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西門子Ecodomus建築數位分身,助攻企業數位轉型,加速ESG永續發展
 
撰編:西門子公司 最後更新時間:2月 | 16日 , 2023
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西門子股份有限公司
近年來,政府公共工程和重要基礎建設相繼導入建築資訊模型BIM (Building Information Modeling),在施工前模擬建築和公共工程的3D模型,找出設計整合時可能潛在的衝突點,並提早排除,以避免在施工過程中變動設計,進而管控風險,節省大量的時間與成本。
 


然而,建築和基礎設施的建造工程時間約3-5年,後續的維運管理則長達50-100年,如何將BIM的應用從原本主要在設計、施工階段,延伸到時間最長、成本最多的維運管理階段,則需要有一個能夠整合BIM與橫跨整個建築生命週期所運用的系統軟體,同時具有共通資訊交換標準的平台,才能發揮最大效益。

西門子收購軟體公司EcoDomus,打造建築數位分身,協助顧客加速數位轉型
西門子陸續積極地採取數位轉型行動,在2022 財年中,正式公布開放式數位業務平台Siemens Xcelerator和支持 AI 人工智能的開放樓宇應用平台Building X。由於看準BIM應用必須延伸至建築整體生命週期的產業需求,以及為智慧建築下一步— 自主式建築提早佈局,西門子收購樓宇科技軟體公司EcoDomus,將其建築數位分身 (Building Digital Twin) Ecodomus平台納入Building X智慧建築產品組合中。

Ecodomus是一套以建築資訊模型 BIM為基礎、專為建築和基礎建設的完整生命週期管理所設計的建築數位分身,採用施工營運建築資訊交換標準 COBie (Construction Operations Building Information Exchange) 做為資訊交換的格式,打造共通的數據環境,支援建築整體生命週期各階段系統與數據資料。


圖:台灣西門子邀請全球技術總監 Timothy Goring來台介紹Ecodomus,與產業進行分享與交流。

Ecodomus特色和價值包含:
一、共通的數據環境 CDE (Common Data Environment),為建築數位升級提供堅實的基礎
Ecodomus採用全球最先進的開放式施工營運建築資訊交換標準 COBie做為資訊交換的格式,符合 ISO 19650針對專案交付與資產營運階段的資訊管理流程標準。西門子全球技術總監 Timothy Goring表示,「建築生命週期的每個階段,都是涉及龐大、複雜、多方協作的專案;唯有採用共通的數據環境,才能夠降低工程資訊的錯誤與遺失,大幅降低專案交付與移交的成本及風險。」Timothy Goring進一步指出,「 Ecodomus共通的數據環境可終結『資料孤島』。透過標準化竣工移交資訊格式,可有效建立各團隊資訊交換的基礎,確保資訊的完整性及一致性。」

過往,承包商需將工程竣工資料透過PDF、Excel等電子文件以光碟與紙本方式交付業主,後續的營運或物業管理者必須自行分類與整理,再依電腦化維護管理系統CMMS要求重新上傳、匯入所需資訊,才能啟用營運。由於各階段資料交付並未採用共通標準與格式,導致多方協作下難以掌握工作流程與品質;還需透過複雜的管理流程才能導入資料。上述這些狀況往往需要耗時費力才能完成。

傳統的工程專案在從設計移交到建造、營運維護的過程中,各階段移交之數據資料量會因為遺失或無法全面管理而減少。而透過建築數位分身將資料整合在共通數據環境,讓數據資料量不僅得以完整保留,更因多方資料可被整合、分析與協作,為營運維護階段提供洞見,更有利於後續的成本與風險管控。Timothy Goring 認為,「這些重要的建築資訊,將化為建築營運策略或數位升級中堅實的基礎,協助建築不斷進化。」


圖:透過數位分身平台執行的專案,進入營運維護階段的數據資料量不減反增,更有利於後續營運維護

二、整合建築整體生命週期軟體,提供強大的數位資產支援
Ecodomus從設計規劃、建造施工、運營維護,甚至是改造翻新…等各階段,都能提供強大的數位資產數據支援。Timothy Goring 指出「Ecodomus 的主要價值之一,是可於單一平台中,整合、互通橫跨整個建築生命週期的軟體與資料。」例如:有助於建立3D可視化、位置相對關係的建築資訊模型 BIM、地理資訊系統 GIS (Geographic Information System);用於專案執行和營運管理的專案管理系統 PM (Project Management)、建築管理系統 BMS (Building Management System)、設施管理系統(Facility Management System);甚至是大樓所有人或營運單位所使用的企業資源規劃ERP (Enterprise Resource Planning) 、電子文件檔案管理系統 EDMS (Electronic Documents Management Systems)…等。


圖:Ecodomus 整合建築生命週期中各項系統與軟體資料,提供強大的數位資產支援

三、建築數位分身:極大化BIM價值,優化營運效率、節省可觀成本
當被問及產業該如何定位 Ecodomus,西門子全球技術總監 Timothy Goring回應:「Ecodomus可以被視為更優秀的BIM!」它能將 BIM 資料使用的優勢從設計、施工階段,延伸到營運和維護階段,透過整合BIM與設施資產管理系統,讓更多人使用BIM,提供更直覺的設施及資產管理,增加營運效率。此點至關重要,因為營運、維護階段占了建築物整體生命週期成本的 80% ,因此能為客戶節省可觀的成本。

