达索系统利用人工智能重塑建筑管理和设计流程

寂静回声

先说明：公众容易把人工智能与大语言模型混淆，人工智能是一个广泛的领域，它研究如何创建能够执行通常需要人类智能的任务的计算机系统。这些任务包括学习、推理、问题解决、知识表示、规划、导航、自然语言处理、模式识别和感知等。

大语言模型是AI领域中的一个特定分支，专注于自然语言处理（NLP）。大语言模型通过深度学习方法训练大规模的数据集来理解和生成自然语言文本。
可以说大语言模型是人工智能的一部分，专门用于处理和生成自然语言文本的技术。
不是所有的人工智能都直接处理自然语言。人工智能是一个非常广泛的领域，涵盖了多个不同的技术和应用方向，而自然语言处理（NLP）只是其中的一个分支。所以达索系统对人工智能的利用，就与大语言模型扯不上半毛钱关系。


在法英数据协会共同组织的一场人工智能和建筑环境的第二次系列网络研讨会上，达索系统建筑行业顾问Abdullah Gulabi详细介绍了如何利用这些前沿技术简化项目工作流、增强基于数据的决策过程，并优化基础设施的发展。
据Abdullah介绍，通过创建能够仿真情境的数字孪生，达索系统使得预测分析成为可能。这种能力让项目团队可以在问题发生之前就预见并解决潜在的问题，从而提高了效率并改善了项目的最终结果。人工智能不仅帮助识别风险，它还促进了更有效的协同环境，使得参与建筑项目的各方能够更加紧密地合作。
“借助人工智能的支持，我们正在见证一个更加智能的设计时代，”Abdullah说，“这有助于减少对环境的影响，并推动更可持续发展的项目生命周期。”


Abdullah在演讲中提到，达索系统致力于将人工智能整合到日常运营中，以实现更高的生产力和创新水平。通过使用先进的算法和技术，该公司正努力为建筑业带来前所未有的变革，旨在打造一个更智能、更高效未来的蓝图。
Abdullah的演讲使听众可以亲眼目睹最尖端的人工智能应用如何重新定义建筑业实践，展示了科技如何助力创造既符合经济效益又兼顾环境保护的新一代建筑解决方案。


以下是Abdullah Gulabi演讲的大致内容：
大家好，我叫Abdullah Gulabi，是达索系统公司的建筑行业顾问，我希望能与大家分享一些关于达索系统公司以及人工智能在建筑环境交付中的应用。
首先，我想简单介绍一下达索系统公司。首先，达索系统公司是一家大型企业，我们有将近24,000名员工，财务状况非常强劲，我们有一个由14,000名合作伙伴组成的生态系统，服务全球350,000名客户。我们在全球范围内都有业务，北美、欧洲和亚太地区各有一个总部。



我们在2012年推出了3DEXPERIENCE平台，我将在接下来的演讲中分享更多关于它的信息，我们在统一数据模型上结合了我们的虚拟孪生能力。最近，我们正在研究人类的孪生体验，例如“活体心脏”、“活体大脑”，我们未来的愿景是为可持续世界提供孪生体验。
达索系统的价值观称之为“IFWE”，其中“IF”代表我们探索的热情，“WE”代表连接人们。3DEXPERIENCE平台是一个数字平台，以三维建模为核心，结合了仿真能力，因此可以进行物理仿真、运动仿真、运营仿真以及社交协同能力，这些也构成了平台本身的基础。在产品生命周期管理逻辑的支持下，我们的解决方案提供的实时的3DEXPERIENCE。


我还想谈谈我们的解决方案是如何构建的，以及我们在人工智能方面的定位。3DEXPERIENCE作为一个平台，由我们的品牌Outscale提供的基础设施支持，确保在这个网络安全时代的信息信任、安全和控制。
在这个平台上，我们有针对不同行业的软件解决方案，我们今天的主题建筑环境或AEC（建筑、工程和施工）是其中之一。使用这些解决方案，我们还通过合作伙伴网络提供服务。在这里，我还想提一下达索系统公司应对建筑行业挑战的愿景。


建筑行业是气候变化的主要影响者之一，相信大家对相关数据并不陌生。同时，我们还面临生产力滞后和全球技能短缺的问题，资源不足以满足建筑环境的需求。
针对这些挑战，我们提供了一套解决方案。在底层，我们有3DEXPERIENCE平台，其中ENOVIA作为数据结构的核心骨干。基于此平台，我们开发了覆盖资产生命周期不同阶段的解决方案，助力行业高效应对复杂需求。

