Varför använda digitala tvillingar i konstruktion
Allt som omger oss blir digitalt. Avancerad teknik som artificiell intelligens och Dells Internet (IoT) blir alltmer viktiga delar av varje bransch, vilket gör processer snabbare och effektivare när det gäller kostnad, tid och spårbarhet. Going digital tillåter varje bransch att uppnå mer med mindre; åtminstone detta är optimeringen eftersträvad av de senaste framstegen inom datakraft och intelligenta algoritmer, tillsammans med den tekniska utvecklingen inom sensorer, miniatyrisering, robotik och droner, hjälper även byggbranschen att inse hur de kan kombinera De digitala och fysiska världarna byggar billigare, grönsakare och säkrare byggnader på kortare tid.
Ett exempel på detta är hur drönare tillåter fångst av ett stort antal fotografier på kort tid, vilket underlättar planeringsuppgiften. Men inte nog med det, eftersom beroende på vilken sensor som drönaren har kan man samtidigt erhålla data med vilka fysiska egenskaper kan modelleras som ger större mervärde till enkel vätskefotogrammetri. Det här konceptet som verkligen förändrar AEC-industrins ansikte är det för "Digitala tvillingar" och nya exempel på Hololens2 förstärkt verklighet bevisar att vi kommer att ha mycket av detta utanför underhållningsindustrin.
Enligt en färsk Gartner-rapport närmar sig trenden "Digital Twin" "Peak Expectation". Vad annars? Inom 5 till 10 år förväntas trenden nå "Produktivitetsplatån".
Vad är en digital tvilling?
En digital tvilling avser en virtuell modell av en process, produkt eller tjänst. En digital tvilling är en länk mellan ett verkligt objekt och dess digitala representation som kontinuerligt använder sensordata. All data kommer från sensorerna som ligger i ett fysiskt objekt. Den digitala representationen används sedan för visualisering, modellering, analys, simulering och ytterligare planering.
Till skillnad från BIM-modellering tjänar den digitala tvillingen inte nödvändigtvis ett rumsligt representerat objekt. Till exempel en transaktionsprocess, en fil av en person eller en uppsättning relationer mellan intressenter och administrativa enheter.
Naturligtvis är den digitala tvilling av infrastrukturer den mest attraktiva, åtminstone inom geoteknik. Genom att skapa en byggnads digitala tvilling kan byggägare och operatörer förhindra de olika problemen som uppstår i byggnaden, anta byggstrategier och därmed ha säkrare byggnader. Du kan till exempel skapa en digital tvilling av en byggnad och kontrollera hur den kommer att reagera på en stor jordbävning. Beroende på resultatet kan du göra nödvändiga ändringar i byggnaden innan katastrofen slår till och saker går ur hand. Så här kan byggnadens digitala tvilling rädda liv.
De digitala tvillingarna tillåter en byggnadsdesigner att ha all information som är relaterad till byggnaden tillgänglig i realtid, förknippad med en livsfil som innehåller konstruktion, konstruktion, konstruktion, underhåll och drift av tillgången. Det ger direkt tillgång till all information om en byggarbetsplats. Det hjälper byggare att alltid vara säker på även de minsta sakerna, som de nödvändiga åtgärderna för en stråle.
Som nyligen delat av Mark Enzer, CTO, MottMacDonald vid SMARTIn Summit 2019-byggnaden, när han diskuterade uppdateringsfrekvensen för digitala tvillingar; "Det handlar inte om realtid, det handlar om rätt tid."
Fördelar med användningen av digitala tvillingar i byggandet.
Rätt användning av teknik gör processerna effektivare. Till exempel digitala tvillingar, genom att låta simuleringar ha potential att bära skador som orsakas av naturliga och konstgjorda katastrofer. De kan hjälpa medborgarna att leda ett säkrare liv. Till exempel, när det gäller infrastrukturer där trafiken är avsedd att vara stor, kan vi med hjälp av fotgängarsimuleringsprogram förutsäga när och var det kommer att finnas större trafikstockningar. Genom att införa nödvändiga förändringar i infrastrukturens digitala modell är det möjligt att uppnå större säkerhet, effektivitet och lägre driftskostnader vid byggandet och underhållet av tillgången.
Fördelarna med att använda digitala tvillingar i konstruktion är många. Några av dem beskrivs nedan:
Kontinuerlig övervakning av byggnadsframsteg.
