Zakaj uporabljati digitalne dvojčke v gradbeništvu

Vse, kar nas obdaja, postaja digitalno. Napredne tehnologije, kot so umetna inteligenca in internet stvari (IoT), postajajo vse pomembnejši deli vsake industrije, zaradi česar so postopki hitrejši in učinkovitejši v smislu stroškov, časa in sledljivosti. Going digital omogoča vsaki industriji, da doseže več z manj; vsaj to je optimizacija, ki jo iščejo najnovejši dosežki na področju računalniške moči in inteligentnih algoritmov, skupaj s tehnološkim razvojem senzorjev, miniaturizacije, robotike in brezpilotnih letal, pomagajo pa tudi gradbeni industriji, da spozna, kako lahko združijo. digitalni in fizični svetovi za izgradnjo cenejših, bolj zelenih in varnejših stavb v krajšem času.

Primer tega je, kako droni omogočajo zajem velikega števila fotografij v kratkem času, kar olajša načrtovanje. A ne samo to, saj bi lahko glede na senzor, ki ga ima dron, hkrati pridobili podatke, s katerimi je mogoče modelirati fizične lastnosti, ki dajejo večjo dodano vrednost enostavni fluidni fotogrametriji. Ta koncept, ki resnično spreminja podobo industrije AEC, je koncept »Digitalnih dvojčkov« in nedavni primeri razširjene resničnosti Hololens2 dokazujejo, da bomo imeli veliko tega tudi zunaj zabavne industrije.

Glede na nedavno poročilo Gartnerja se trend »Digital Twin« približuje »Peak Expectation«. Kaj drugega? V 5 do 10 letih naj bi trend dosegel "plato produktivnosti".

Kaj je digitalni dvojček?

Digitalni dvojček se nanaša na virtualni model procesa, izdelka ali storitve. Digitalni dvojček je povezava med objektom iz resničnega sveta in njegovim digitalnim prikazom, ki stalno uporablja podatke senzorjev. Vsi podatki prihajajo iz senzorjev v fizičnem objektu. Digitalna predstavitev se nato uporabi za vizualizacijo, modeliranje, analizo, simulacijo in dodatno načrtovanje.

Za razliko od BIM modeliranja digitalni dvojček ne služi nujno prostorsko predstavljenemu objektu. Na primer transakcijski postopek, spis osebe ali sklop odnosov med deležniki in upravnimi enotami.

Seveda je digitalni dvojček infrastruktur najbolj privlačen, vsaj na področju geoinženiringa. Z ustvarjanjem digitalnega dvojčka zgradbe lahko lastniki in upravljavci zgradb preprečijo številne težave, ki se pojavljajo v zgradbi, sprejmejo gradbene strategije in imajo posledično varnejše zgradbe. Lahko na primer ustvarite digitalnega dvojčka stavbe in preverite, kako se bo odzvala na močan potres. Odvisno od izida lahko v stavbi naredite potrebne spremembe, preden se zgodi nesreča in stvari uidejo izpod nadzora. Tako lahko digitalni dvojček stavbe reši življenja.

Digitalni dvojniki omogočajo oblikovalcu stavbe, da ima v realnem času na voljo vse informacije, povezane z zgradbo, povezane z datoteko o življenju, ki vključuje zasnovo, načrtovanje, gradnjo, vzdrževanje in delovanje sredstva. Omogoča takojšen dostop do vseh informacij o gradbišču. Pomaga graditeljem, da so vedno prepričani tudi v najmanjše stvari, kot so potrebni ukrepi žarka.

Kot je pred kratkim povedal Mark Enzer, CTO, MottMacDonald v stavbi SMARTIn Summit 2019, ko je razpravljal o stopnji osveževanja digitalnih dvojčkov; "Ne gre za realni čas, ampak za pravi čas."

Prednosti uporabe digitalnih dvojčkov v gradbeništvu.

Zaradi pravilne uporabe tehnologije so postopki vedno bolj učinkoviti. Na primer digitalni dvojčki, ki simulacijam omogočajo, da nosijo škodo, ki so jo povzročile naravne nesreče in nesreče, ki jih povzroči človek. Državljanom lahko pomagajo pri varnejšem življenju. Na primer, v primeru infrastruktur, kjer naj bi bilo veliko prometa, z uporabo programske opreme za simulacijo pešcev, lahko predvidimo, kdaj in kje bo več zastojev. Z uvedbo potrebnih sprememb v digitalni model infrastrukture je mogoče doseči večjo varnost, učinkovitost in nižje operativne stroške pri gradnji in vzdrževanju sredstva.

Prednosti uporabe digitalnih dvojčkov pri gradnji so številne. Nekatere od njih so podrobno opisane spodaj:

Stalno spremljanje napredka gradnje.

