Proč používat digitální dvojčata ve stavebnictví

Vše, co nás obklopuje, se stává digitální. Pokročilé technologie, jako je umělá inteligence a internet věcí (IoT), se stále více stávají důležitými součástmi každého odvětví, což činí procesy rychlejšími a efektivnějšími z hlediska nákladů, času a sledovatelnosti. Být digitální umožňuje každému odvětví dosáhnout více s méně; přinejmenším je to optimalizace, kterou hledají nejnovější pokroky v oblasti výpočetního výkonu a inteligentní algoritmy spolu s technologickým vývojem senzorů, miniaturizace, robotiky a dronů pomáhají i stavebnictví uvědomit si, jak mohou kombinovat Digitální a fyzické světy budují levnější, zelenější a bezpečnější budovy za kratší dobu.

Příkladem toho je, jak drony umožňují zachytit velké množství fotografií v krátkém časovém úseku, což usnadňuje plánování. Ale nejen to, protože v závislosti na senzoru, který dron má, lze současně získat data, pomocí kterých lze modelovat fyzikální charakteristiky, které dávají větší přidanou hodnotu jednoduché fotogrammetrii tekutin. Tento koncept, který skutečně mění tvář průmyslu AEC, je koncept „Digitálních dvojčat“ a nedávné příklady rozšířené reality Hololens2, které dokazují, že mnohé z toho budeme mít i mimo zábavní průmysl.

Podle nedávné zprávy společnosti Gartner se trend „digitálního dvojčete“ blíží „očekávání vrcholu“. Co jiného? Očekává se, že během 5 až 10 let tento trend dosáhne „náhorní plošiny produktivity“.

Co je to digitální dvojče?

Digitální dvojče označuje virtuální model procesu, produktu nebo služby. Digitální dvojče je spojením mezi objektem reálného světa a jeho digitální reprezentací, která nepřetržitě využívá data ze senzorů. Všechna data pocházejí ze senzorů umístěných ve fyzickém objektu. Digitální reprezentace je pak použita pro vizualizaci, modelování, analýzu, simulaci a další plánování.

Na rozdíl od BIM modelování digitální dvojče nemusí nutně sloužit objektu s prostorovou reprezentací. Například transakční proces, soubor osoby nebo sada vztahů mezi zúčastněnými stranami a správními jednotkami.

Digitální dvojče infrastruktur je samozřejmě nejatraktivnější, přinejmenším v oblasti geoinženýrství. Vytvořením digitálního dvojčete budovy mohou vlastníci a provozovatelé budov zabránit mnoha problémům, které se v budově vyskytují, přijímat stavební strategie a následně mít bezpečnější budovy. Můžete například vytvořit digitální dvojče budovy a zkontrolovat, jak bude reagovat na velké zemětřesení. V závislosti na výsledku můžete provést nezbytné změny v budově, než kalamita udeří a věci se vymknou z rukou. Takto může digitální dvojče budovy zachránit životy.

Digitální dvojčata umožňují projektantovi, aby měl veškeré informace týkající se budovy k dispozici v reálném čase, spojené se souborem života, který zahrnuje koncepci, návrh, konstrukci, údržbu a provozování aktiva. Poskytuje okamžitý přístup ke všem informacím o staveništi. Pomáhá stavitelům, aby si vždy byli jisti, že i ty nejmenší věci, jako jsou požadovaná opatření paprsku.

Jak nedávno uvedl Mark Enzer, technický ředitel, MottMacDonald na budově SMARTIn Summit 2019, když diskutovali o obnovovací frekvenci digitálních dvojčat; "Nejde o skutečný čas, jde o správný čas."

Výhody použití digitálních dvojčat ve stavebnictví.

Správné používání technologie vždy zefektivňuje procesy. Například digitální dvojčata tím, že umožňují, aby simulace měly potenciál nést škody způsobené přírodními katastrofami a katastrofami způsobenými člověkem. Mohou pomoci občanům vést bezpečnější život. Například v případě infrastruktur, kde se předpokládá velký provoz, pomocí simulačního softwaru pro chodce, můžeme předpovědět, kdy a kde bude větší přetížení. Zavedením nezbytných změn v digitálním modelu infrastruktury je možné dosáhnout větší bezpečnosti, efektivnosti a snížení provozních nákladů při výstavbě a údržbě aktiva.

Výhody používání digitálních dvojčat ve stavebnictví je mnoho. Některé z nich jsou podrobně popsány níže:

Průběžné sledování průběhu výstavby.

