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明尼苏达州的通道改造
169 号公路走廊是明尼苏达州中部一条重要的南北干线,连通大湖区、“双子城”(明尼阿波利斯及其毗邻的圣保罗)和日益繁荣的埃尔克河、齐默曼和普林斯顿贸易中心。明尼苏达州交通运输部按照明尼苏达州商业走廊计划,启动了 169 号公路埃尔克河三英里长路段的重新设计和重建项目,将其改造为高速公路。该路段沿线的信号交叉口已不堪重负,多次导致重大延误和安全问题。鉴于车辆和行人的密集出行,需要对公路进行翻新,以提高安全性并降低该地区的交通事故率。
重建工程包括用互通式立交取代信号交叉口,整合入口,并翻新当地道路,在新的互通式立交中创建便捷通道,进而解决运营、基础设施和交通问题。明尼苏达州交通运输部与 WSB 签订合同,由 WSB 提供并监督项目的最终设计,其中涉及将四个信号控制的十字路口改造为互通式立交,升级和迁移公共设施和地下基础设施,以及设计道路、排水和桥梁元素。高速公路完工后,预计将每天减少 1,000 多小时的道路延误,每年降低 170 万美元的事故成本,最终改善整个明尼苏达州的交通状况。
成本上限、协作和复杂的土方工程计算
该项目由该州的商业走廊计划特别资助,WSB 的最大工程费用为 1.3 亿美元,不允许超出。为了不超出预算并解决复杂的土方工程问题,WSB 需要在设计流程中保证迭代性和灵活性,并能够实时获知材料数量以进行准确的成本分析。
除了需要解决土方工程和严格的预算挑战外,该项目还将以 CMGC 的方式实施,将施工经理和总承包商 (CMGC) 纳入设计流程。虽然这种方式有助于在项目早期保持更好的协作性,但需要在整个设计和施工过程中协调众多利益相关方、团队成员和明尼苏达州交通运输部。WSB 项目经理 Peter Muehlbach 表示:“若能够充分利用 CMGC 设计流程,可以为设计师和承包商提供良好的协作环境;然而,我们需要确保 CMGC 流程高效性、有效性和经济性,以便于施工。”鉴于上述技术、成本和协调方面的挑战,WSB 认为需要使用先进的工程设计方法和程序,以充分利用三维模型、实施协同数字化工作流、交付无纸化设计并生成数字孪生模型。
利用 Bentley 的集成式技术应用程序
WSB 选择了 Bentley iTwin 平台和 Bentley 开放式建模、可视化和施工模拟应用程序,包括 ContextCapture、OpenRoads 和 ProjectWise 等,以建立互连数据环境和协同数字化工作流。通过这些先进技术,他们在设计阶段开发了可在项目全生命周期中使用的可持续解决方案。WSB 与 Bentley 合作开发了三维元素的工作空间、标准和模板,然后生成三维模型,并使用数字模型和软件来执行碰撞检测,以检查设计的准确性并确保可构建性。此外,他们使用 Bentley 网络应用程序搭建了一个集成平台,并通过该平台在每周团队会议上共享和交流三维 BIM 模型和数字设计。WSB 首席运营官 Jon Chiglo 表示:“通过采用 Bentley 的技术,可以保证项目团队和所有项目利益相关方之间的协作更为顺畅。我们利用这些工具在内外部会议上传达具有挑战性的设计约束信息,确保在整个团队中建立这种协作和共享文化。”
他们使用三维 BIM 模型在互连数字化环境中工作,创建了从设计到施工的无缝工作流,其允许以数字方式导入和访问信息,同时改善了现场沟通效率。他们使用三维模型评估 CMGC 承包商的进度,并通过 SYNCHRO 创建了 4D 模型,准确显示承包商各个时间段的道路修建进度。4D 建模策略简化了施工管理难度,缩短了排水和公共设施的迁移过程,并降低了设计解决方案的成本,使之能够适应 CMGC 的价格变化。如果没有 Bentley 的集成建模应用程序,团队将无法顺利向 CMGC 提供设计和材料数量,而这是不超过最大工程费用的重要保证。