我们认为，当下正处于“工业复兴”时代，类似文艺复兴时期的大变革。如今，数据量激增，远超人类的处理能力。因此，我们需要全新的工具来管理信息，而人工智能将在其中发挥关键作用。这也是推动可持续行业转型的关键所在。
我们对人工智能的愿景是，它不仅是一个通用工具，更应是一个针对商业环境、特定目的和需求的工具，充分利用组织或项目的独特资源。我们相信，人工智能能够帮助人们创造更好的产品和服务，前提是它必须可持续，且带来的环境效益应大于其足迹。同时，我们还需负责任地保护知识产权。

我们在平台上实施人工智能的方式是首先在模型上构建本体。这里的模型是抽象的系统或数据模型，而不是几何图形。本体为人工智能提供结构，使其能够有效利用这些模型。我们还具备仿真能力，可以基于企业数据进行科学仿真，并用这些仿真结果来训练人工智能模型，使其从中学习和优化。
当然，拥有所有这些的基础设施，即支持平台的后端，我们能够确保整个工作流程的治理和可追溯性，以及将几十年来在不同行业中积累的行业特定知识和体验带入其中。因此，我们希望确保，当我们谈论人工智能时，它总是需要在我们的模型、我们的数据模型的背景下，并且它们需要揭示业务环境中的洞察力，然后它们应该是可操作的，不仅仅是提供洞察力，还要利用企业中的知识，模型、数据科学和协同构成了达索系统人工智能方法的三个关键支柱。
接下来我们将讨论实际的人工智能应用。我们拥有来自企业的真实世界数据和虚拟世界数据，这些数据围绕我们的组织本体构建。通过3DEXPERIENCE平台，我们能够处理这些数据，并将其提升到新的层次。
我们可以进行搜索分析，可以在其基础上训练生成式人工智能，以及构建用于预测分析的机器学习模型，然后通过将所有这些整合到一个可追溯和安全的平台上，将它们作为体验或工具解决方案提供给用户，这可以在不同的领域，如供应链或维护运营等，为用户提供业务结果。
接下来，我将详细说明我们如何结合不同的方法来实现这一目标，然后继续我的内容。这里是一个生成工具的演示，基于企业数据。我们展示的是一个系统模型，采用基于模型的系统工程方法，定义系统、组件、行为及其接口。生成技术则基于这些定义产生有效结果，确保我们始终保持在有效解决方案的范围内。这与常见的人工智能生成技术有所不同。


通过基于系统定义的生成技术，我们能自动化或简化多个流程。在这个例子中，我们在住宅开发单元规模上进行生成设计，用户输入转化为几何图形、估算数量等，实时生成结果。类似的生成设计也适用于地块规模，通过少量输入快速得出结论并应用。
接下来，我想分享我们如何用这些方法交付项目。以印度客户Larsen and Toubro为例，他们交付的大型工业EPC项目通常价值超过10亿美元，周期约18个月，涉及3,000个任务。通过使用这些解决方案交付15个项目后，他们训练了一个机器学习模型，从300万任务的数据中学习，并结合ERP来源、现场活动反馈等，最终将所有数据整合到一个平台，实现未来项目的预测分析。


当一个组织多次交付类似项目，并对其投资组合和项目活动有全面了解时，我们可以对未来项目的任务进行预测分析。由于所有这些活动都在同一平台上进行，并且每个结果都存在于平台中，这些数据可以作为新员工培训的基础，帮助他们缩短学习周期，从而快速转化为可操作的结果并反馈到下一个活动周期。
我的演讲接近尾声，我想重申达索系统公司的核心价值观：如果我们拥有学习的热情，我们可以激发创造力，驾驭未来。在这个背景下，我推荐两本书，其中一本讲述了建筑环境中的大型项目如何应对复杂性，成功项目的共同特征，以及CATIA如何与著名建筑师弗兰克·盖里合作，从而产生惊人效果。这对于理解成功项目、关键因素及其共性非常有启发意义。



接下来，我欢迎大家提问。

听众提问：
非常感谢你精彩的演讲，我是Michael Butcher，一名律师，非人工智能专家。我对预测分析部分很感兴趣，想了解一下在实时分析项目进展方面的进展。我们能否使用人工智能在施工过程中识别潜在问题和解决方案？
Abdullah Gulabi：
谢谢你的问题。在前面的例子中，一旦项目交付完成，现场数据就会被捕获。通过机器学习算法，任何阶段的进度都会与基于经验的预测进行对比。这一过程是实时进行的，数据不断输入到数字孪生中，与学习结果进行对比。


主持人：
谢谢Abdullah的分享。另一个问题是，3DEXPERIENCE平台使用了哪种技术？它是专有平台还是支持开放BIM标准？
Abdullah Gulabi：
平台本身是专有的，但我们一直支持并参与开放标准的应用，IFC是建筑环境中非常重要的标准。平台并非封闭式，我们可以与各种第三方工具和专有格式兼容，简化数据交换和集成。