Monitorování staveniště v reálném čase pomocí digitálního dvojče ověřuje, že dokončené dílo je v souladu s plány a specifikacemi. S digitálními dvojčaty je možné sledovat změny v modelu, jak je postaven, denně a hodinově, a v případě jakékoli odchylky lze podniknout okamžité kroky. Navíc je možné snadno ověřit stav betonu, praskliny ve sloupcích nebo přemístění materiálu na staveništi pomocí digitálního dvojče. Tyto objevy vedou k dalším inspekcím a rychlejším zjištěním problémů, což vede k efektivnějším řešením.

Optimální využití zdrojů.

Digitální dvojčata dokonce vedou k lepšímu přidělování zdrojů a pomáhají společnostem vyhnout se ztrátě produktivního času v pohybu a manipulaci s nepotřebnými materiály. S použitím této technologie je možné se vyhnout nadměrnému přidělování a je také snazší dynamicky předvídat požadavky na zdroje na webu.
I použití zařízení lze sledovat a nepoužité lze uvolnit pro jiné práce. To šetří čas i peníze.

Monitorování bezpečnosti

Bezpečnost je velkým problémem na stavbách. Digitální dvojčata tím, že společnostem umožňují sledovat osoby a nebezpečná místa na staveništi, pomáhají vyhnout se používání nebezpečných materiálů a činností v nebezpečných prostorách. Na základě informací v reálném čase může být vyvinut systém včasného oznámení, který umožňuje správci stavby vědět, kdy se pracovník v terénu nachází v nebezpečné oblasti. Oznámení může být také odesláno do přenosného zařízení pracovníka, aby se zabránilo vzniku nebezpečí.

Výhody použití technologie digitálních dvojitých technologií ve stavebnictví jsou četné. Staré návyky jsou těžké, ale pro dosažení větší efektivity ve stavebnictví je nutné jít digitálně. Využití technologie digitální dvojče může přinést nesmírnou inovaci do rozvoje infrastruktury a přinést novou kvalitu. Průmysl se musí připravit a přizpůsobit měnícímu se digitálnímu prostředí!

Příklad toho

Minulý rok v Londýně jsme měli příležitost udělat rozhovor s brazilskými kolegy. Použitím digitálního dvojčete je brazilské letiště guvernéra José Richy (SBLO), čtvrté největší letiště v jižní Brazílii, schopno lépe spravovat údaje o letištích a dosáhnout vyšší efektivity svého provozu.
Provozovatel letiště SBLO, cítící potřebu lépe organizovat letištní data, se rozhodl vytvořit digitální dvojče, které by fungovalo jako realitní síť a centrální úložiště pro všechna data letiště, včetně infrastruktury, budov, systémů budov. , zařízení a mapy a data pro správu.

BIM a GIS spolu s aplikacemi Bentley byly použity k modelování stávajících zařízení 20, které pokrývají více než 920,000 metrů čtverečních plochy letiště. Modelovali také vzletovou a přistávací dráhu, dvě letecké loděnice a systém pojezdové dráhy a přístupové cesty. Projektový tým pak vytvořil parametrickou databázi na podporu plánování a zlepšení řízení projektů.
Projektový tým vytvořil digitální dvojče letiště, které obsahuje obrazovku letiště a centrální úložiště pro všechna data letiště. Centrální úložiště pomáhá uživatelům přesně určit umístění systémů v rámci letištní infrastruktury, zlepšit řízení podniku bezpečnými a účinnými operacemi. Digitální dvojče rovněž zjednoduší všechny budoucí interní projekty letištní infrastruktury, jakož i procesy plánování a řízení. Infraero dokáže díky digitální dvojici snížit náklady na údržbu a dosáhnout lepšího provozu na letišti SBLO. Projektový tým očekává, že díky digitální dvojici ušetří více než BRL 559,000 ročně. Organizace také očekává zvýšení své ziskovosti.

Použitý software

ProjectWise byla využita k vytvoření platformy integrace letišť, která sloužila jako propojené datové prostředí projektu. Schopnost importu cloudu MicroStationu umožnila týmu vytvořit realistickou mřížku všech letištních zařízení pomocí bodových mraků. OpenBuildings Designer (dříve AECOsim Building Designer) pomáhal navrhovat a organizovat knihovny letištních zařízení, stejně jako modelování terminálu pro cestující, nákladového terminálu, požární stanice a dalších stávajících budov. Tým použil OpenRoads k vytvoření geometrické projektové a povrchové mapy dráhy pro dráhy, pojezdové dráhy a servisní komunikace.