Spremljanje gradbišča v realnem času s pomočjo digitalnega dvojčka potrjuje, da je opravljeno delo skladno z načrti in specifikacijami. Pri digitalnih dvojčkih je možno spremljati spremembe v modelu, saj je zgrajen, vsak dan in vsako uro, v primeru kakršnega koli odstopanja pa je mogoče takoj ukrepati. Poleg tega se stanje betona, razpoke v stebrih ali premik materiala na gradbišču zlahka preverijo v digitalnem dvojčku. Takšna odkritja vodijo do dodatnih inšpekcijskih pregledov in težave se hitreje odkrivajo, kar vodi do učinkovitejših rešitev.

Optimalna uporaba virov.

Digitalni dvojčki vodijo k boljšemu razporejanju sredstev in pomagajo podjetjem, da se izognejo izgubi produktivnega časa pri premikanju in ravnanju z nepotrebnimi materiali. Z uporabo te tehnologije se lahko izognemo prekomerni dodelitvi in ​​je tudi lažje dinamično napovedati potrebe po virih na spletnem mestu.
Tudi uporaba opreme se lahko spremlja in neuporabljene lahko sprostijo za druga opravila. To prihrani čas in denar.

Nadzor varnosti

Varnost je velika skrb na gradbiščih. Digitalni dvojčki, ki podjetjem omogočajo sledenje ljudem in nevarnim mestom na gradbišču, preprečujejo uporabo nevarnih materialov in dejavnosti na nevarnih območjih. Na podlagi informacij v realnem času je mogoče razviti sistem zgodnjega obveščanja, ki upravljavcu gradnje omogoča, da ve, kdaj se terenski delavec nahaja v nevarni regiji. Obvestilo se lahko pošlje tudi prenosni napravi delavca, da se prepreči nastanek nevarnosti.

Prednosti uporabe digitalne dvojne tehnologije v gradbeništvu so številne. Stare navade so težke, toda za doseganje večje učinkovitosti v gradbeništvu je treba iti digitalno. Uporaba digitalne dvojne tehnologije lahko prinese ogromno inovacij v razvoj infrastrukture in prinaša kakovost in učinkovitost na nove višine. Industrija se mora pripraviti in prilagoditi spreminjajočemu se digitalnemu okolju!

Primer za to

Lani v Londonu smo imeli priložnost intervjuvati brazilske kolege. Z uporabo digitalnega dvojčka, brazilsko letališče Governador José Richa (SBLO), četrto največje letališče v južni Braziliji, lahko bolje upravlja podatke o letališčih in dosega večjo učinkovitost pri svojem poslovanju.
Občutek potrebe po boljši organizaciji podatkov o letališčih, upravljavec letališča SBLO, se je Infraero odločil, da bo ustvaril digitalni dvojnik, ki bo deloval kot resnična mreža in osrednji repozitorij vseh podatkov o letališčih, vključno z infrastrukturo, zgradbami, stavbnimi sistemi , objekti in zemljevide ter podatke o upravljanju.

BIM in GIS skupaj z aplikacijami Bentley so bili uporabljeni za modeliranje obstoječih objektov 20, ki pokrivajo več kot 920,000 kvadratnih metrov površine letališča. Vzpostavili so tudi vzletno-pristajalno stezo, dve letališki ladjedelnici in sistem voznih stez in dostopne ceste. Projektna skupina je nato ustvarila podatkovno bazo podatkov za podporo načrtovanju in izboljšanju vodenja projektov.
Projektna skupina je ustvarila digitalni dvojnik letališča, ki vključuje zaslon realnosti letališča in osrednjo zbirko vseh podatkov o letališčih. Osrednji repozitorij pomaga uporabnikom natančno določiti lokacijo sistemov znotraj letališke infrastrukture, izboljšati poslovno upravljanje z varnimi in učinkovitimi operacijami. Digitalni dvojnik bo tudi racionaliziral vse prihodnje notranje infrastrukturne projekte letališč, pa tudi procese načrtovanja in upravljanja. S pomočjo digitalnega dvojčka lahko Infraero zmanjša stroške vzdrževanja in doseže boljše delovanje letališča na SBLO. Projektna skupina pričakuje, da bo prihranila več kot BRL 559,000 na leto s svojim digitalnim dvojčkom. Organizacija pričakuje tudi povečanje donosnosti.

Uporabljena programska oprema

ProjectWise je bil uporabljen za oblikovanje platforme za integracijo letališč, ki je služila kot povezano podatkovno okolje projekta. Zmogljivost uvoza tockovnega oblaka MicroStation je ekipi omogocila, da ustvari resnicno mrežo vseh letaliških objektov z uporabo oblakov tock. OpenBuildings Designer (prej AECOsim Building Designer) je pomagal oblikovati in organizirati knjižnice letaliških objektov ter modelirati potniški terminal, tovorni terminal, gasilske postaje in druge obstoječe zgradbe. Ekipa je uporabila OpenRoads za izdelavo geometrijskega projekta in površinske karte sistema vzletno-pristajalnih stez, voznih stez in servisnih cest.