Навіщо використовувати цифрові близнюки в будівництві
Все, що нас оточує, стає цифровим. Передові технології, такі як штучний інтелект та Інтернет речей (IoT), дедалі більше стають важливими частинами кожної галузі, роблячи процеси більш швидкими та ефективними з точки зору вартості, часу та відстеження. Перехід до цифрових технологій дає можливість кожній галузі досягти більшого за рахунок меншої кількості; принаймні, це оптимізація, яку шукають останні досягнення в обчислювальній потужності та інтелектуальні алгоритми, разом з технологічними розробками в сенсорах, мініатюризації, робототехніці та дронах, які допомагають навіть будівельній індустрії зрозуміти, як вони можуть поєднувати їх. цифровий та фізичний світ побудують дешевші, екологічніші та безпечніші будівлі за менший час.
Прикладом цього є те, як дрони дозволяють зробити велику кількість фотографій за короткий проміжок часу, що полегшує завдання планування. Але не тільки це, оскільки залежно від датчика, який має дрон, можна одночасно отримати дані, за допомогою яких можна моделювати фізичні характеристики, які надають більшу додаткову цінність простій рідинній фотограмметрії. Ця концепція, яка дійсно змінює обличчя індустрії AEC, — це концепція «цифрових близнюків», а останні приклади доповненої реальності Hololens2 свідчать про те, що ми матимемо багато чого за межами індустрії розваг.
Згідно з нещодавнім звітом Gartner, тренд «цифрового близнюка» наближається до «пікового очікування». Що ще? Очікується, що через 5-10 років ця тенденція досягне «плато продуктивності».
Що таке цифровий близнюк?
Цифровий близнюк відноситься до віртуальної моделі процесу, продукту або послуги. Цифровий близнюк - це зв'язок між об'єктом реального світу та його цифровим поданням, який безперервно використовує дані датчиків. Всі дані надходять від датчиків, розташованих у фізичному об'єкті. Цифрове подання потім використовується для візуалізації, моделювання, аналізу, моделювання та додаткового планування.
На відміну від BIM-моделювання, цифровий близнюк не обов'язково обслуговує об'єкт із просторовим поданням. Наприклад, транзакційний процес, файл особи або сукупність відносин між зацікавленими сторонами та адміністративними одиницями.
Звичайно, цифровий двійник інфраструктур є найбільш привабливим, принаймні у галузі геоінженерії. Створюючи цифровий двійник будівлі, власники будівель та оператори можуть запобігти різноманітним проблемам, що виникають у будівлі, прийняти будівельні стратегії, а отже, мати безпечніші будівлі. Наприклад, ви можете створити цифровий близнюк будівлі та перевірити, як вона відреагує на великий землетрус. Залежно від результату, ви можете внести необхідні зміни в будівлю до того, як нападе лихо і все вийде з-під контролю. Ось як цифровий близнюк будівлі може врятувати життя.
Цифрові близнюки дозволяють дизайнеру будівлі мати всю інформацію, пов'язану з будівлею, в реальному часі, пов'язану з файлом життя, який включає в себе концепцію, дизайн, будівництво, обслуговування та експлуатацію активу. Це забезпечує миттєвий доступ до всієї інформації про будівельний майданчик. Він допомагає будівельникам завжди бути впевненими навіть у найдрібніших речах, як необхідні заходи балки.
Як нещодавно поділився Марк Ензер, технічний директор MottMacDonald на будівлі SMARTIn Summit 2019, коли обговорювали частоту оновлення цифрових близнюків; «Це не про реальний час, а про правильний час».
Переваги використання цифрових близнюків у будівництві.
Правильне використання технології завжди робить процеси більш ефективними. Наприклад, цифрові близнюки, дозволяючи моделюванням мати потенціал для перенесення шкоди, заподіяної природними та техногенними катастрофами. Вони можуть допомогти громадянам вести безпечніше життя. Наприклад, у випадку інфраструктур, де передбачається багато трафіку, через використання програмного забезпечення для моделювання пішоходів, ми можемо передбачити, коли і де буде більше заторів. Вводячи необхідні зміни в цифрову модель інфраструктури, можна досягти більшої безпеки, ефективності та зниження експлуатаційних витрат при будівництві та обслуговуванні активу.
Багато переваг використання цифрових близнюків у будівництві. Деякі з них наведено нижче:
Постійний моніторинг ходу будівництва.
