数字孪生体将如何解决雷顿亚洲香港机场之谜

• 香港国际机场正在进行扩建，以满足未来的需求，并保持其世界级国际航空枢纽的地位。
• 国际领先的建筑公司雷顿亚洲负责机场2号航站楼的基础和地下结构工程。
• 雷顿亚洲正在使用自动化来节省时间和模拟来验证施工方法并降低安全风险。
• 该公司还建造了一个数字双简化操作，整合工作流程，减少返工。

2019年，香港国际机场(香港建筑师学会)服务7150万年旅客和运送了480万吨航空邮件和货物，使其成为世界上最繁忙的机场之一。香港国际机场作为转运中心和客运枢纽，对香港经济至关重要，也是世界上最常用的货运门户。为了满足未来的需求并巩固其作为全球航空枢纽的地位，机场目前正在进行重大的改造扩张．

总部设在香港，雷顿亚洲在超过45年的时间里，中国在亚洲各地建造了备受瞩目的基础设施和建筑项目。它是亚洲少数几家获得英国标准协会建筑信息管理卓越标志和新的国际ISO 19650标准系列的承包商之一。香港国际机场二号客运大楼扩建工程由国际建筑承建商承建。

雷顿亚洲在数字工程和新技术的支持下，采用与所有项目利益相关者合作的方式。“作为一家企业，我们一直在寻找精简和改进流程的方法，以在各个层面实现可持续的业务，”礼顿亚洲(Leighton Asia)香港总经理黄科文(Colman Wong)表示。“我们正在积极改进我们的交付模式，以确保最高的安全和质量表现。通过开发和实施创新的解决方案，我们努力成为建筑行业积极变革的领导者。”

释放自动化的力量

“从一开始，我们就决定投资于创新和新技术，”弗朗西斯科·蒂扎尼说，建筑信息模型(BIM)他是雷顿亚洲的经理。“这个项目成为了一个试验场，看看我们如何大规模实施新的数字工具，如果它在这里有效，那么我们也可以在其他项目上使用它。”

选择的第一个区域数字化是地面调查，在现场挖掘前了解地面特征的一个过程。在地面调查过程中，现场工作人员进行预钻(在地面上钻小洞)，采集地下样品，然后识别并将这些样品记录在纸上。为了将这一过程数字化，项目团队将成堆的纸质记录转换为地面调查(GI)数据库。“我们的工程师所需要做的就是查看数据库，将其与他们创建的岩土工程设计进行比较，并仔细检查设计是否符合实际的基态，”Tizzani说。

但是将设计与数据库进行比较仍然很耗时，因此团队开发了一个脚本来自动化此过程。“我们根据地理位置数据库建立了预钻的BIM模型，这样我们就有了清晰的地面地图;然后，脚本根据模型生成表面绘图，”蒂扎尼说。该团队投入了一些时间来整合脚本，但他们的努力得到了回报。

蒂扎尼说:“就流程自动化而言，这是一个巨大的成就，我们节省了很多时间。”“它也更准确，更标准化，更容易审查。在某种程度上，拥有一个每个人都能看到和可视化的模型，可以简化信息，让更多参与项目的人也能理解它。”

数字孪生简化了操作

在自动化岩土工程设计过程中取得成功的鼓舞下，雷顿亚洲随后开发了机场扩建的BIM模型，旨在将其变成一个现代化的建筑数字双——包括项目建成后的实时性能数据。数字孪生的一个关键目标是简化现场操作，因此BIM团队创建了与现场团队收集的信息相对应的数字孪生属性。现在，现场团队将数据输入到数字孪生中，而不是将值输入到不同的电子表格中。该数据还用于自动生成报告，最大限度地减少项目人员的文档编制时间。

蒂扎尼说:“在一天结束的时候，我们有了这个大模型，每个人都可以获得很多关键的项目数据。”“你可以看到我们上一次钻孔、浇筑混凝土、打模板或进行质量检查的时间。我们投入了大量资源来构建数字孪生，这样我们就可以更好地了解工作，并以更有意义的方式使用现场收集的数据。”

这个数字孪生帮助雷顿亚洲优化了其运营流程。通过欧特克组装，项目团队的所有部门都将他们的工作流程集成到数字孪生中，这样他们就可以根据自己的具体需求使用数据和模型。“例如，评估团队可以打开模型，从采购的角度对项目进行分类、分组和量化，而BIM团队可以专注于保持模型的质量，”Tizzani说。

Tizzani估计，由于使用数字孪生体进行变更管理，现场返工已经大大减少。现场工作人员使用数字孪生和Autodesk，而不是标记2D图纸并比较无数版本PlanGrid跟踪更改并标准化注释。

降低安全风险

数字孪生激发了项目现场团队的更多想法，例如确定模型是否可以用于验证施工的可行性，并在开始工作之前确定差距。这导致了Leighton Asia所谓的施工方法模拟(CMS)的产生-一系列施工方法的动画快照。

例如，为了创建用于解构人行桥的CMS，该团队使用数字双胞胎作为基础模型来生成动画，以安装脚手架，破坏人行桥的末端，并清除碎片。“这些动画验证了我们的方法，允许我们检查我们的序列是否实际上是可构建的，或者是否有我们没有想到的东西或可能不起作用，”Tizzani说。

模拟还增强了工程和运营团队之间的协作，帮助他们降低现场的安全风险。蒂扎尼说:“因为两个团队都可以用3D方式查看现场，他们可以可视化并识别潜在的危险。”因此，当我们的工程师指出需要更多屏障或需要更多距离的区域时，我们的运营团队可以迅速实施，以确保安全的工作环境。”

合作推动成功

这些创新导致了项目团队内部的思维转变。团队成员现在认为他们在现场收集的信息和他们在场外创建的设计都是可以分析的数据。“系统地收集和分析关键项目数据有助于确定趋势，比基于预测的定期抽查更准确，”Tizzani说。“现在，我们有了全面的数据，可以分析并用于预测我们工作的可行性。”

Tizzani将项目迄今为止的成功归功于管理层和员工之间的合作努力，以及自上而下的支持和自下而上的主动性。他说:“我可能会给出建议，但想法和行动都来自现场团队，我们很幸运，有人愿意想出如何以不同的方式做事。”

为了产生持久的影响，Tizzani指出，数字化不仅仅依赖于BIM团队，还依赖于所有相关团队找到对每个人都有利的容易的胜利——人们被容易的胜利所鼓舞，所以当他们获得这些胜利时，他们会想要获得更多。他表示:“这不仅关乎提高效率，还关乎让一线员工参与思考，我们如何才能更聪明地合作。”“除了对如何将业务数字化的愿景，这是一个协作的过程，依赖于每个人的贡献来实现它。”