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需求
西开普省是南非最大的地区之一,位于该国西南部,其主要城市为开普敦。该省还包括其它 24 个市区,容纳了三所主要大学,以及一些世界上酿酒葡萄最高产的生产地。西开普省约有 600 万人口,是该国最具多样性、经济实力最为雄厚且最为稳步发展的地区之一。
人们越来越关注开普敦与周围城镇之间的交通联系、当前基础设施适应经济增长的能力,以及充分处理货物运输的道路的经济必要性。考虑到这些因素,西开普省政府交通和公共工程部 (DTPW) 决定扩大其在基础设施管理和开发中的作用,并在交通规划中采用更具前瞻性和基于绩效的方法。
项目
DTPW 需要全面的集成模型系统,用于估算个人出行、商品流通和土地利用开发。此类项目通常需要的许多数据(包括人口统计属性和对现有出行行为的描述)都不适用于该项目。结果,许多描述出行者行为和敏感性的参数是参照其他地区的参数,并进行相应调整以反映当地的情况。此过程的第一步是开发土地利用/交通模型,以便为省级规划者和决策者提供客观的信息,并以此为基础进行合理的基础设施决策。DTPW 为该项目选择了 CUBE 集成软件套件以及一份服务合同,该服务合同涵盖开发新的货运、土地利用和交通模型系统,培训 DTPW 员工以及通过与 WCG 和开普敦的三年开发合作来培养当地的专业技术人员。
方法
从零开始开发全新的土地利用和交通集成模型系统始终是一个挑战,因为此类模型需要大量有关土地利用、人口统计属性和现有出行行为的特定类型的数据,其中大部分在研究区域内不可用。
模型开发团队分析并合并了多个来源的数据,包括 Esri SA、南非统计局 (Stats SA)、2011 年全国家庭出行调查 (NHTS) 以及其他一些当地调查和数据提供商。该研究小组还利用了在美国和欧洲进行的类似调查,开普敦市还为开发交通和土地利用模型提供了大量数据。
西开普省土地利用模型 (WCLM) 在模型系统中包含多个组成部分。在该省,对开普敦市区和市区以外地区的开发适用不同的规定。此外,该模型还考虑了该地区被认为不在政府控制范围内的部分家庭和工作类型。该部分并不总是对正常的经济因素做出响应,因此需要对模型进行特殊处理。
对于交通模型,项目团队采用了新的流程来克服四阶段模型结构造成的问题,并采用了 STM 方法。由 Bentley 专家开创的 STM 方法已在美国多个城市成功实施,并且是新的“西开普省交通模型 (WCTM)”所选择的方法。该方法解决了汇总误差和非基于家庭出行估算不准确导致的问题。与其他非集计方法相比,它的运行时间更短,效率更高。
STM 具有两个主要组成部分:人口统计(家庭合成)和出行行为(需求预测)。WCTM 的开发始于创建完整的交通模型结构。
其中包括:
- -新的交通分析小区(TAZ 或“区域”)系统
- -完整的分区社会经济数据
- -道路网
- -对各种公共交通 (PT) 系统组成部分的描述,特别是对为全省提供了高水平运输服务的非正式小巴出租车系统进行了特别处理。
基于行人交通模型,西开普省可以利用模型基础设施进行货物运输和土地利用分析。
为什么选择CUBE?