主持人：
感谢Abdullah，看到达索系统公司采用的流程非常有趣。我们常常在人工智能的应用上聚焦解决方案的闪亮部分，但我们应该意识到，背后有一个完整的过程、价值观和数据。如果数据未被正确管理，人工智能的效果和我们能实现的目标将大打折扣。感谢你强调这些要点，关于如何管理数据和利用人工智能的力量。

附录：L&T烃能案例介绍
印度工程、采购、制造、施工和项目管理公司L&T Energy Hydrocarbon （以下简称LTEH）实施了达索系统的云端3DEXPERIENCE平台。利用Capital Facilities Information Excellence 行业解决方案体验，该公司为其所有系统创建了一个共同的数字主线，并为其项目创建了一个虚拟的3D 数字孪生。
LTEH于 1939 年在印度成立，涵盖整个烃类价值链，包括石油和天然气加工、石油精炼、化工和石化以及化肥领域。近年来，该公司一直通过部署端到端的能力，包括设计、制造和安装大型工艺平台、生活区、海底系统、管道和其他运输和安装工作，持续展示及时的项目交付。该公司是Larsen & Toubro Limited（L&T）的全资子公司，L&T是一家价值210 亿美元的技术、工程、建筑、项目、制造和金融服务集团。
基于3DEXPERIENCE，LTEH在工程、采购和施工管理中实现可持续增长。信息通常被认为是一个组织最有价值的资产。但仅仅拥有数据是不够的。最重要的是如何将数据提供给员工，以便能够最大化其价值。
LTEH提供全球大型复杂烃类项目“设计到建造”综合解决方案的工程、采购和施工（EPC），虽然他们以惊人的速度积累数据，但这些数据被存储在27 个不同的内部应用程序和系统中，这些系统几乎没有集成。这阻碍了生产力并妨碍了有效的协同。
由于公司所做的一切都是定制的，因此没有标准流程。LTEH从客户那里接收前端工程设计原则，这就提供了初步的工作范围。LTEH负责按时按预算设计和交付所有材料，同时遵守各种健康安全和可持续性要求。
“我们业务的非标准化性质意味着，随着时间的推移，我们的信息库失控了，”LTEH集团数字和IT 副总裁Atul Paranjape 说。“每次客户向我们提出新的项目要求时——例如，从风电场生产特定数量的能源——我们都会为此开发一个系统。不知不觉中，这些系统就增多了。这使得我们的业务高管难以生成准确的报告。他们忙于寻找信息并比较无法调和的系统。”
随着行业越来越以成本为中心，LTEH意识到需要提高生产力以保持其领先地位。为此，有必要连接其不同的数据孤岛，以便更深入地洞察项目的开发、规划、建造、运营和退役。
LTEH 集团数字和 IT副总裁Atul Paranjape 表示，“我们不再浪费时间寻找信息——我们所需的一切都可以在平台上以标准化格式即时访问，节省了大约20% 的工作时间。”
LTEH开始寻找统一的解决方案。LTEH希望有一个全面的数据管理系统，可以从其众多应用程序中提取信息，并将其应用于其各个项目的虚拟孪生体的商业智能和分析。它还希望有一个协同工作区，相关利益相关者可以一起规划、共享和查看项目进度、进行更新、管理变更和最小化风险。通过实现更高效、数据驱动的运营管理，LTEH相信它可以交付具有成本效益的项目，实现更好的材料循环利用，并推动更可持续的运营。

认识到创建自己的数据管理系统将耗费大量时间和资源，LTEH寻找一个已建立的平台来构建。Paranjape说：“在审查了各种选择后，我们决定使用达索系统的云端3DEXPERIENCE 平台。它已经被我们的国防和造船业务使用过，所以我们知道它足够灵活和敏捷，能够满足我们不断变化的要求。这对我们很重要，因为我们的项目需求总是在变化。”

3DEXPERIENCE 平台帮助LTEH 更准确地跟踪、衡量和预测项目进度。在达索系统的持续价值参与过程中也考虑了LTEH 的不断变化的需求——这不仅展示了云端3DEXPERIENCE 平台的价值，还正式确定了LTEH 为实现其目标需要采取的共同行动。价值参与过程包括四个关键步骤：
评估：第一步涉及达索系统和 LTEH 一起确定关键业务需求，以证明实施的合理性。这包括对LTEH 现有数据孤岛的全面了解，并评估哪些可以整合到新平台中。
定义：通过分析 LTEH 现有的业务流程，确定了 LTEH 的优先事项。为了支持其项目所有阶段的准确规划和监控，LTEH需要具有准确且易于实时可视化的数据。
承诺：在这里，达索系统展示了使用云端 3DEXPERIENCE 平台可以实现什么，证明了实施的价值：可操作的洞察力可以带来明智和高效的决策。
交付：然后，达索系统的工程师与 LTEH 的研发团队一起实施解决方案并执行计划，同时提供现场培训。实施从集成时间表和定制仪表板开始。

