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数字孪生+ MR技术用于预测和验证现场施工工序工法的变化

户田建设株式会社和DataMesh株式会社宣布使用BIM和混合现实（以下简称 “MR”）技术模拟新佐贺（SAGA）竞技场的施工建设，新佐贺竞技场是2024年日本全运会、残运会的主场地。目前，DataMesh Director正被用于提高SAGA体育馆建筑工地的施工效率，数据传输利用了NTT DOCOMO提供的5G通信网络。

项目背景

佐贺SAGA竞技场

钢结构，4层楼高，总建筑面积：约34,000平方米， 座位：约8,400个

＜在SAGA竞技场的施工现场，正在通过MR检查钢架

如何快速理解和反映建筑内部和外部的多面体形状是施工时遇到的主要问题之一。 基于前装期间创建的BIM三维模型，工程师使用DataMesh Director创建了相应的数字孪生+ MR内容，以在现实世界中反映施工图上各类部件的安装位置与方法。 通过在钢架搭建时将虚拟模型投射到施工现场实景，工程师能够快速验证工序工法，并与从事该项目的团队人员分享信息。

＜在SAGA竞技场施工现场通过MR模拟工序工法

项目负责人的评论

滝沢 暁（户田建筑株式会社前装推广部项目负责人）

前装推广部通过使用BIM等三维工具解决问题来支持现场。 MR投影的目的是向相关方展示项目，并通过BIM模型的MR投影来验证钢结构安装期间的工艺。

SAGA竞技场的总面积约为34000平方米，为了将MR应用于这个前所未有的大型建筑，有必要为建筑的每个部分建立单独的模型。 为了更好地了解建筑的整体形象，包括钢架、PCa和饰面等，我们使用了一个半透明的MR模型，并在不同部分之间进行切换。

在未来，我们会进一步改进定位方法，补充缺失的数据。 本项目是向利益相关者展示建筑中项目可视化的一个很好的机会，让项目业主、设计师、邻居和建筑工人能亲身体验项目。

来自施工现场的评论

生田目 啓太（户田公司九州分公司SAGA日出公园竞技场副总经理）

MR投影在施工现场的最大优点是，它使我们能够以真实的尺寸和真实的地点将设计和施工图中的信息 “可视化”，这对工地的施工进展至关重要。

在看二维图纸时很难想象出成品的三维效果，特别是对于那些通常没有机会接触建筑施工的人，很难填补想象中的空白。 然而，通过使用MR投影，可以在建设过程的早期阶段与客户或设计师确认实际建筑的规模以及如何与城市景观相融合。 这将防止由于想象的差异而导致的任何返工。

在与参与实际施工的分包商和工人的沟通中，MR投影也很有效。 通过创建和审查施工过程中每个阶段的3D模型，如钢架模型和精加工模型，可以一步一步地分享信息，并考虑在每个阶段应该如何进行施工。 通过将MR投影的3D模型叠加到现场的实际工作中，可以检查实际工作是否正确，进展如何，这对管理建筑工作也很有效。

如上所述，MR投影有望防止现场的返工、错误和不必要的工作，这将最终导致生产力的提高。 在未来，我们希望继续验证其效果。

关于 DataMesh Director

DataMesh Director是DataMesh基于 “XR技术实施的民主化 “概念开发的数字孪生平台实宇宙Factverse产品之一。 在建筑行业，因为不同的建筑项目有无数不同的工序与工法，因此需要一种MR解决方案，允许用户轻松创建自己的应用。 基于DataMesh Director的建筑数字孪生协同方案可与BIM、IoT等数据协同，由用户自发快速创建混合现实内容与应用，同时可以和远程用户分享。DataMesh Director目前已在日本建筑工地现场广泛使用，提高劳动生产率。

DataMesh株式会社（https://www.datamesh.co.jp/）

自成立以来，DataMesh一直在提供世界上最先进的数字孪生技术。 最近，DataMesh因其成熟的业绩而成为第一家被提名为2020年微软年度合作伙伴奖混合现实类别决赛的亚洲公司。 我们还在NTT DOCOMO, INC.举办的2021年docomo 5G DX AWARDS上获得了最高奖项。DataMesh一直支持BIM/CIM在建筑行业的推广，并通过提高施工过程管理的效率，加强解决当前的社会问题。

户田建设株式会社（https://www.toda.co.jp/）

户田建设是一家成立于1881年的综合建筑公司。 户田的主要业务是建筑、土木工程、投资和开发，以及其日本国内集团公司的业务和新的业务领域。 在建筑领域，户田参与了医院、学校、摩天办公大楼和竞技场的建设。在土木工程领域，我们专注于山区隧道。 2021年，我们制定了 “CX150未来愿景”，随着社会和人们价值观的变化以及公司角色的改变，我们将以 “实现作为价值守门人的协同创造的社会 “为目标。