整个模型系统是使用 CUBE Cargo、CUBE Land 和 CUBE Voyager 脚本部署的,不需要使用任何外部程序。 WCLUTI 模型是使用 CUBE 的 Application Manager 用户界面设置的,该界面提供了易于理解的流程图式界面以及特定的用户可编辑变量,以帮助定义方案。
除了行人交通模型之外,西开普省还能使用CUBE 的互连产品套件利用相同的数据和基础设施来创建货运和土地开发模型。
WCLM 利用了 CUBE Land 模块,该模块使用计量经济学的竞标地租系统来预测按分区和住宅类型划分的家庭集群位置选择,以及在同一分区系统中按地块大小或工作场所分配的公司/机构类型或就业规模。
西开普货运模型 (WCFM),基于 CUBE Cargo 软件模块建立,使用了全国范围的所有类别的货物的生产和消费数据。
利益相关方和最终用户的好处
借助 CUBE 及其既定的 STM 流程,西开普省和训练有素的本地专家库对模型进行了完善,实现了以下成果:
- -改进了道路和 PT 网络编码、速度估计和分配验证
- -可提供土地利用、货运和交通定量方案分析结果的集成解决方案
- -改进了摘要报告
- -预测年数据的开发
- -改进了对货物流动物流中心的识别和生产/消费估算
- -对 DTPW 和城市工作人员的持续培训
此外,咨询团队正在通过确定模型的潜在用途(例如长期规划、廊道研究、PT 研究、分区/市政规划)并在 WCG 各机构之间传达这种分析的价值,帮助 DTPW 将模型系统集成到其新的基于性能的交通规划基础设施中。
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解决连锁故障需要新策略
EPCOR Utilities 总部位于加拿大阿尔伯塔省埃德蒙顿,在加拿大和美国南部的许多城市拥有并运营电力、水力和天然气公用事业。EPCOR 的配电系统为 40 多万埃德蒙顿用户供电,涉及 20 多万项资产,包括 5580 公里的输电线路、5 万个电线杆和 3 万台变压器。这些资产由于风化和电力负荷而老化,预期寿命一般在 35 年至 45 年之间。在过去的二十年中,EPCOR 的系统平均停电持续时间指标 (SAIDI) 持续攀高,峰值逼近规定阈值。该城市的某些地区发生停电的频率是城市其他地区的十倍。
在对已建设基础设施的地区进行简单的人口分析后,预计未来 10 年使用寿命到期的资产数量将比过去 10 年增加 74%。以前,EPCOR 采用基于使用寿命的更换策略,等到资产生锈、出现渗漏或发生电气故障,而仅靠现场维修无法修好时才考虑更换资产。根据这种基于使用寿命的资产管理方法和人口统计研究,公司在未来 10 年将需要更换 1 万多项资产。此外,根据2018年新实施的基于性能的费率结构,EPCOR的资本支出实际上受到限制。EPCOR 预测到会发生资产故障,为利用现有资源经济高效地维持系统可靠性,需要采取新的资产管理策略,通过数字化解决方案来量化资产运行状况,划分资产优先级以进行主动干预,并在资产生命周期末期进行更换。
采用资产运行状况模型
EPCOR 已在 AssetWise 中建立了企业资产管理系统,该系统存储了过去十多年间的资产数据。EPCOR 认识到应该利用 AssetWise 的可靠性功能来支持其策略,实施符合新 ISO 55000 标准的基于风险的资产管理流程。项目团队使用 AssetWise 对其地理位置分散的资产进行了健康状况评估。EPCOR 对10年的数据进行了统计分析,并绘制了故障概率曲线,从中确定了资产状况与资产故障之间的统计关系。EPCOR 资产性能和风险管理经理 Stephen Seewald 解释说:“基于风险的资产管理是指综合考虑资产发生故障的概率及其影响,并对资产进行排序。”该策略包括构建资产运行状况指数,以百分比的形式对资产进行打分,以便故障概率曲线更准确地反映每个资产的状况。
为了在 AssetWise 中构建资产运行状况指数,EPCOR 评估了 11.7 万项资产的数据,包括从其 SCADA 系统中集成的数据,从而提供了近乎实时的电力负荷信息、1.9 万个停电记录和超过 100 万个检查记录。EPCOR 结合运行状况分数与故障概率曲线,推导出更精确的故障概率,以识别有风险的资产。EPCOR 整合资产运行状况指数中的资产与公司的地理信息系统 (GIS),以此确定老化资产的准确位置,发现老旧社区中运行不良的资产。将该数据汇总到看板中进行管理和报告后,准确直观地显示了配电系统的整体状况,发现了近 8,000 个状况不良的电线杆。总体而言,资产运行状况指数显示,EPCOR 的资产中有 17%处于不良或非常不良的状态,其中大多数是电线杆。EPCOR 采用此资产运行状况模型可以更好地了解资产状况,通过 AssetWise 创建的看板沟通资产状况。
