能使用。 数字孪生恰恰提供了这一点。

使用数字孪生模拟优化建筑操作

模拟设备、基础设施和环境的能力是数字孪生的核心能力之一。 这个数字孪生可以使用当前的数据来预测互通性问题、能源使用、气流、客流量和建筑使用数据的许多其他方面。 它还允许用户使用仿真模型来预测由于环境、基础设施或设备变化而对操作产生的多种影响。 这些模型使相关人员能够对运营效率和预测做出准确和知情的预测,并在瓶颈出现在现实世界之前消除它们。

Doosan wind farm digital twin

Doosan wind farm digital twin

斗山重工业等企业已经开始这样做了。 在斗山的风电场,基于物理的模拟被用于最小化规划和建设的浪费,机器学习算法调整操作以匹配理想的性能模型。 通过数字孪生,任何建筑的生命周期性能成为了可管理和优化的资产

拓展数字孪生来管理资产组合

直到最近,房地产科技一直被认为是业主和房地产所有者管理他们的权益和释放他们的财产价值的一种方式(Airbnb等)。 现在,人们对房产科技的理解正在扩大,因为数字孪生技术从根本上来说是一种为所有者和居住者增加财产价值的方法——特别是当应用于资产组合时。

因为数字孪生代表一个平台,而不仅仅是一个单一用途的工具,它实现了可拓展性,这意味着一个环境的数字孪生平台将是用于管理另一个环境的相同的核心系统。 可拓展性的好处使得多物业管理更加高效,使智能建筑投资合理化。 由于您投资于一个平台,您的智能建筑策略更具有前瞻性。 通过这些强大的平台优化物业使用可以降低成本,避免不必要的成本,并以浅显易懂的方式将整个建筑环境与决策者联系起来。

逐渐虚拟化的建筑环境

数字孪生是现代建筑管理软件和工具向整体、全环境平台的倒数第二次转型,为未来做好了准备。 它代表了一种面向持续优化和增长的管理新方法。 建筑环境中的数字孪生技术标志着数字化新时代的到来,标志着向数据支持决策的战略转变,以提高成本、运营效率、环境影响和人类体验。

 
 

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智能安保系统:保护建筑物及设施安全

智能安保系统:专为满足物业安保需求而优化设计

实际上,智能安保系统就是将数字及技术元素融入到传统的人类安保力量中。传感器、机器人和物联网网络等技术正在提高物业安保团队的效率和效力。技术可带来更稳健的系统,所需的操作人员团队规模更小,并可为相关人员、管理层和其他利益相关方提供更深入的洞察力和透明度。

相关概念以及尖端组件的概述将帮助我们发掘进行可靠投资的最佳方式 — 一种专为满足建筑物安保需求而经过优化设计的方式。

物业安保的主要需求

物业安保需求可被细分为几个主要概念,包括但不限于:

  • 门禁控制:谁可以进入建筑物,他们可以出入哪些地方,以及他们可以使用哪些设备
  • 应急预案:针对自然或人为的灾害和威胁采取预防措施
  • 危机管理:在员工安全受到威胁的意外、独特、高危情况下采取应对措施
  • 员工和培训:聘用合适的员工,确保他们迅速掌握最新的技术和工具
  • 网络防御:保护在站点内部或站点之间通过网络传输的公司敏感数据

智能安保系统的核心是将所有这些需求进行数字化转型。这既是一个软件问题,也是一个硬件问题。例如,即使在楼宇中安装了最新的高科技摄像头,也需要强健的网络基础设施来支持数据传输,并将数据集成到一个中央平台。将人、设备和网络这三个要素结合在一起,才能让安保系统真正智能化。

智能安保系统带来的设备需求

每个物业设施都有所不同,需求也有所不同。我们应该谨慎决定使用哪些组件及其组合方式。每种情况都有所不同,并且均可从多个维度进行审查。然而,从总体上来说,由于三大高科技设备能够提高安保人员的能力并缩短响应时间,这些设备在安保系统行业引起了轰动。

智能摄像头

通过将安全软件集成至视觉监控系统功能的各个方面以对其进行升级 — 特别是面部和物体(如车辆)识别功能 — 这有助于处理各种关键元素,例如:身份确认、门禁控制、建筑物内或网络中的通信确认。智能摄像头可以采用和传统闭路电视一样的方法进行安装,亦可将其安装在无人机和机器人上。

Smart camera security

安保机器人

安保行业正在快速开发能够自主移动并做出响应的机器人,这种机器人还能从某个空间收集数据和全天候的视觉和音频馈送 — 与无人机一样,机器人的规格和针对性功能也在不断发展,但是通常而言,安保机器人之所以具有吸引力,部分原因在于其更大型、更实用,与人类安保人员在其岗位上或巡逻时提供的服务几乎完全一样。库存检查、威胁识别以及即时警报均是机器人防御机制的典型功能,让其极具吸引力。

Robotic security on patrol

无人机

无人机将视觉监控功能与空中机动性相结合,因此被部署用于防止和应对各种安保和安全威胁,包括入侵、火灾及化学品泄漏。和机器人一样,无人机可以沿着预先规划的路径进入建筑物内部,而大型无人机可以对几乎任何规模的整个建筑进行调查或监控。随着无人机尺寸和功能的日趋多样化,我们需要考虑其操作问题(需要进行针对性的培训和相关经验)以及其如何为安保系统中的其他要素提供支持。

