Зачем использовать цифровых близнецов в строительстве
Все, что нас окружает, становится цифровым. Передовые технологии, такие как искусственный интеллект и Интернет вещей (IoT), все чаще становятся важными частями каждой отрасли, делая процессы более быстрыми и эффективными с точки зрения стоимости, времени и отслеживаемости. Переход на цифровые технологии позволяет каждой отрасли достичь большего с меньшими затратами; по крайней мере, это именно та оптимизация, к которой стремятся последние достижения в области вычислительной мощности и интеллектуальных алгоритмов, а также технологические разработки в области датчиков, миниатюризации, робототехники и беспилотников помогают даже строительной отрасли понять, как они могут сочетаться цифровые и физические миры для строительства более дешевых, более зеленых и безопасных зданий за меньшее время.
Примером этого является то, как дроны позволяют делать большое количество фотографий за короткий промежуток времени, что облегчает задачу планирования. Но не только это, так как в зависимости от датчика, который есть у дрона, одновременно могут быть получены данные, с помощью которых можно смоделировать физические характеристики, которые придают большую добавленную стоимость простой фотограмметрии жидкости. Эта концепция, которая действительно меняет облик отрасли AEC, — это концепция «цифровых близнецов», и недавние примеры дополненной реальности Hololens2 свидетельствуют о том, что многое из этого будет не только в индустрии развлечений.
Согласно недавнему отчету Gartner, тенденция «цифровых двойников» приближается к «пику ожиданий». Что еще? Ожидается, что в течение 5–10 лет эта тенденция достигнет «плато продуктивности».
Что такое цифровой близнец?
Цифровой двойник относится к виртуальной модели процесса, продукта или услуги. Цифровой двойник - это связь между объектом реального мира и его цифровым представлением, которое постоянно использует данные датчиков. Все данные поступают с датчиков, расположенных в физическом объекте. Затем цифровое представление используется для визуализации, моделирования, анализа, моделирования и дополнительного планирования.
В отличие от BIM-моделирования, цифровой двойник не обязательно служит объекту с пространственным представлением. Например, транзакционный процесс, файл человека или набор отношений между заинтересованными сторонами и административными единицами.
Конечно, цифровой двойник инфраструктур является наиболее привлекательным, по крайней мере, в области геоинжиниринга. Создавая цифрового двойника здания, владельцы и операторы зданий могут предотвращать различные проблемы, возникающие в здании, применять стратегии строительства и, следовательно, создавать более безопасные здания. Например, вы можете создать цифрового двойника здания и проверить, как оно отреагирует на сильное землетрясение. В зависимости от результата вы можете внести необходимые изменения в здание, прежде чем разразится бедствие и ситуация выйдет из-под контроля. Вот как цифровой двойник здания может спасти жизни.
Цифровые близнецы позволяют проектировщику здания иметь всю информацию, связанную со зданием, доступную в режиме реального времени, связанную с файлом жизненного цикла, который включает в себя концепцию, дизайн, конструкцию, обслуживание и эксплуатацию объекта. Это обеспечивает мгновенный доступ ко всей информации о строительной площадке. Это помогает строителям всегда быть уверенными даже в самых крошечных вещах, таких как требуемые меры луча.
Как недавно рассказал Марк Энцер, технический директор MottMacDonald в здании SMARTIn Summit 2019, обсуждая частоту обновления цифровых двойников; «Дело не в реальном времени, а в правильном времени».
Преимущества использования цифровых близнецов в строительстве.
Правильное использование технологий всегда делает процессы более эффективными. Например, цифровые близнецы, позволяя симуляциям потенциально нести ущерб, причиненный природными и техногенными катастрофами. Они могут помочь гражданам вести более безопасную жизнь. Например, в случае инфраструктур, где предполагается большое количество трафика, с помощью программного обеспечения для моделирования пешеходов мы можем предсказать, когда и где будет больше заторов. Внедряя необходимые изменения в цифровую модель инфраструктуры, можно добиться большей безопасности, эффективности и снизить эксплуатационные расходы при строительстве и обслуживании актива.
Преимущества использования цифровых близнецов в строительстве много. Некоторые из них подробно описаны ниже:
Непрерывный мониторинг хода строительства.