背景介绍

随着5G应用、工业互联网的建设与发展，大量制造业企业正处于数字化转型和全球化拓展的关键时期，在大型制造业企业中，往往拥有庞大的组织结构生态以及对产品及客户服务高品质的卓越追求，一款产品的上新如何快速覆盖企业一线人员进行产品理念的传递，固定工序工种的操作流程如何让操作台的新员工快速适应工作岗位，实现经验技能数字化的沉淀，通过数字化方式提升一线人员技能并且可规模化的覆盖不同区域不同类别的工种实操特性，提升企业的管理效率成为了企业重点关注的问题。

基本情况简介

合作单位名称：Autoliv（奥托立夫）

所属行业：汽车安全系统

方案类别：岗前培训

所使用的产品：DataMesh Director、DCS (DataMesh Cloud Service)

提供的功能：培训指导、3D课件编辑、素材与学员培训管理

优势：提升培训效率，降低培训成本

案例详细描述

简要介绍

Autoliv（奥托立夫）部署DataMesh Director，构建自动机设备MR培训指导系统，实现高效培训及操作人员的快速上岗，员工培训效率提升约6倍，培训成本降低约58%。

合作单位背景介绍

Autoliv是一家在瑞典设立的国际跨国公司，成立于1956年，主要产品为安全气囊，座椅安全带系统，汽车方向盘系统等。目前，Autoliv是全世界最大的汽车乘员保护系统生产商，拥有42%的市场份额，在世界上27个国家有80多家生产工厂，20个被当地政府所认可的碰撞试验中心，及14个全球研发中心。截止2020年底，该公司共有员工6.1万余人，年净销售额为74亿美元。

客户痛点

作为目前全世界最大的汽车安全系统相关产品的生产商，Autoliv一直致力于打造优秀的团队。从2019年到2020年末，Autoliv的员工数量从5万8千人增长到6万1千人，年度员工增长率为5.17%。但随着员工人数的增加，岗前培训成为了Autoliv面临的严峻考验。

1. 当前培训资源有限：培训教室（新建同等规模教室投入成本约几十万左右）少，且每个教室只可容纳40个学生同时参与培训；培训设备数量（单价几万左右）少，且存在设备老化等现象，影响培训效率；培训讲师少（少于10人），专业培训师资有限。
2. 培训需求量大：参训新员工规模通常在200-300人，峰值可达到400人以上。在完成培训教室的培训内容后，需站在老员工旁看实际操作。当前培训资源难以满足大规模的培训需求。
3. 培训方式传统：反复观看PPT和视频讲解，重复培训教室练习，上产线观摩老员工操作，新工人接受度低。

解决方案

由于增加培训资源的成本过高，而培训需求量又大，Autoliv的培训课件需要具备以下要求：

• 1:1的虚拟操作设备，代替真实培训机
• 课件具备可扩展性与跨平台兼容性
• 课件开发成本符合预期
• 3D培训课件的工具复用性高

为了解决现有的痛点，Autoliv与DataMesh取得了联系，并进行了深度的沟通与多次论证，最终选定了基于DataMesh Director平台与DCS平台构建岗前培训方案，此方案的优势有：

• 用混合现实技术创建1:1的虚拟操作设备，代替真实培训机，并支持在多种设备上播放，员工可通过手机、平板等移动设备随时随地的接受操作培训与操作复习
• 降低培训教室的实地空间建造成本，一套MR培训系统可以代替：一个培训室、一台培训机、一个培训员，解决了Autoliv培训资源短缺的情况
• AR培训系统可复制性强，软件应用的成本叠加少于实体设备采购的成本叠加，越多的受训学员，单位学员所需的培训成本越低
• 制作3D培训课件的工具复用性高，可以给企业内部不同部门、不同设备培训使用
• 安全性强，不会出现真机误操作的事故
• 培训效率高，以AR方式进行空间互操作，老师与学员之间可远程或针对非实物进行协同讲解，便于学员高效理解实操内容，提高培训效率

部署成效

• 缩短培训周期，且可不限时间地点进行培训
• 以（6个培训师*6台仪器的价格-软件价格）/（6个培训师*6台仪器的价格）*100%，在不包含培训场地和时间折算成本的方式下估算，便可降低培训成本一半以上
• 培训资料的数字化成为Autoliv的重要数字资产，可无限次修改与复用

2019年5月，DataMesh入选富士通全球加速器第7期。

入选之前，DataMesh与富士通已经展开多方面合作，包括在每年东京的最高规格会议Fujitsu Forum 2019上用混合现实技术展示与未来智慧工厂相关的传送门概念，成为当日最精彩的演讲主题。

上图为任意门里的大型工厂设施平铺在富士通东京汐留总部的大堂

视频为当日公开的传送门demo在日本街头的复现。