对于 LTEH 来说，价值参与过程不是一个有限的过程——它是一个持续的协同方法。Paranjape说：“在我们这样的业务中，不是简单地完成一个规格列表然后交付。”“这就是为什么我们真的很欣赏达索系统的价值参与方法，一个持续的过程，不断评估我们的需求如何演变，技术如何转变，以及对我们来说有哪些新的机会。


3DEXPERIENCE 平台支持沉浸式虚拟现实审查，LTEH的客户可以通过虚拟漫游进行检查。
LTEH 通过3DEXPERIENCE平台实现了EPC项目的多维孪生。如今，LTEH已经通过云端的3DEXPERIENCE 平台在其所有系统中建立了共同的数字主线。其配置以满足数据科学需求的NETVIBES 仪表板确保在项目的上下文化3D 虚拟孪生体中跟踪进度。LTEH现在可以为其客户提供沉浸式虚拟现实审查，使他们能够“走进”其建设工作的虚拟孪生体，例如，检查间隙和问题。

Paranjape 说：“我们所做的每个项目都包括多个维度，我们已将其添加到我们的虚拟孪生体中。”“我们从添加时间开始，创建4D 体验。然后我们添加预算作为第五个维度。其他关键维度如安全、质量和协同随之而来，以便我们可以在每个维度中可视化、衡量和预测进度。我们称之为多维孪生体。”
现在，LTEH的虚拟孪生体代表的不仅仅是资产的集合。“这不是资产孪生体，这是项目孪生体，”Paranjape说。“时间表作为基础，但然后我们添加了所有运营交易系统，如制造、供应链和成本核算。所有这些都反馈到虚拟孪生体模型中，我们在3D 上下文中看到一切，并有仪表板显示进度。

LTEH 项目控制和数字化联合总经理Neerav Mehta 表示，“数据将帮助我们识别瓶颈和潜在的延误，如果我们即将错过一个重大里程碑，将提供早期警告。总体而言，这将确保及时和明智的决策以及有效的协同。”

LTEH实现了民主化数据。现在，所有员工、团队和利益相关者都可以实时协同并访问单一的准确项目数据源。“我们在短短几个月内从20 个用户增加到400 个用户，”公司项目控制和数字化联合总经理Neerav Mehta 说。“这要归功于在包括可建造性模拟、数据科学体验和预测分析等领域的深入培训。”
员工可以访问从项目时间表、企业资源计划（ERP）系统和与最终用户交互以捕获EPC 项目深入数据的LTEH 内部应用程序中捕获的KPI。公司使用ENOVIA 进行协同，例如监控项目进度、问题管理和利润率。
对所有信息的云端直接和安全访问为决策带来了急需的速度和准确性。Paranjape说：“我们之前的本地实施没有给我们带来我们需要的速度，我们最初不太愿意使用公共云，因为数据科学总是在私有云上。”“但达索系统展示了一个概念验证，说服了我们。现在我们已经将数据迁移到云端，我们发现我们可以近乎实时地操作，没有延迟。我们还可以立即收到解决方案的更新——我们不需要等待更新。”
整个价值链都受益。“我们不再浪费时间寻找信息——我们所需的一切都可以在平台上以标准化格式即时访问，节省了大约20% 的工作时间，”Paranjape说。“因为仪表板以易于消化的格式向我们的高管呈现信息，他们可以更快地做出决策——这大大提高了整个业务的生产力。”

所有这些好处都在改变客户体验。“通过加快我们所有的业务流程，我们的响应时间得到了改善，”Paranjape说。“此外，因为3DEXPERIENCE 平台是一个多CAD 解决方案，这意味着我们可以与任何客户的工程团队无缝合作，无论他们使用什么产品。我们可以导入任何CAD 平台的3D 模型和元数据，我们也可以导出到客户偏好的任何解决方案，而不会有任何准确性损失。”
项目的下一个阶段是通过添加预测分析来超越报告。为此，达索系统正在与LTEH 合作，从过去的项目中提取知识，以主动为未来做出准确的预测。“这将使我们不仅能够了解已经发生的事情，还能预测接下来可能发生的事情，”Paranjape说。“我们将能够识别问题并进行调整以纠正问题，例如，在问题发生之前。”
Mehta 说：“数据将帮助我们识别瓶颈和潜在的延误，如果我们即将错过一个重大里程碑，将提供早期警告。“总体而言，这将确保及时和明智的决策以及有效的协同。”
LTEH 还希望达到能够将当前项目的虚拟孪生体传递给客户的位置。“传递虚拟孪生体将为他们提供增长的基础，并帮助他们像我们为我们的组织所做的那样为未来做好准备，”Paranjape说。“这是一个巨大的胜利——它表明我们真的关心客户的未来。”