利用数字化树立行业标杆
在数字化设计环境中,将三维 BIM 模型、四维模型和五维成本结构相结合可以节约大量成本并获得巨大效益。通过使用 Bentley 的 BIM、实景建模和施工模拟应用程序,已帮助客户节省超过 1,200 万美元,预计 2022 年初的投资回报率为 1,500 万至 1,800 万美元。团队利用碰撞检测工具,提前 18 个月完成了 58.7 英里线路的公共设施迁移。他们使用 ContextCapture 创建现有状况的精确实景模型,提前确定了施工限制条件,使公共设施迁移比计划提前两个月开始。将三维模型与四维施工进度同步,有助于确定潜在的施工碰撞,将施工进度加快了三个月,节省了 485,569 美元。
他们在工程设计早期使用 Bentley iTwin 平台创建数字孪生模型,以逼真、虚拟的方式展现将要构建的内容,使利益相关方能够轻松地审查项目产生的影响。明尼苏达州交通运输部项目经理 Darren Nelson 表示:“通过三维模型,我们能够以全新的视角查看设计。我们可以实时看到设计变更,这为明尼苏达州交通运输部的决策过程提供了很大的灵活性。”施工完成后,该项目将提供准确的数字孪生竣工模型,可用于未来的资产管理。
2021 年 8 月,WSB 向明尼苏达州交通运输部交付了首个无纸化道路施工计划。这是明尼苏达州交通运输部第一个使用数字技术交付的项目。美国各地的许多交通部门仍在使用传统的施工计划,这一项目为行业的数字化进程奠定了基础。Chiglo 表示:“在 WSB 的领导下,169 号公路埃尔克河路段项目设计团队表现出极强的创新性和技术创造力,为明尼苏达州未来的三维建模、可视化和跨专业项目协作树立了标杆。
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全国范围开源三维测绘计划
新加坡是世界上人口密度第二大的土地稀缺国家,为解决水平空间不足的问题,新加坡大力发展了纵向建筑和基础设施,以有效利用对国家发展至关重要的土地空间。为优化土地资源并促进经济和社会发展,新加坡土地管理局于 2012 年启动了第一个全国性三维测绘计划,利用快速数据采集技术绘制整个国家的地图。他们进行了空中和街道移动测绘,并于 2014/2015 年交付了首张新加坡全国范围的三维地图。这个三维地图已被政府机构用于政策制定、规划、运营和风险管理。然而,作为一个发展迅速、土地利用复杂的国家,2014/2015 年的地图已不足以满足政府和利益相关方的需求。
2019 年,新加坡土地管理局启动了第二次测绘,以了解土地利用变化,并以更高的精度来更新原始地图,从而反映国家的动态城市发展。工作范围包括进行地籍调查、管理和确保国家基础设施的精确定位,以及创建当前的国家三维数字地图。该项目需要对整个国家进行航空测绘,并对新加坡所有公共道路进行移动街道测绘。除了采集数据和生成更新的地图外,新加坡土地管理局还设定了“一次采集,多次使用”的目标,以最大限度地提高地图的可访问性,使其成为政府机构、主管部门和顾问协作开发项目的开源三维国家地图。新加坡土地管理局的高级首席勘测员 Hui Ying Teo 表示:“我们很乐意采用开放标准交换格式和‘一次开发,多次使用’的最终数据。”
数据处理、数据互用性、安全性和可持续性
作为一项大规模的城市数字数据采集和实景建模计划,该项目存在测绘和数据处理的挑战,而且,在使用不同遗留系统的众多机构之间实现数据互用也存在困难。此外,在国家安全至上的原则下,整个项目必须在安全的处理设施内进行管理,然后在基于云的环境中提供,以便与政府机构和基础设施项目共享并提供支持。基于长期可持续的愿景,新加坡土地管理局试图生成现有状况的实景模型,并通过本地离线处理来整合航空图像和点云数据,从而提供准确可靠的三维地图供开源平台访问,并随着时间的推移不断更新。
