淘汰老旧方案：
数字解决方案在交付具有韧性的基础设施的过程中所产生的强大动力

孩子们不必担心变老，但他们可能需要担心周围的建筑环境。这是因为当前世界各地的基础设施要么正在老化，要么无法满足社会需求。

美国的许多水管都是 75 年前安装的。英国有近 1,100 个可再生能源项目¹正在等待并入一个发电能力并未跟上的电网。在法国，过时的铁路网络根本无法满足全国的移动出行需求²。

简而言之，全球的基础设施都需要升级，要么维护旧基础设施，要么交付新项目。但这都是有成本的，目前的研究预计，到 2030 年³，全球基础设施需求和支出之间存在 15 万亿美元的缺口。

投资迫在眉睫，但许多投资者对基础设施项目的风险和复杂性望而却步。问题是：数字技术能否帮助这些项目降低风险，能否为基础设施的交付提供资金支持？

资本项目的交付总是延迟，而且超预算

按行业划分的支出和延误

资本支出超支与最初报价相比的资本支出超支百分比

40%

80%

120%

160%

运输通道

其它

废弃物和水

石油和天然气

健康

铁路

机场

电力

港口

房地产

道路

延误与原计划与最初估算相比的延误百分比

20%

40%

60%

80%

数据来源：麦肯锡，资本投资即将激增：贵公司运营是否已就绪？

让基础设施项目开发进入数字时代

由于数量庞大的利益相关方、多元化的供应链、专业的劳动力需求以及长期的投资回报率，基础设施项目可能难以落地。

“目前的研究估计，政府交通运输基础设施预算的 50% ~ 70% 用于维护或更换老化的基础设施⁴，”达索系统可持续基础设施和清洁能源总监 Audrey Goulven 表示。“如果政府无法建立可供投资的项目管道，私营企业可能会对新项目的投资犹豫不决。”

数字技术能否实现差异化？过去，世界经济论坛将基础设施描述为“整个全球经济中数字化转型程度最低的板块”⁵。不过其正在取得进展，技术通过定义项目 KPI、识别风险和机会、评估缓解措施并阐明管理流程创造的价值越多，就越容易被接受。

虚拟孪生可以在引领行业数字化方面发挥重要作用。“使用协作平台，您不仅可将所有项目数据整合在统一环境中，可围绕一致的目标和投资回报率（ROI）目标协调所有利益相关方群体，可管理所有攸关利益，而且还可在您的整个网络中清晰地传达策略，”Goulven 指出。

机会难得。研究表明，每投资一美元于虚拟孪生技术，可能为项目带来九美元的投资回报。它们甚至可以将设计成本锐降达 50%，并将许可时间缩短一半。⁶

投资虚拟孪生就会

抵消投资

推动基础设施建设项目落地

大型基础设施项目需要高水平的协调和协作。大巴黎快线是目前世界上最大的基础设施项目之一：任务艰巨、耗资数十亿美元的巴黎地铁网络扩建工程有大约 100 个独立工地，员工总数超 7,000 人。

这种复杂情况会带来巨大的风险，从意外中断到时间延误及安全问题，都是有可能的。但通过利用虚拟孪生，便可跟踪这些场景，优化项目并为其降低风险。

“虚拟孪生可让项目经理总览整个生态系统，”Goulven 讲道。“它既是将人员与重要数据联系起来的数字地图，也是为实现更好地运维而构建的资产的技术模型。”

例如，意大利工程公司 IDeCOM 使用 3DEXPERIENCE® 平台协助开发了一座新火车站。“施工开始时，工地条件极具挑战性，因此我们提出了整合模型方案，将来自不同设计公司的数据汇集在一起，”IDeCOM 高级工程师 Alessandro Pedretti 说。“在以前，整合是有问题的，但我们通过该平台对这一切进行了成功管理。”

让可持续基础设施不断发展

提供面向未来的服务所涉及的另一项挑战可归结为基础设施资产管理和维护。然而，虚拟孪生可以将产品和流程信息数字化，在最初的利益相关方团队离开后的几十年里，维护团队仍能访问这些信息。

例如，日本土木工程师太平洋咨询公司（Pacific Consultants）正在使用虚拟孪生让内部专业技术数字化。太平洋咨询公司高级执行官、董事兼大坂总部负责人 Hisaya Fujii 表示：“我们正在太平洋咨询公司内部努力积累公司娴熟专业人员的智慧，以免丢失。”

它甚至可以帮助提供增强的管理功能。“AI 可以整合到资产孪生中，实现预测性维护，也可以围绕特定参数（如噪音或灰尘扩散）运行虚拟体验，”Goulven 道。“这可以为您的项目图增添细节，帮助业主做出明智的决定并与特定的利益相关方进行有针对性的对话。”

虚拟孪生可将产品和流程信息数字化，使几十年后工作的维护团队仍能访问这些信息。

通过提供复杂基础设施项目和资产的鸟瞰图，虚拟孪生可帮助利益相关方在项目生命周期的每个阶段查看并共享重要数据，从而可限制风险和不必要的支出并制定长期管理和维护的规划。

迎接未来的基础设施创新者

数字工具有助于简化新项目的投资案例；但提供未来基础设施也将依靠从工业工程师到 BIM 模型师的全新一代技能组合。专家透露，这些技能尚未实现。布依格建筑公司（Bouygues Construction）业务转型项目总监 Frédéric Gal 指出：“建筑行业存在严重的技能短缺，我们面临招聘熟练项目劳动力的问题。”

达索系统可通过 3DEXPERIENCE Edu 帮助完成工程教育转型，以应对这一不足的问题。通过了解行业趋势及学术挑战，填补技能空白并培养创新文化，3DEXPERIENCE Edu 可帮助学术机构储备将在快速发展的技术环境中取得成功的未来工程师。

这种协作方式不仅可促进信任，而且还可确保毕业生具备必要的技能，能够成为未来技术发展的推动力量。通过与达索系统合作并采用“教育体验”，学术机构可以使其工程项目面向未来，并确保其毕业生不仅具备完成任务的能力，而且还能适应行业需求。