Realtidsövervakningen av en byggarbetsplats med hjälp av en digital tvilling verifierar att det färdiga arbetet överensstämmer med planerna och specifikationerna. Med digitala tvillingar är det möjligt att spåra ändringarna i en modell som den är byggd, dagligen och timme, och vid eventuell avvikelse kan omedelbar åtgärd vidtas. Dessutom kan betongens tillstånd, sprickor i kolumnerna eller eventuell förskjutning av material på byggarbetsplatsen lätt verifieras i en digital tvilling. Sådana upptäckter leder till ytterligare inspektioner och problem upptäcks snabbare, vilket leder till effektivare lösningar.
Optimal resursanvändning.
Digital tvillingar leder till en bättre resursfördelning och hjälper företag att undvika att förlora produktiv tid i rörelser och hantering av onödigt material. Med hjälp av denna teknik kan överdriven fördelning undvikas, och det är också lättare att dynamiskt förutsäga resursbehoven på webbplatsen.
Även användningen av utrustningen kan spåras och oanvända kan släppas för andra jobb. Detta sparar tid och pengar.
Säkerhetsövervakning
Säkerhet är en stor angelägenhet på byggarbetsplatser. Digital tvillingar, genom att tillåta företag att spåra människor och farliga platser på en byggarbetsplats, hjälper till att undvika användning av osäkra material och aktiviteter i farliga områden. Baserat på information i realtid kan ett tidigt anmälningssystem utvecklas som gör det möjligt för en byggnadschef att veta när en fältarbetare befinner sig i en osäker region. En anmälan kan också skickas till arbetstagarens bärbara enhet för att förhindra att en fara uppstår.
Fördelarna med att använda digital tvillingteknik i konstruktion är många. Gamla vanor är svåra, men för att uppnå större effektivitet vid konstruktion är det nödvändigt att gå digitalt. Användningen av digital tvillingteknik kan ge stor innovation till utvecklingen av infrastruktur och ge kvalitet och effektivitet till nya höjder. Branschen måste förbereda sig och anpassa sig till den förändrade digitala miljön!
Ett exempel på det
Vi fick chansen att intervjua brasilianska kollegor förra året i London. Genom att använda en digital tvilling, Brasiliens Governador José Richa Airport (SBLO), är den fjärde största flygplatsen i södra Brasilien bättre kapabel att hantera flygplatsdata och uppnå större effektivitet i sin verksamhet.
Infralo beslutade att skapa en digital tvilling som skulle fungera som ett realitetsnät och centralförvar för alla flygplatsdata, inklusive infrastruktur, byggnader, byggsystem , anläggningar och kartor och förvaltningsdata.
BIM och GIS tillsammans med Bentley-applikationer användes för att modellera befintliga 20-anläggningar, som täcker mer än 920,000 kvadratmeter flygplatsytan. De modellerade också en start- och landningsbanan, två flygfält och taxibana och tillfartsvägar. Projektgruppen skapade sedan en parametrisk databas för att stödja planering och förbättra projektledning.
Projektgruppen skapade en digital tvilling av flygplatsen som innehåller en skärmbild för flygplatsverksamhet och ett centralt förvar för alla flygplatsdata. Det centrala förvaret hjälper användarna att exakt identifiera placeringen av system inom flygplatsinfrastrukturen, vilket förbättrar företagsledningen med säker och effektiv verksamhet. Den digitala tvillingen kommer också att effektivisera alla framtida interna flygplatsinfrastrukturprojekt, samt planerings- och förvaltningsförfaranden. Med hjälp av den digitala tvilling kan Infraero minska underhållskostnaderna och uppnå en bättre flygplatsoperation hos SBLO. Projektteamet räknar med att spara mer än BRL 559,000 per år med sin digitala tvilling. Organisationen förväntar sig också att öka lönsamheten.
Programvara som används
ProjectWise användes för att skapa flygplatsens integrationsplattform, som fungerade som projektets anslutna datormiljö. Importeringsförmågan hos MicroStation-punktmoln tillåter laget att skapa realitetsnätet för alla flygplatsanläggningar med hjälp av punktmoln. OpenBuildings Designer (tidigare AECOsim Building Designer) hjälpte till att utforma och organisera biblioteken på flygplatsen samt modellera passagerarterminalen, fraktterminalen, brandstationen och andra befintliga byggnader. Teamet använde OpenRoads för att skapa det geometriska projektet och ytplanen för banbanan för landningsbanor, taxibilar och trafikvägar.