Моніторинг будівельного майданчика в режимі реального часу за допомогою цифрового близнюка підтверджує, що завершена робота відповідає планам і специфікаціям. З цифровими близнюками можна відстежувати зміни в моделі, оскільки вона побудована, щодня і щогодини, і в разі будь-яких відхилень, можна вжити негайних дій. Крім того, стан бетону, тріщини в колонах або будь-яке зміщення матеріалу на будівельному майданчику можна легко перевірити в цифровому близнюку. Такі відкриття призводять до додаткових перевірок, і проблеми виявляються швидше, що призводить до більш ефективних рішень.
Оптимальне використання ресурсів.
Цифрові близнюки навіть призводять до кращого розподілу ресурсів і допомагають компаніям уникнути втрати продуктивного часу у рухах і обробці непотрібних матеріалів. З використанням цієї технології можна уникнути надмірного розподілу, а також легше динамічно прогнозувати потреби ресурсів на сайті.
Навіть використання обладнання може відслідковуватися і невикористані можуть бути звільнені для інших робочих місць. Це економить час і гроші.
Моніторинг безпеки
Безпека є великою проблемою на будівельних майданчиках. Цифрові близнюки, дозволяючи компаніям відстежувати людей та небезпечні місця на будівельному майданчику, допомагають уникнути використання небезпечних матеріалів та діяльності у небезпечних районах. На основі інформації в реальному часі може бути розроблена система раннього оповіщення, яка дозволяє керівнику будівництва дізнатися, коли польовий працівник знаходиться в небезпечному регіоні. Повідомлення також може бути надіслано на портативний пристрій робітника, щоб запобігти виникненню небезпеки.
Переваги використання цифрової технології twin у будівництві є численними. Старі звички важкі, але для досягнення більшої ефективності в будівництві необхідно перейти до цифрових технологій. Використання цифрової технології близнюків може принести величезні інновації в розвиток інфраструктури, а також підвищити якість та ефективність. Промисловість повинна підготуватися та адаптуватися до мінливого цифрового середовища!
Приклад цього
Ми мали можливість взяти інтерв’ю у бразильських колег минулого року, в Лондоні. Використовуючи цифрового близнюка, бразильський аеропорт Говернадора Хосе Річі (SBLO), четвертий за величиною аеропорт на півдні Бразилії, краще управляє даними аеропорту та досягає більшої ефективності у своїй діяльності.
Відчуваючи необхідність кращої організації даних аеропорту, оператор аеропорту SBLO Infraero вирішив створити цифровий близнюк, який буде діяти як мережа реальності та центральне сховище для всіх даних аеропорту, включаючи інфраструктуру, будівлі, будівельні системи об'єктів, карт і даних управління.
BIM та GIS разом з Bentley застосування були використані для моделювання існуючих об'єктів 20, які охоплюють більше 920,000 квадратних метрів поверхні аеропорту. Вони також змоделювали злітно-посадочну злітно-посадкову смугу, дві авіаційні двори та систему рульової доріжки та під'їзні шляхи. Після цього команда проекту створила параметричну базу даних для підтримки планування та покращення управління проектами.
Команда проекту створила цифровий близнюк аеропорту, який включає екран реальності в аеропорту та центральне сховище для всіх даних аеропорту. Центральне сховище допомагає користувачам точно визначити розташування систем в інфраструктурі аеропорту, покращити управління бізнесом за допомогою безпечних і ефективних операцій. Цифровий близнюк також оптимізує всі майбутні внутрішні проекти інфраструктури аеропорту, а також процеси планування та управління. За допомогою цифрового близнюка Infraero може знизити витрати на технічне обслуговування та досягти кращої експлуатації аеропорту на SBLO. Команда проекту розраховує заощадити більше, ніж BRL 559,000 на рік зі своїм цифровим близнюком. Організація також очікує збільшення своєї прибутковості.
Використане програмне забезпечення
ProjectWise використовувався для створення платформи інтеграції аеропорту, яка служила середовищем передачі даних проекту. Можливість імпорту хмари точок MicroStation дозволила команді створити реальну сітку всіх аеропортів, використовуючи точкові хмари. Дизайнер OpenBuildings Designer (раніше AECOsim Building Designer) допомагав розробляти та організовувати бібліотеки аеропортів, а також моделювати пасажирський термінал, вантажний термінал, пожежну станцію та інші існуючі будівлі. Команда використовувала OpenRoads для створення геометричного проекту і карти поверхні злітно-посадкової смуги для злітно-посадкових смуг, руліжних доріжок і службових доріг.