如果无人机落入攻击者手中,会带来一种重大的新型威胁(如工业间谍),因此安保服务提供商正大力投资反无人机研发。

Smart drone security at industrial facility

所有这些先进的设备,尽管十分智能化,但是仍需依赖安保团队的正确操作。还需要将这些设备正确关联并连接至站点的安保网络中,并在一个管理平台内进行集中控制,这样才能更好的保障建筑物及设施安全。

智能安保系统必须遵循的三项指导原则

所有建筑物安保系统的中心都是控制室。人、设备和网络在此交汇。问题在此确认,安保团队也在此派遣。控制室是站点或建筑物安保网络神经系统的核心。随着团队人数减少以及技术越来越受重视,这一核心比以往任何时候都更重要。

智能安保系统控制室会接收人和物联网设备收集的所有信息 — 所有能引起警惕的景象、声音、甚至气味。由设备收集的感官输入必须进行相应配置,而所有自动化或数字化安保操作必须能遵循正确的协议并根据其进行检查,以符合站点的标准。因此,所有与物联网相关联的智能安保系统必须遵循以下三项指导原则:

连接物联网中的“物”(IoT 中的 ‘T’):随着市面上监控系统的增多,其应用也越来越广泛 — 例如,在发生事故后(无论是由于自然原因,还是由于疏忽大意,亦或是由于蓄意攻击而引发的事故),利益相关者可能会问为什么特定的关键资产没有从一开始就连接至网络(在未连接至网络的情况下)?针对重要资产的传感器监控功能逐渐成为负责任的设计中必不可少的一部分。

网络保护:将如此多的连接设备暴露在本地网络和互联网上意味着很快会出现明显的危险,因此必须将资产与动态网络威胁(数据盗窃、勒索软件、阻止系统运行的网络攻击)隔离开来,而若需做到这一点,切记数字端必须完全支持实体端,反之亦然,因为两者的联系越来越紧密。

语义的强健性:当这些数据从智能结构的传感器输入至网络中时,十分有必要在每个点整理这些数据并将其导向至安全的访问点。此时,恢复力问题便会显现出来。当紧急情况影响到建筑物系统多个部分时,数据处理和指挥中心是否仍能尽可能长时间地平稳运行?

安保系统应根据特定项目中涉及的任何人所面临的威胁和风险以及这些风险和威胁在未来可能的变化不断改进,这一点很重要。

总体而言,我们可以看到:

  • 安保人员团队将自然的变得越来越小,接受更多数字工具使用方面的培训,以及能够同时操作多个级别的智能系统 – 运营技术 (OT)端和系统物联网段的不可分离性有时被称为符合运营技术、物联网。这既反映了现有最有效的工具的性质,也反映了影响项目的威胁的混合性质。
  • 数字系统需要提前进行深度规划、对物理和网络安全进行动态维护以及对新型风险和未来可能需要接受测试的恢复力进行仔细评估。

新的前沿技术给设施安保带来的独特威胁

随着业务运营日趋数字化,特别是更多地采用了物联网/智能系统,我们需要在设施安保措施中考虑一个新的安全和安保领域:网络防御。尽管许多公司已经意识到其商业秘密所面临的最大威胁之一便是企业间谍活动和黑客攻击,但仍有许多公司并未考虑到其连接至网络的实物资产。

然而,这样的威胁是真实存在的。

网络攻击可以对贵重的实物资产造成直接影响,例如 2021 年 5 月 发生的美国科洛尼尔管道运输公司遭到攻击一事,此外,恶意的 WiFi 路由器、摄像头、卡片数据窃取器或藏有恶意软件的 USB 数据棒等实体设备均可能被用于物理结构中以对 IT 系统造成危害。据估计, 2020 年勒索软件攻击造成的全球损失将从 2019 年的 110 亿美元增至 200 亿美元。随着利益的增长,恶意攻击者有了更多动机来研发新工具和新技术,以通过攻击系统中的任何薄弱环节来入侵系统。

如何保护物联网资产

为做好应对准备,企业可以通过以下方法采取措施来保护其物联网资产:

  • 评估监控建筑物安保系统的中央数字平台的安全性
  • 始终如一地指导和培训一个职责明确的团队
  • 监控系统的常规访问点 — 物理或数字
  • 确保 IT 安全协调员和建筑物负责人之间的顺畅沟通

智能安保系统:更高效、更有效、更全面

建筑物和设施的安保系统正在发生多维变化。硬件和软件形式的技术正在加强安保人员的能力,这反过来又促进了团队小型化、专业化的实现。新的安保系统更加重视控制室和中央数字管理平台,以执行协议并应对威胁。

然而,人这一要素仍然极具重要性。新技术可以使安全和安保工作更高效、更有效,但也有其弱点。因此,训练有素的员工对于智能安保系统的正常运行至关重要。一个真正的智能安保系统集成了三个要素:人员、设备和网络。这三者之间相互协同工作,而非相互替代。

 
 

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