三维CAD和BIM等工业软件公司将成为推动能源电力建设数字化转型的重要角色之一。 |
2023年4月27日晚中望软件宣布收购国内电力行业专业软件厂商—北京博超时代软件有限公司。中望软件拟使用自有资金16482.63万元收购北京博超合计64.66%的股权。这是继与华阳国际、苏交科合作成立合资公司之后，中望软件在工程建设行业的又一布局动作。中望软件希望以此加速国产CAx技术底座在电力建设数字化领域的落地，在电力建设行业推广应用三维CAD和BIM的数字化解决方案。在笔者看来，中望此次收购不但可以在技术上将自身的三维CAD平台与北京博超拥有的电气工业设计上层应用技术和工程数据相结合，同时还可以借助北京博超多年积累下来的能源电力建设行业客户资源，快速切入能源电力建设领域，为电网等行业提供数字化交付、数字化施工、数字化运维等全周期数字化产品及服务。泛建造业是中望软件希望重点突破的领域之一。中望软件自2019年开始实施“悟空计划”，致力于打造能够满足大体量工程项目的协同设计的新一代高端三维设计平台。该平台重点应用领域就是BIM。中望软件在2022年初与国内最早启动BIM专项研究的设计企业之一——华阳国际开展战略性合作，共同打造面向民建领域的国产BIM解决方案。电力建设是工程建设中重要的细分市场之一。北京博超在电力行业拥有较为丰富的行业经验和技术积累，是一家致力于电气工业设计软件研发及工程数字化服务的高新技术企业，产品覆盖电力系统中“发电、输电、变电、配电、用电”五大环节，积累了大量的电网模型库和工程库数据资源，可为电网、核电、水电、火电、光伏等行业提供电气工业设计软件解决方案。
能源电力建设数字化应用需求高涨
近年来，能源电力建设行业各个领域都在推进数字化转型。火电、水电、风电、太阳能发电、输变电以及电化学储能等新型储能都对数字化、智能化设计建设需求日益增长。根据亿欧智库发布的《2021能源电力数字化转型研究报告》，2020年中国能源电力数字化市场规模达到2213亿元，预计到2025年，中国能源电力领域数字化市场规模增长至约3700亿元，CAGR为10.8%。在3月召开的电力建设数字经济论坛上，中国工程院院士张宗亮就表示：“当前水利水电工程智能建设正在从数字大坝向智慧大坝转型。数字大坝可实现对大坝建设过程的在线实时监测和反馈控制。智能大坝实现了对大坝建设过程的智能感知、智能分析和智能反馈控制。”张宗亮院士还以HydroBIM为例，分析了BIM技术在水利工程建设数字化设计、智能建造等方面的应用价值。中国电建在能源电力建设数字化方面主要推进工程实现过程数字化、工程交付产品数字化。例如在抽水蓄能电站建设方面，中国电建打造了从规划、预可研、可行性研究、设计、施工、验收，再到投产、运维的全过程数字化集成平台。
中国电建信息化管理部主任吴张建表示，该平台帮助中国电建实现智能规划、智能方案比选、三维协同设计等业务功能，可以将规划阶段工作周期缩短为原先的1/30、预可研阶段缩短至半年内完成、设计差错率减少95%，大幅提高了工程建设规划设计效率。
可以看到，基于BIM和GIS技术的数字化平台可以帮助能源电力建设企业实现从设计、施工到交付运维的无缝数字化流程，加速电力建设行业数字化转型进程。中望软件KA事业部总经理沈言会认为目前能源电力工程建设对BIM技术的需求将大大提升，比如抽水蓄能、海上风电等建设难度大的新能源项目就迫切需要新一代BIM技术平台，提高上下游产业链协同效率。
能源电力建设行业数字化转型的核心技术是三维CAD和BIM