Мониторинг в реальном времени строительной площадки с помощью цифрового близнеца подтверждает, что выполненные работы соответствуют планам и спецификациям. С помощью цифровых близнецов можно отслеживать изменения в модели по мере ее создания, ежедневно и ежечасно, а в случае любого отклонения можно предпринять немедленные действия. Кроме того, состояние бетона, трещины в колоннах или любое смещение материала на строительной площадке можно легко проверить с помощью цифрового двойника. Такие открытия приводят к дополнительным проверкам, и проблемы обнаруживаются быстрее, что приводит к более эффективным решениям.
Оптимальное использование ресурсов.
Цифровые близнецы даже способствуют лучшему распределению ресурсов и помогают компаниям избежать потери продуктивного времени в перемещениях и обработке ненужных материалов. С использованием этой технологии можно избежать чрезмерного распределения, а также проще динамически прогнозировать требования к ресурсам на сайте.
Даже использование оборудования может быть отслежено, а неиспользованное может быть использовано для других работ. Это экономит время и деньги.
Мониторинг безопасности
Безопасность является большой проблемой на строительных площадках. Цифровые близнецы, позволяя компаниям отслеживать людей и опасные места на строительной площадке, помогают избежать использования небезопасных материалов и действий в опасных зонах. На основе информации в режиме реального времени может быть разработана система раннего оповещения, которая позволяет руководителю строительства знать, когда полевой работник находится в небезопасном регионе. Уведомление также может быть отправлено на портативное устройство работника, чтобы предотвратить возникновение опасности.
Преимущества использования цифровых двойниковых технологий в строительстве многочисленны. Старые привычки сложны, но чтобы добиться большей эффективности в строительстве, необходимо перейти на цифровой. Использование цифровых технологий близнецов может принести огромные инновации в развитие инфраструктуры и вывести качество и эффективность на новый уровень. Промышленность должна подготовиться и адаптироваться к меняющейся цифровой среде!
Пример тому
У нас была возможность взять интервью у бразильских коллег в прошлом году в Лондоне. Благодаря использованию цифрового двойника, бразильского аэропорта Говернадор Хосе Рича (SBLO), четвертого по величине аэропорта на юге Бразилии, он может лучше управлять данными аэропорта и достигать большей эффективности в своей деятельности.
Чувствуя необходимость лучшей организации аэропортовых данных, оператор аэропорта SBLO, Infraero, решил создать цифровой близнец, который будет действовать как сетка реальности и центральное хранилище для всех данных аэропорта, включая инфраструктуру, здания, системы зданий , объекты и карты и данные управления.
BIM и GIS, а также приложения Bentley использовались для моделирования существующих объектов 20, которые покрывают более 920,000 квадратных метров поверхности аэропорта. Они также смоделировали взлетно-посадочную полосу, два авиационных двора, систему рулежных дорожек и подъездные пути. Затем команда проекта создала параметрическую базу данных для поддержки планирования и улучшения управления проектом.
Команда проекта создала цифровой близнец аэропорта, который включает экран реальности аэропорта и центральное хранилище для всех данных аэропорта. Центральный репозиторий помогает пользователям точно определять местоположение систем в инфраструктуре аэропорта, улучшая управление бизнесом с помощью безопасных и эффективных операций. Цифровой близнец также оптимизирует все будущие проекты внутренней инфраструктуры аэропорта, а также процессы планирования и управления. С помощью цифрового близнеца Infraero может сократить расходы на техническое обслуживание и улучшить работу аэропорта в SBLO. Команда проекта рассчитывает сэкономить больше, чем BRL 559,000 в год, благодаря своему цифровому близнецу. Организация также ожидает увеличения своей прибыльности.
Программное обеспечение используется
ProjectWise использовался для создания платформы интеграции аэропорта, которая служила связной средой данных проекта. Возможность импорта облака точек MicroStation позволила команде создать сетку реальности всех объектов аэропорта, используя облака точек. OpenBuildings Designer (ранее AECOsim Building Designer) помогал проектировать и организовывать библиотеки объектов аэропорта, а также моделировать пассажирский терминал, грузовой терминал, пожарную часть и другие существующие здания. Команда использовала OpenRoads для создания геометрического проекта и карты поверхности системы ВПП для ВПП, РД и служебных дорог.