确定资产风险成本
掌握资产运行状况分数不仅对确保配电可靠性具有重要意义,对于计算每种资产的年度风险成本以满足资本支出预算也很重要。EPCOR 用资产运行状况分数计算概率的同时,还需要评估资产运行状况分数对财务、环境及其他资产或财产的影响,并将该影响用货币量化。这种做法帮助团队建立了经济的模型,帮助实现最佳的财务和运营规划以及决策。公司将与资产可靠性相关的所有主要影响用货币量化。
EPCOR 利用 Bentley 数据可互用的 AssetWise 软件,集成了多来源的数据,这些源数据与工作单和工作请求、物料、供应链以及车辆的全部成本相关,从而简化了资产信息视图。深入分析 AssetWise 工作单历史记录和与配电网互连的数字孪生模型的数据,有助于了解资产故障对更换成本、相邻资产、安全性以及环境清理的影响。EPCOR 利用 AssetWise 数据与数字孪生模型、SCADA、GIS 和 Oracle 应用程序来评估电力负荷风险、面临风险的客户数量和类型以及停电对客户造成的损失。最终,项目团队确定了综合年化资产风险成本,为编制资产资本预算提供了有价值的参考。对于所分析的六个资产类别,计算出的年度风险成本总计为 9500万加元,仅电缆一项就占该风险成本的 60%,即 5600万加元。
使用基于风险的方法优化资产生命周期管理
EPCOR 将资产风险成本应用于故障概率,进行了成本收益分析,以确定生命周期成本。公司对资产进行优先级划分,以确定生命周期末期的资产更换,从而在确保可靠性的前提下优化资本支出。EPCOR 今后将每年对每种资产执行此分析,以确定最佳干预时间,避免承担旧资产的风险成本大于更换资产的成本。例如,如果 EPCOR 的某一资产使用寿命为 20 年并且最佳干预时间是使用 35 年后,则公司还可以在干预前使用 15 年。因此,该资产不是需要立即更换的优先级资产,因为更换并不划算。资产的优先级越高,就越可能被尽早更换。
根据资产优先级清单,资产管理者制定了一项为期十年的资本预算计划,并确定了年度预算清单的特定资产范围。这种基于风险的方法作为预测模型,可以改善整个工作流和供应链管理流程,管理者可以有更多时间安排采购顺序,无需再为紧急设备订单支付额外费用。
资产不断老化,EPCOR 把 AssetWise 作为基于风险的资产管理基础,通过量化资产运行状况和可靠性成本并确定优先级这个方法,优化生命周期资产管理,将配电系统的可靠性提高了 15%。EPCOR 使用 AssetWise 在互连数据环境中工作,计算出了超过 7.4 万个配电资产的运行状况,占目标群体的 77%,平均置信度为 86%。在制定出资产运行状况指数和基于风险的资产管理计划后的前两年内,该公用事业公司将缺陷设备导致的停电减少了 43%。自 2014 年以来,EPCOR 的资产性能已经趋于平稳,目前处于规定阈值的可接受范围内。总系统平均停电持续时间指标为 0.833,远低于每位客户 1.15 小时的规定阈值。
提供可持续效益
Seewald 表示:“在 AssetWise 中执行故障模式影响分析和故障跟踪。”
现在,AssetWise 支持更细的资产数据粒度,因此 EPCOR 可以指定每个资产的故障概率、严重性和风险成本。所得到的信息可帮助 EPCOR 确定要采取的恰当行动或干预措施,从而提高服务的整体价值。该数据还有助于资本投资的长期规划,虽然成本压力不断增加且基础设施老化规模前所未有,但 EPCOR 仍能够维持电力系统的可靠性。通过签订长期稳定的合约和提高议价能力,分析工作及其实际结果为进一步节省成本创造了机会。
基于静态的故障曲线和风险分析的持续应用对于配电行业而言是一种新方法。咨询工程公司认为,EPCOR 已成功弥合了工程决策与经济影响之间的鸿沟,最终建立了可量化的业务案例,这些案例是该公用事业公司对资产基础设施进行持续优先排序的核心组成部分。作为全面的决策支持系统,EPCOR 基于风险的资产管理实践有助于在恰当的时间将正确的决策应用于合适的资产,从而促进持续的改进和发展。Seewald 表示:“[AssetWise] 帮助我们确保埃德蒙顿市的系统可靠性并控制成本,这对经济发展至关重要。”