作为政府测绘机构,新加坡土地管理局不断面临着生成、管理和共享国家大规模数据集的挑战,这需要对高级 IT 基础设施进行投资和维护,以适应测绘、建模和协作工作流。Teo 表示:“我们尝试了其他非 Bentley 应用程序,但没有一个能够处理该规模的项目。”新加坡土地管理局意识到,他们需要集成的实景建模和移动测绘技术,安全地将多个来源的大量数据处理成可持续的全国性动态三维数字孪生模型,以供政府和利益相关方在可管控的、基于云的环境中访问。
利用 Bentley 的三维实景建模和测绘技术
新加坡土地管理局在 41 天内采集了超过 160,000 张高分辨率航拍图像,并选择 ContextCapture 将它们处理成 0.1 米精度的全国范围三维实景模型。使用 Orbit 3DM 整合了超过 25 TB 的本地街道数据,将点云集成到模型中,并基于该模型生成了可通过安全的开源平台使用的可持续的全国范围数字孪生模型。Bentley 应用程序的强大处理能力、数据互用性和灵活性助力生成第一个国家级三维实景模型,新加坡土地管理局能够以用户友好的格式成功提供可管控的访问,以满足不同用户的需求。Teo 补充道:“Bentley 在数据互用性方面具有优势,能够生成优化的三维模型,便于利用三维软件、三维 GIS 或 Web 应用程序实现可视化或进行分析。”
ContextCapture 具有在本地或云端工作的灵活性,同时多引擎处理能够高效处理大量数据。新加坡土地管理局集成 Orbit 3DM 建立了互连数据环境,推动了新加坡的国家级三维实景测绘,其准确、可靠和一致的唯一数据源,让不同机构都能使用数字化环境和数字化工作流。Teo 表示:“Bentley Orbit 3DM 能够管理大量点云和图像,并通过可扩展的云资源与其他用户共享数据,以支持新加坡土地管理局设想的长期可持续测绘计划。”
借助 Bentley 的应用程序,新加坡土地管理局提供了准确的三维实景模型,可通过三维建筑和交通模型、机器学习及人工智能不断得到增强,实现了国家级测绘的突破,并为数字孪生模型的开发提供了框架。
数字孪生技术驱动智慧国家的发展
与传统的地形勘测相比,全国范围的航空和街道移动测绘节省了大量资金。新加坡土地管理局估计通过传统方法绘制全国地图的一次性成本为 3,500 万新加坡元,需要两年时间,通过使用 Bentley 应用程序,他们在短短八个月内节省了 2,900 万新加坡元,生成了全国范围的三维实景模型。根据每三年一次的更新周期,实施“一次采集,多次使用”的数字化战略可为政府每年节省至少 1,300 万新加坡元。Teo 表示:“数字化环境,例如全国范围的实景模型,从事同一项目的机构都能够访问三维信息,共同规划和审查彼此输入的信息。”开源数字测绘解决方案简化了新的协作工作流,并将国家级地图的可用性提高了 60%,从而能够在更短的时间内、以更低的成本进行早期规划。
新加坡土地管理局的国家级三维测绘是新加坡数字化转型和发展成为具有恢复力、可持续的智慧国家的推动力。实景模型与建筑和交通模型的属性互补,该模型的智能性可以成为新加坡数字孪生模型,以支持针对分析、自动化和可视化的核心三维功能。新加坡数字孪生的愿景是可持续发展的,其坚定的使命是采集和更新城市资产,释放数字化的无限以及无形的收益,并推动智慧型国家发展。Teo 总结道:“Bentley 的综合软件套件提供了有效处理、管理、编辑和共享数字地理数据的方法,为新加坡土地管理局的数字化转型提供了支持,并释放了无限想象力。”