将数字化、智能化技术应用于能源电力工程建设，促进能源电力建设提高效率降低成本是整个行业数字化转型的根本目标。而数字化转型的核心技术在于三维CAD和BIM软件平台。中望软件基于自主三维建模引擎技术OverDrive内核开发的三维CAD图形平台，具备单一数据源、三维正向设计、高扩展性、千万构件级大装配工程的支持功能，为进一步研发国产BIM软件平台奠定了基础。为了解决大体量工程的数据存储、加载问题，该平台采用基于MBD技术将整个建筑的数据自顶向下逐步细分，通过数据模型的定义设计来减少各数据之间的关联关系。比如中望对大型工程进行了构件级的数据细分，如此一来平台可以节省大量内存，数据存储、传输、加载效率得到提升。
三维CAD的核心技术在于几何建模引擎、约束求解器和矩阵求解几个方面，CAD/CAE一体化方面的核心技术之一就是网格剖分技术。中望软件将这些底层技术称为CAx根技术。中望软件也利用自身底层技术的优势切入各个细分领域。例如在水利建设方面，通常需要对大体量工程的复杂地形进行准确的建模和网格剖分。中望凭借自身三维几何建模引擎和网格剖分能力，帮助三峡集团实现三维地形地质的高效建模。
不止于设计，CAD/CAE一体化推动电力仿真
CAD/CAE一体化是工业软件重要的发展趋势之一。同时电力仿真在分析电力系统运行状态、电力调度、抑制电网振荡、提升电网强度和稳定性方面起着至关重要的作用。能源电力建设行业的数字化转型必然不会止步于设计规划建设过程的数字化，还要加强仿真技术在运维过程中的应用。在推动能源电力建设行业数字化转型过程中，中望软件也在积极发展电力行业多物理场仿真技术。沈言会在电力建设数字经济论坛上介绍了中望软件与某大型电力行业国有企业在输变电领域多物理场仿真的合作案例。
中望软件输出三维模型的前处理、后处理技术，与电力企业一起合作研发面向输变电领域的多物理场仿真软件。
能源电力建设数字化的难题：数据统一和兼容
无论是中国电建、中国能建，还是华能新能源，都提到了数据统一和兼容问题是目前阻碍能源电力建设行业数字化转型的一大挑战。特别是对于核心技术BIM的应用推广来说，数据能否在各部门之间、上下游之间高效流通是成败的关键。而且数据的颗粒度要更为细致，比如项目中使用了什么结构的墙体、防火等级是多少，使用了哪些方式来排布。只有将构件的多维度数据统一放在BIM中，才能有利于能源电力建设企业沉淀以往的项目数据和经验，有利于数字化运维的推进。中建一局工程研究院智慧建造所所长阎斌向36氪表示，“现阶段、设计、深化、施工及交付的数据均是孤立的，没有形成一套标准化的数据体系；这也是造成目前模型没有很好应用现场的原因。其实BIM的核心是数据，数据是有维度的，是有时效的，有前置条件的，因此通过标准化的数据体系，实现各维度的数据自动抓取沉淀。”中电光谷建筑设计院BIM所白红也向36氪表述了自己对于BIM数据统一格式的希望，“希望行业内能整合统一数据格式以及不同阶段的数据生产及清理界限，现在国产化BIM软件是国家一直大力支持的，但是各个软件商因为客观的立场价值观而形成的数据壁垒和技术壁垒也极大的影响了建设工程行业的基础数字化发展，这样极大的延缓了建设工程行业个性化定制化产品逐步向制造行业大规模定型化产品演变的建造工业发展步伐。”
展望
能源电力建设任重道远。吴张建对此直白地阐述了他的观点，“目前我们已经构建了各种各样的数字化软件平台，但是还没有一个项目完整地运用整套的技术。现阶段我们面临的问题是局部的信息、有限的能力和分布式的单打独斗。因此中国电建下一步就是要实现全方面的数字化转型”。能源电力建设数字化不会在一夜之间平地起高楼，但数字化转型是能源电力建设行业未来发展必须要闯过去的一道关。数字与能源的融合也将成为能源电力行业发展的动力源泉。而三维CAD和BIM等工业软件公司将成为推动能源电力建设数字化转型的重要角色之一。中望软件收购北京博超也是行业发展的一个缩影。