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2020年给我们的一个启示是,在席卷全球的灾难突然降临时,工业在满足人们的基本生活需求方面发挥着关键作用。从药品、食品到能源和运输,几乎每个行业都关系到人们的生命安危。敏捷性已不再只是一种竞争优势,而是必要的,而且这种趋势将一直持续到2021年甚至更久。
全球工程和工业软件翘楚AVEVA剑维软件在疫情危机当中逆势而动,在战略、财务和运营领域均斩获佳绩。AVEVA剑维软件在截至2021年3月31日的2021财年中业绩表现出色,下半财年取得双位数的增长。而且,通过完成对OSIsoft(傲时软件)的收购,AVEVA剑维软件完成了工业软件应用与工业数据平台的整合,利用互补产品加速工业界的数字化转型。AVEVA剑维软件的目标是不断提升愿景,帮助行业更有效地制定下一步计划,以实际行动证明AVEVA剑维软件将与他们并肩同行,共创可持续发展的未来。
AVEVA剑维软件大中华区总经理万世平表示:“机遇总是与挑战相伴而生。AVEVA剑维软件专注在流程工业领域,在不同行业都累计了数十年的经验,协作客户全面发挥数字化转型的优势。在中国,各行业数字化转型如火如荼。我们可以为中国客户在流程领域全生命周期的每个环节交付成熟的产品,并且通过多系统平台进行‘墙外整合’,以便他们更专注于核心业务,更顺畅地完成数字化转型。”
精智绩效: 将人类洞察力与信息技术和人工智能相结合
2021年3月AVEVA剑维软件完成对OSIsoft的收购后,推出“精智绩效” (Performance Intelligence),帮助用户实现更快速、更准确的工作绩效,开拓可持续发展的未来。“精智绩效”将为企业提供丰富可靠的关键流程数据,帮助其更好地评估和理解涵盖全生命周期的运营情况。“精智绩效”将对企业生产率、运营敏捷性和可持续性等产生重大影响。
结合两家工业软件专家得产品组合优势,用户可以:
- 为远程“数字”团队提供丰富的信息和决策支持,提升协作和工作效率
- 打造敏捷、持续优化的供应链,保护企业利润
- 安全可靠地运行关键资产,减少人工监督需求
- 重新规划资本支出并实现高水平的工程设计效率
万世平指出数字化转型是中国高质量发展的引擎。凭借“精智绩效”,将人类洞察力与信息技术和人工智能相结合,帮助企业进行数据管理、分类和分析,然后形成决策支撑,最终赋能于人。整个行业也可以因此更快、更精准地进行数字化转型,推动高质量发展。中国是制造大国,无论是石油化工还是基础设施领域,工业数据极其庞大。因此,他还强调,部署数字化,就要充分运用数据,创造价值。
AVEVA剑维软件致力于开发开放式的数据解决方案
数据是数字化转型的关键因素,是企业的重要资产。AVEVA剑维软件提供生产运营、工程设计、绩效优化等解决方案,始终为刚需行业提供丰富、可靠的数据,帮助他们更好地服务于客户的需求。
AVEVA剑维软件致力于开发开放式的数据解决方案,是因为它们就像水从源头流入需要水的系统一样,是以相同的方式从设备捕获信息。 AVEVA剑维软件高级分析技术可以查看流过的所有数据,并将其转换为更有用或更容易使用的信息。
通过监测,AVEVA剑维软件可以利用分析工具来查看正在进行的活动,甚至预测将要发生的活动并决定在何处和何时开始行动。数据也像水一样,本身具有内在价值,但是数据流的范围和规模可以影响并加快您的战略部署。
万世平举例介绍道,有一家核电公司曾经提供其设备在过去三个月的数据给AVEVA剑维软件进行分析和预测。提交了预测结果后,该公司表示AVEVA剑维软件是多家供应商里面最准确的。AVEVA剑维软件不仅预测到设备会在哪个阶段出现问题,问题是什么,而且可以提前一个月就告知该公司。提早预测出隐患,才能进行预防和修复,大幅降低维护成本,和避免因此带来的经济和声誉损害。
通过发展人类智能塑造可持续发展的未来
推出“精智绩效”是一次彻底的转型,可以帮助用户通过发展人类智能来推动可持续的绩效。AVEVA剑维软件通过其软件解决方案帮助客户推进可持续发展工作,解决诸如提供实时能源数据和提高运营效率等难题,帮助客户降低能耗和排放。
值得一提的是,AVEVA剑维软件在2021年加入了联合国全球契约组织,将把重点放在公司对社会和环境贡献最大的领域,包括应对气候危机和加快向全球循环经济的过渡。联合国全球契约组织于2000年正式成立,是世界上最大的企业可持续发展倡议组织。
AVEVA剑维软件已经全面开展与中国企业的合作。AVEVA剑维软件在大中华区拥有200多名员工,涵盖从技术到实施的全方位支持,拥有80多家本土合作伙伴的支持,帮助了4,200多家客户实现了数字化转型,共创可持续发展的未来。