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在这份具有里程碑意义的报告中,AVEVA 剑维软件概述了其 ESG 进程及推动企业可持续发展转型的承诺
近日,全球工程和工业软件翘楚AVEVA 剑维软件发布了其首份可持续发展报告。一直以来,AVEVA剑维软件致力于为所有人筑造更好的未来。该报告强调AVEVA 剑维软件承诺将可持续发展融入业务核心,通过软件推动进步。报告还罗列了 AVEVA剑维软件在环境、社会和企业治理 (ESG) 中的优先项,并重点介绍了 2021 年公司可持续发展计划三个领域的关键活动,包括运营足迹、技术手印及包容性文化。
AVEVA剑维软件在听取利益相关者的意见以及进行详尽的评估后,规划了这三个可持续发展计划的支柱领域,并在每个领域都设定了雄心勃勃的目标。AVEVA剑维软件ESG框架是其首份可持续发展报告的路线图,该框架还定义了公司宏伟计划的规模和范围。这包括加速全球产业可持续发展、为后代保护地球、在所有业务中秉承高规格的道德标准及诚实守信原则、以及倡导更加包容性的未来。
AVEVA 剑维软件首席执行官 Peter Herweck 表示:“随着达成联合国2030年可持续发展目标的日期不断临近,AVEVA剑维软件也不断加快步伐,为解决社会、经济和环境三个维度的发展问题做贡献,支持可持续发展之路。我们充分认识到 ESG 对业务绩效的重要性。首份报告旨在详述AVEVA 剑维软件在过去一年中采取的措施,将可持续发展和 ESG 更深入地融入我们的文化和企业战略中。”
AVEVA剑维软件首份可持续发展报告的亮点包括:
- 承诺到 2030 年在所有业务运营(范围 1 和 2)中实现净零排放。
- 加入“奔向零碳”全球活动并根据科学减碳倡议组织(Science Based Targets initiative, SBTi)标准,承诺在其运营的三个范围*内设定与5°C温控目标相一致的减排目标。
- 推动全球多样性、公平和包容重点领域的发展及制定相关政策。
- 承诺到 2030 年确保领导层和管理层中分别有30%及40%的女性,性别平等、薪酬差距小于 1%。
- 通过我们的软件帮助客户减少高达 30% 的能源成本及 15% 的排放。
- 加入由世界经济论坛倡议的2030愿景,旨在加快技术发展以推进全球目标,并加速与可持续发展相关的研发工作。
AVEVA剑维软件大中华区总经理万世平:“AVEVA剑维软件中国遵循总部的战略方向,与本地生态圈共同推出的解决方案和提供的服务都贯穿着可持续发展理念。尤其是碳达峰与碳中和目标提出后,节能减碳和可持续发展的需求更为迫切。我们‘益’无反顾,通过协助企业实现覆盖整个企业资产全生命周期的数字化转型,带来价值回报;我们精益求精,携手生态圈,制定更贴合中国市场需求的创新方案,助力达成‘双碳’目标。相信基于深度洞察和实践经验,AVEVA剑维软件将凭借数字化推动工业界真正迈向可持续发展。”
点击这里下载AVEVA剑维软件可持续发展中文报告。
编者注
*《温室气体核算体系》规定了三个“范围”,以方便企业更有效地对温室气体进行管理,设定了包括直接和间接排放的运营边界。范围一包括直接温室气体排放;范围二包括外购电力等产生的间接温室气体排放;范围三为选择性报告类别,是非企业自身所持有或者控制的排放源,包括在上游和下游活动产生的排放等。
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继月前4亿换电重卡
批量交付
近日2亿换电牵引车订单
再次“发货”河北
为中国基建注入澎湃动力
“低碳优等生”徐工以21.2%的月度占有率
火热开局稳步快跑
问鼎新能源重卡首月销冠!
