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几十年来，建筑信息模型 (BIM) 一直是施工和设计团队的宝贵流程。 3D 模型是物理空间的数字表示，有助于规划和执行建筑项目。 近年来，数字孪生——物理空间的沉浸式 3D 模型（基于竣工条件）——已经出现，可以帮助团队更智能、更快速地工作。

虽然表面上相似，但 BIM 模型和数字孪生存在一些关键差异。 正如我们将在本文中探讨的那样，这两种互补技术可以在整个建筑生命周期中为建筑、工程和施工 (AEC) 团队提供帮助——从最初的规划到 AEC 的质量控制以及持续的设施管理。 即使在制造业，数字孪生技术也正在取得突破性进展。

1、什么是建筑信息模型 (BIM)？

建筑信息建模 (BIM：Building Information Modeling) 是从原理图设计到运营的建筑资产信息创建、优化和管理的整体过程。 BIM 流程的核心是使用以建筑、结构、土木/基础设施、机械、电气和管道行业等核心学科为代表的 3D 模型。 这些来自 Revit、Navisworks 和 Tekla 等工具的 3D 模型广泛用于具有许多不同用例的行业，但对于建筑、工程和施工行业工作流程尤其重要。

Revit 等工具可创建尺寸精确的细节，这些细节可以与施工项目坐标保持一致，从而为利益相关者提供整个建筑生命周期的中心事实来源。 这使得从设计阶段到施工阶段再到运营的项目管理实践更加结构化和简化。

虽然 3D 建模工具自 2000 年代中期就已出现，但该技术仍在不断发展。 该软件的最新版本利用人工智能自动创建更多功能的数据模型，这些模型可以与物联网 (IoT) 设备集成，从而提供更广泛的应用机会。

2、什么是数字孪生技术？

数字孪生（Digital Twin）是现实世界物理资产的虚拟复制品。 数字孪生技术提供身临其境、逼真的 3D 空间探索，增强不同利益相关者之间的协作。 这种数据驱动的流程可帮助团队监控物理对象、做出明智的决策并创建更高效的工作流程。

得益于各种各样的数字孪生用例，它们正在推动建筑、制造、房地产、零售等众多行业的数字化转型。 他们甚至为智慧城市提供动力并帮助团队解决紧迫的供应链困难。 随着机器学习和自动化不断强化数字模型，这项强大的技术应该可以帮助更多的团队掌控项目生命周期。

3、数字孪生和 BIM 有什么区别？

数字孪生和 BIM 模型都是物理空间的数字表示。 两者之间的主要区别在于，BIM 3D 模型用于资产的可视化设计和施工，而数字孪生可以实现与该资产的虚拟交互。

更准确地说，在谈论数字孪生和 BIM 时要记住的主要区别：

  • 在 Revit 等软件中创建的 BIM 模型代表了建筑物的设计意图，有助于可视化所需的物理特征和依赖性。 与 BIM 流程相关的 3D 模型本身不会自动跟踪和表示竣工随时间的变化。
  • 数字孪生提供了物理空间的逼真虚拟渲染，并且可以随着时间的推移一次又一次地扫描，以跟踪该空间可能如何变化。 这有助于团队跟踪里程碑并深入了解项目的生命周期。
  • 数字孪生与物联网传感器和其他数字解决方案集成。 当你使用这些技术访问有关建筑系统的实时数据时，数字孪生将充当视觉复制品，准确捕获该系统的物理特征。

简而言之，BIM 建模软件可以帮助你设计和建造建筑物，而数字孪生技术可以帮助你维护和运营该建筑物。 例如，你可以使用 BIM 建模软件来规划建筑物 HVAC 系统的放置位置。 构建完成后，你将使用数字孪生来监控 HVAC 系统在其生命周期内的功能。

4、在项目生命周期中使用数字孪生和 BIM

建筑、工程和施工团队在处理重大项目时需要对建筑环境有清晰的了解。 以下是团队如何使用数字孪生和 BIM 软件在整个项目生命周期中推动更好的决策和协作：

使用 BIM 进行建筑和设计：

  • 规划：在项目的规划阶段，概念设计软件为团队提供了一个虚拟空间来集思广益、勾勒出临时想法，并与队友分享这些想法。
  • 设计：如果需要更改建筑物的结构或尺寸，BIM 3D 模型可以轻松编辑建筑设计并解决重要的工程问题。
  • 执行：一旦新建筑破土动工，BIM 3D 模型即可让团队了解其可施工性。 当他们致力于将虚拟模型变成现实时，该模型是一种方便的资源。

使用数字孪生进行管理和运营：

  • 模型：在建筑施工过程中，数字孪生可以作为你持续进展的模型。 随着更多基准的完成，数字孪生会通过空间的重复扫描或数字注释和标签等文档进行更新，以便团队始终对项目有深入的了解。
  • 模拟：无论你使用的是专业级相机还是口袋里的手机，数字孪生都能为你提供物理空间的逼真渲染。 与利益相关者共享这些沉浸式数字孪生可以帮助他们模拟在该空间中移动的情况。
  • 管理：通过清晰地了解你的建筑，数字孪生可以轻松跟上持续的设施管理。 借助沉浸式 BIM 3D 模型，你可以虚拟地“访问”某个空间，从而减少昂贵且耗时的现场访问。

5、数字孪生和 BIM 集成的优势

即使单独使用，数字技术和 3D 设计软件对于设计和管理物理空间的团队来说也是强大的工具。 但是，当你将它们结合在一起时，可以在整个项目生命周期中实现强大的端到端控制。 集成数字孪生模型和 BIM 模型可以为你提供帮助。

  • 减少收集测量结果和分配资源所需的时间
  • 快速将数字扫描集成到公司现有的工具带中
  • 通过一个中央信息源进行操作，从而提高生产力、协调性和协作性
  • 减少频繁现场访问带来的差旅成本和滞后时间
  • 不仅仅在规划阶段即可对你的建筑进行可视化，而且贯穿其整个生命周期

原文链接：What Is Digital Twin & BIM? Use Cases Explained

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