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2020年是转变的开始,达索系统的平台优先策略全面发力,引导客户从桌面迁移到云端,实现从产品思维到平台思维的过渡。
2020年也是成果显现的开始,中国区SOLIDWORKS业绩足够亮眼,平台业务的进展尤为可观。2020年第二季度比第一季度增长一倍,第四季度又是第三季度的一倍,更难能可贵的是这次并不是中国区一家独秀,全球市场同步爆发。
基于云的3DEXPERIENCE SOLIDWORKS是达索系统投入大量精力打造的平台产品,不但承载了达索系统设计与工程、仿真、生产与制造、数据管理以及市场与销售等等所有软件产品,而且实现了软件间信息交互的无缝衔接,平台战略成效显著说明平台本身的能力得到了用户的广泛认可。
达索系统SOLIDWORKS首席执行官Gian Paolo Bassi从三个方面进行了深入剖析了3DEXPERIENCE SOLIDWORKS平台主要特点:第一,希望把现有SOLIDWORKS用户连接到这样一个平台上,为此SOLIDWORKS推出了多个Offer(角色打包)来帮助客户实现桌面到云的链接。客户连接到平台就可以使用达索系统的其他角色和应用;第二,SOLIDWORKS认为未来的设计除了原有本地应用模式以外,也应该可以直接在纯云端应用,这些应用是完全基于浏览器的,完全部署在云端。目前除了原有的几个应用以外,3DEXPERIENCE SOLIDWORKS又提出了5种新的应用,比如钣金、焊件、模具,以及产品交流工具等;第三,SOLIDWORKS认为在这个平台上,所有应用都是没有任何屏障的,所有的知识、数据都是打通、融合的。
在云服务如火如荼的当下,达索系统似乎并不急于抛弃传统的桌面模式,而为传统商业模式保留了足够的空间。SOLIDWORKS拥有大量用户,其中60%以上处于续订合约期内。因此,为不同用户提供更多样化的选择显然是正确的选择。“我们强调的是给到客户弹性选择的空间,客户可以选择在本地应用,本地应用也可以扩展到整个云端的应用。”Gian Paolo Bassi还进一步列举了三种主要模式,包括:
- 从桌面版SOLIDWORKS连到云端,用户可以继续使用桌面版,也能享受云端的服务。
- 从桌面平台升级到云平台,除了具备SOLIDWORKS原有功能以外,也包含数据管理、协同作业与未来设计的工具,即3DEXPERIENCE SOLIDWORKS。
- 对于初创公司,可以直接考虑使用纯云端的应用,通过七个不同角色,能够100%使用所有云端应用,即Future of Design,使用这个版本不需要进行任何安装。
中国数量如此广大的制造业企业,不同行业、规模、技术水平以及对新技术的接受程度、对于大规模应用云服务给客户带来的安全担忧的承受能力也不尽相同,因此桌面和云在未来很长一段时间会保持共生关系。
除为企业提供多样化的选择之外,达索系统也希望能通过不断加强代理商或服务商技术水平和综合服务能力,引导用户不断更新理念。达索系统SOLIDWORKS大中华区销售副总裁吴俊杰对国内企业的实际应用情况有着深入的理解,“从桌面到云,是理念的更新,是一个飞跃,比如在长三角和珠三角等制造业比较发达的地区,客户更容易接受云,而在传统企业较多的地方,我们会通过重点扶持企业实现部门与部门之间的数字化流转,根据客户的实际情况有针对性的提供解决方案。”
比如,对于很多位于二三线城市的制造企业,在进行高端技术导入时,云所具备的特有成本优势会得到充分体现,企业无需再专门购买高端服务器,通过云就可以解决全部问题。另外达索系统打造的生态圈,也会让普通客户方便地得到专家的帮助。“
云服务的理念正在被越来越多的企业接受,强大的产品力也吸引了不少用户试水,但不能否认大部分人还或多或少对其安全、性能、功能以及成本等方面存在顾虑,诸多因素交织在一起影响着用户的最终选择。而对于需要多长时间才能走出这种焦灼状态,人们的意见似乎并不一致。
相对于多数人的犹豫不决,作壁上观,“我相信现在很多竞争对手在面对云的时候是措手不及,没有对策的。但我们更相信云能够把达索系统和其他厂商的差异化拉得更大,因为在没有人要做的时候你去做,而且做得比别人好,这才是你优势所在。”吴俊杰先生的这段话可以成为达索系统整体云平台战略的最生动注解。
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