同時,透過整合營運階段所使用的各系統,例如樓宇管理、消防系統、HVAC空調、IoT物聯網設備、智慧空間管理系統,Ecodomus讓這些子系統可以與BIM有所關聯,提供完整數位建築數分身 (Building Digital Twin),幫助業主在空間使用變更或改造計畫執行前,先透過軟體模擬方式評估可行性及預期效益。

Ecodomus實績之一:City Rail Link紐西蘭奧克蘭軌道工程
Ecodomus 實績遍及全球,澳洲雪梨歌劇院、墨爾本水利署、美國太空總署、南加州大學、史丹佛醫學中心、香港鐵路局、…等皆為著名工程實績。

在訪談中,Timothy Goring分享了跨國工程公司Link Alliance在City Rail Link紐西蘭奧克蘭軌道工程案使用 Ecodomus建築數位分身,成功確保工程品質與移交的案例:
在設計階段,Ecodomus提供設計團隊模擬建築物運轉前、中、後的狀態及效益評估。
在施工階段,透過Ecodomus建立客製化工作流程,現場施工團隊直接透過iPad行動裝置即時蒐集、回報現場資訊或調閱相關資料,與設計端、分包商對接。
建置過程中,所產出的建築資訊自動更新至CMMS資料庫,完成資料移交。

施工承包商可以省略傳統紙本資料電子化的繁複作業流程與工時,業主或物業管理者也可以在前期就透過Ecodomus數位分身平台檢視工程進度、審查資料品質,將前述挑戰縮短至數周甚至數日。Ecodomus數位分身不僅大幅縮短了工期與文件交付成本,更透過資訊透明化強化了工程可靠度,確保維運所需的資料品質與完整性,增加業主對工程品質與往後維運的信心。


圖:紐西蘭City Rail Link軌道工程案使用Ecodomus作為平台,獲使用者高度肯定

Ecodomus 助攻企業,達成ESG/永續發展目標
金管會啟動「上市櫃公司永續發展路徑圖」,明定資本額百億以上上市櫃公司必須在2023年起揭露碳盤查結果,2027年前完成溫室氣體盤查。《氣候變遷因應法》要求最快2024年開始針對排碳、高用電量大戶進行碳盤查,徵收碳費。國發會「2050淨零排放路徑」,100%新建建築及85%既有建築在2050年要達到近零碳。台灣西門子智慧基礎建設總監洪泰隆表示:「永續和ESG議題不但成為所有企業急須採取行動的課題,更要尋求聰明有效的執行方法,高效達標,而Ecodomus建築數位分身正是協助企業在建築面向上達成永續和ESG目標的絕佳助力。」

Environment 環保節能:建築營運者可以在Ecodomus建築數位分身中,檢視室內空調照明、停車場充電樁…等各種能耗來源,並相互溝通能源管理、資安管理與建築營運維護等不同領域的資料。例如:透過智慧電表,精準掌握用電數據,降低碳排量。
Social社會責任:透過Ecodomus建築數位分身所蒐集的大量數據,進行設施與建築的風險評估,並予以可視化,或通過準確模擬對員工進行培訓來確保使用者或設施與大樓的安全,進而降低事故發生,以及對人員和環境造成的風險,打造更安全的環境。
Governance智慧管理:數據透明度與資訊管理流程是達成永續目標的關鍵指標。Ecodomus 不但能精確掌握建築所產生的大量的數據,提供重要的分析洞察力;更能透過預測分析減少資產停機時間,或通過數位模擬,優化建築整體表現與成本管控,為企業創造更高的價值。

佈局智慧建築下一步:自主式建築 (Autonomous Buildings)
智慧建築Smart Buildings透過IoT互聯網、資通訊和樓宇科技…等應用,讓使用者享受到便利、安全、健康和永續的建築環境。試著想像一下,當智慧建築變得更為聰明、自主,透過AI 與深度機器學習後,變成24小時全天候智能總管,以設備的正常運行數據、過往維護報告、自訂維運關鍵指標做為基礎協助維運。當設備產生非正常能耗或是磨損時,及時找出問題所在,並提出解決方案,甚至是比對庫存、協助下單購買替代物料,達到有效的預防性維護,進而延展設備與建築的使用年限,避免設備失效造成使用者與維運者的不便。這就是「自主式建築」,將比智慧建築更為聰明、快速應變,透過不斷產生的大量數據,建築自主學習、自動調整、並自行預測,適應各種環境變化和突發狀況,提供更為優質的室內與設施環境控制。Timothy Goring 強調,「Ecodomus 就像是這些應用數據的家,以共通數據環境收納歸類這些重要資訊。而這些完整、全面的建築數據資料,會成為影響建築結合AI 人工智慧,也就是『自主式建築』發展成熟度的關鍵因素。」

台灣西門子智慧基礎建設經理陳晉德指出:「Ecodomus建築數位分身扮演了實現自主式建築的核心關鍵角色,不只應用在單一建築之上,更能整合統籌多棟建築、基礎設施,甚至延伸到交通、電網… 等數據資料,共享、協作與連動,將會是未來智慧城市 (Smart Cities) 運作的理想載體,進一步協助實現智慧城市。」


圖:Ecodomus建築數位分身將協助智慧建築轉型成為自主式建築

更多Ecodomus實績影片
墨爾本水利署:


澳洲雪梨歌劇院:
 
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