虎年伊始,敏捷响应山东、河北等地的切换需求,徐工换电牵引车、换电渣土车为主的明星产品为2022贡献了一场“梦幻开局”——以21.2%的单月市占率荣登首月销冠,10大畅销车型中入围4款,占据半壁江山。
在石家庄,徐工从七家老牌重卡品牌成功突围,一举签订4亿元漢風E7换电自卸车订单,服务当地17个重点市政工程;在唐山、临沂等地,依托钢铁行业的丰富项目经验,徐工再度斩获数个百台级重卡订单,打出了“高效务实”的金字招牌。
山东百台徐工换电牵引车订单首批交付
徐工新能源重卡的狂飙猛进展现了低碳“胜手”的多个侧面,受到诸多行业媒体的高度关注,映射出高质量发展的崭新姿态。
产品为王 破局行业痛点
“双碳”战略呼唤绿色、高效、低碳的运输革命。抢占出勤率,成本高、续航低成为新能源商用车的最大痛点。
徐工于2020年推出国内首款侧换电重卡,通过“车电分离”克服充电重卡运营效率低和初始投资高的痛点,让电动重卡在特定运输场景下全面替代燃油重卡与天然气重卡具备现实可能。
某钢厂用户的数据显示,徐工换电重卡3-5分钟即可完成补能,每10万公里可节省约1000小时充电时间,以每升柴油7元来计算,100台车每年节省柴油成本2800万元,减少碳排放12500吨。
低碳胜手 成套化生态圈
自全国首个“城市新能源渣土车换电示范运营项目”落地以来,徐工聚焦客户价值,将“成套化生态”作为新能源板块的底层逻辑,深挖换电模式的商业运作潜力,在商丘、吐鲁番、广州等地落地多个示范项目,用3000余台电动重卡的运营反馈迭代、优化城市升级方案。
徐州新能源换电渣土车示范项目运营现场
目前,徐工汽车50多款新能源产品覆盖了公路物流、矿山施工、市政环卫、城市建设细分领域的应用需求,并在固定式换电站、移动式换电站、综合补能中心等配套设施,金融租赁、政府准入、上下游产业链等方面协同发力。
在石家庄项目上,与徐工产品一同呈现的是当地化智能管理终端、充换电站与排土场布局方案、运力方案、售后服务与备件库等一整套生态闭环,成套化解决方案令客户交口称赞。
国家“双碳”目标加速推进,随着应用场景的进一步丰富,市场发展空间逐步拓宽,新能源重卡将持续增长。作为企业高质量发展的先行者,徐工聚力攻关新能源、电动化等关键技术,持续引领和带动上下游企业走高质量和可持续的绿色低碳发展道路。
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践行“双碳”战略、发展数字经济是党中央作出的重大战略决策和战略选择,抢抓“双碳”机遇、全力以赴在数字经济发展中抢占先机,也是徐工高质量发展的重要抓手。
在“工业强基”的时代背景下,作为中国装备制造排头兵的徐工,为把握绿色发展与产业变革新机遇,聚焦核心零部件版块积极布局,下好智慧绿色转型的“先手棋”,不断促进产业绿色化、数字化、智能化升级,向着珠峰登顶目标持续迈进。
以徐工液压事业部为代表的核心零部件企业,在掌握完整工艺链的同时,因其独特的产业特性,拥有电镀、涂装、热处理等关键工序。瞄准这一痛点,徐工液压从能源管理、基础设施、环境排放、产品碳足迹合规性等相关领域着手转型成果斐然,并荣获工信部“绿色工厂”称号,打响了绿色升级的“当头炮”。
走进徐工高端液压元件生产制造基地,映入眼帘的是这样一幅画面,洁白的厂房,掩映在花草树木中,“花在厂中、厂在林中”,员工们都称自己工作在“花园式工厂”。大家点赞的背后,是徐工绿色发展理念的转变。
厂房集约化,光线通透、布局合理,分布式光伏电站正源源不断地提供清洁电能,照亮现代化工厂
开展涂装线改造升级、焊接烟尘排放治理专项行动,构建起区域性节能环保系统
徐工液压构建起区域性节能环保系统,全方位优化能源结构,并建立、实施完备的能源管理体系;积极推进光伏发电以及储能电站使用、建立精准长效工业废物排放机制,2021年实现厂房屋顶光伏100%覆盖,日均发电占总用电量的12%;同步建立15MWH(兆瓦时)储能电站,逐步完成“光伏+储能”的用电新格局。
