因應「老年化、重維護」時代來臨 導入ICT創新科技應用

「維運管理」是一項非常重要,卻也常常被人們忽視的工作。在台灣,過去許多配合經濟發展而佈設的重要基礎設施,至今已漸漸邁入中老年期,過去政府機關「重新工、輕養工」的時代已過去了。從今(2019)年10月1日南方澳大橋的崩塌事件,再度喚醒國人要重視並強化維護管理的時代來臨了,要如何落實維護管理作業並精簡人力成本,是大家共同追求的目標,而實際可行的設施管理平台,是達成此目標的科技利器。

基礎設施完整的生命週期,從規劃、設計、施工到營運,前三者都是為了營運而存在,為了將成本效益極大化,就必須儘可能延長營運的期限。近年來,台灣工程產業積極投入BIM的技術研發,於設計及施工階段的應用成果,已頗具成效,而在營運階段的發展則剛剛起步,各國均戮力尋求BIM營運管理最佳解決方案。

台灣世曦工程顧問股份有限公司(下稱台灣世曦),5年前即展開BIM設施管理平台-V3DM(Visual 3D Facilities Management Platform)的開發工作,以三維模型作為維運資訊的載體,並藉助感測器(Sensors),來傳遞環境數據,讓維運人員能精準且快速地因應各種變動,進而改善設施管理的成效,這種以數位虛擬化,表達實體物件的技術,被稱為「數位孿生」(Digital Twin),也正是V3DM開發的核心理念。

V3DM最早實現於台灣世曦內湖總部大樓,物業管理公司透過V3DM,進行設備巡檢及修繕作業,大樓管理人員以APP掃描設備端口所貼附的QR Code,取得雲端資料庫中的設備詳細資訊,包括規範、操作手冊及修繕紀錄等,亦可線上回報修繕狀態,大幅提升設備維護作業的效率。

由於V3DM應用成功,台灣世曦將平台推廣至台鐵鳳山車站興建工程,突破傳統工程監造作業範疇,以V3DM作為工程竣工的交付成果,提供台鐵局後續營運時的設備資訊及圖說查詢。監造單位從工程開工,即陸續收錄BIM竣工模型及相關文件,並進行大量文件數位化工作,過程中以COBie(Construction Operations Building Information Exchange),國際竣工交付標準格式確實紀錄,並通過V3DM系統的驗證。在竣工前,鳳山車站站長已提前藉由操作V3DM平台,了解未來接管的各項設施設備,大幅縮短營運管理的摸索時間,同時也大大精簡了維運所需的人力。本項工程成功運用V3DM優化維護管理作業,成為公共工程BIM模型應用於營運管理的典範案例。

除了興建工程外,V3DM今年亦導入已營運14年的台76線八卦山隧道,由於八卦山隧道是長約4.93KM的甲級長隧道,日常維護管理的良窳,影響行車安全甚鉅。本案採用V3DM平台的智慧巡檢,取代傳統紙本作業,各系統維護廠商到點巡檢時,使用智慧巡檢APP感應,位於東西向隧道襯砌、及各機房貼附的2000多張RFID感應卡,進行週、月、年的巡檢作業,相關作業紀錄都通過雲端資料庫收存,業主可精確追蹤各項維修作業進度與歷史統計數據,落實數位化管理。

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圖1 V3DM平台3D管理操作介面及圖文管理

 

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圖2 世曦大樓物管公司實際應用V3DM-APP巡檢作業

 

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圖3 V3DM平台系統架構圖(包含前台應用、後台管理及擴充)

 

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圖4 台76線八卦山隧道以智慧巡檢APP到點巡檢作業

 

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圖5 台76線八卦山隧道RFID卡搭配行動APP及V3DM平台整合應用

再以桃園國際機場(以下簡稱桃機)第一航廈與第二航廈空調系統更新改善工程為例,由於桃機為我國國家關鍵基礎設施,其空調系統設備妥善率要求極高,平時雖妥善維護保養,惟空調系統設備的使用年限長,其故障機率及營運風險,勢將隨時間增加。因此,為維持營運品質,提升能源效率,預先診斷、評估、規劃與更新空調系統設備,實有其必要性。空調系統的汰換不僅是更新設備而已,須以全生命週期的觀點出發,於設計及施工階段就導入BIM作業,除了可清楚顯示各項空調設備的位置,對於空調系統管線的影響範圍、及空調系統搬運動線的規劃等,能迅速的理解與辨識,也更能縮短施工期程,並降低營運的衝擊。

如前所述,營運階段才是顯現工程設施價值的關鍵,空調系統如何保持良好的運轉效率,避免影響建築物的營運,必須仰賴智慧化的預警管理。建築能源管理系統(簡稱BEMS),係藉由取得建築物內各項機電設施的能源使用狀況,進行監控、管理及節能。然而,要如何有效管理,甚至是預防性的維護,則是攸關智慧建築能否發揮效用的關鍵。因此,在本案竣工之前,就導入V3DM設施管理平台,將可降低後續設備維修及維護人力的成本,並可減少設備故障時間及故障機率。

台灣世曦內湖總部大樓,預定今年底,全面導入人臉辨識系統,並升級大樓數位監控系統,V3DM平台將持續精進各項功能,實踐Digital Twin虛實混合管理技術,在台灣各產業談論數位轉型之際,台灣世曦已經開始投入數位經濟產業,提供新世代營運管理的解決方案,帶領傳統營建產業轉型再升級。

最後,台灣世曦開發的各類平台商品,願意與產業各界分享,依照使用者需求,協助業主客製化開發,共同為基礎設施維護管理與延壽貢獻心力。

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圖6 導入V3DM後的全生命週期成本

【本文稿經由台灣省土木技師公會技師報同意轉載;未經允許請勿任意轉載】

 


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