除此之外,电镀及涂装工序产生的废水经特殊工艺处理后,可循环使用于装配、镀前清洗等工序以及厂区卫生、绿化等;将生产过程中产生的废气治理率提升为100%的同时,引进国内最先进的处理工艺将治理后的VOCs排放浓度由原来的200毫克/立方米降至30毫克/立方米,远低于国家排放标准,实现了企业资源“内循环”。
对于徐工而言,若要真正打造出高端、高可靠的智能化产品,向客户提供全生命周期数字化服务,最关键的一环就是将数字化、智能化技术融入到研发、制造等重点领域,夯实智能制造基础,进一步迈向智能制造发展的更高阶段。
围绕智能制造这一主攻方向,徐工液压从“自动化、信息化、智能化”层面“破题”,大量应用包括数控、焊接机器人、智能化物流系统等自动化、智能化装备对原有生产制造流程进行改造,并充分利用信息物理融合CPS、工业互联网、人工智能等新型信息技术,推进了信息化和工业化的深度融合,成为行业唯一同时荣获“智能制造试点示范”和“工业互联网应用试点示范”两项国家级重磅荣誉的企业,列出了智慧生产的“屏风马”。
远程操作一台机器进行工作、可视化的操作系统将实时数据及情况反馈给使用者……这些想象中的生产场景,正在通过徐工液压智能制造技术改造项目逐一实现。
随着“高端液压油缸智能制造能力提升”“高端液压阀智能制造及产业化”两大项目的持续推进,徐工液压也将加大引入前沿信息技术的力度,加快实现设备自动化、人员高效化、管理信息化。
以新建成的智能化绿色新型电镀线、涂装线为例,其所具备的智能温控、自动化上下料、运行参数实时监控、远程控制等特点,打破了工序瓶颈,开启高危作业的无人化新模式。
走进液压阀车间内,机器人自动上下料、移动式AGV小车、多品种小批量定制化产品的快速交付一一呈现;MES系统不仅贯穿了数字化研发、智能化生产、网络化协同制造,也实现了个性化定制、准时化配送和精益化改善。
智能制造变革的背后,是生产效率提高了32.5%、万元产值能耗降低22.2%、企业运营成本降低34.3%、研发周期缩短42.3%、产品不良率降低33.3%……一系列成果不仅助推企业实现效率效益最大化,也为智能硬件、全流程信息化管控以及联网集成的实际应用,给出了徐工核心零部件的范本蓝图。
科学技术始终是第一生产力,是推动高质量发展的重要“引擎”,尤其对于核心零部件领域,这不仅决定着主机产品的差异化优势,更是装备制造产业链上最关键的一环。作为中国液压元件领军企业,徐工液压深知以技术创新引领产业升级的重任,主动探索前沿低碳技术,积极应用于产品研发以及制造过程,用前置思维做好主机装备的“相头兵”。
“双碳”目标的实现,离不开清洁能源的应用,而风电就是其中之一,也是徐工重点攻克的领域。徐工液压敏锐捕捉市场变化,加快风电领域配套液压缸的研发产出步伐,现已成功实现超大吨位起重机300吨至2000吨的全系列油缸的自主研发以及生产配套,其中600吨以上起重机液压缸配套比例达100%,有力支撑起主机风电市场开发,为国家风电事业贡献零部件的核心力量。
与此同时,徐工液压积极开展了产品轻量化设计等一系列节材工作,通过开发超高强度新材料,使材料抗拉强度可以达到800MPa以上,降低液压缸主材重量10%以上,使主机整车重量降低,降低能量消耗。
随着全亚洲行程长度最长、自动化程度最高的冷拔线建成投产,在从源头上减少对环境污染的同时,徐工液压通过使用冷拔技术加工制造,可降低材料消耗30%以上,提高材料利用率45%,加之静电喷涂、超音速WC喷涂、无镀铜焊丝切换等一系列减少和替代有毒有害物质的项目实施,徐工核心零部件绿色发展动能澎湃十足。
当前,高质量发展的呼声愈发高涨,而实现企业高质量发展的前提一定是生态高质量发展。徐工勇抓时代脉搏,努力构建更深层次的核心零部件绿色制造体系和发展新模式,加快实现“绿色徐工,让世界更低碳”的双碳愿景,引领和带动上下游企业阔步高质量和可持续的绿色低碳发展道路。