Większość z nas nie kojarzy tego sektora przemysłu z innowacjami. W kontekście placu budowy myślimy o rysunkach 2D, pracy fizycznej czy cegłach. Rzeczywistość jest jednak zupełnie inna, a poziom zaawansowania technologicznego na każdym etapie budowy może przyprawić o zawrót głowy. Przez dziesięciolecia branża budowlana była daleko w tyle w porównaniu, na przykład, z przemysłem motoryzacyjnym. Dlatego w tym artykule chciałbym skupić się bardziej na dziedzinie projektowania i przedstawić najnowsze trendy, które obecnie intensywnie ewoluują.
Metody, których używamy do projektowania, budowania i obsługi naszych budynków i całej infrastruktury ewoluowały, podobnie jak podejmowanie decyzji i możliwe wyniki. Od planowania 2D na papierze, przez CAD, rysunki i raporty, po modelowanie 3D i 4D. Standardy i procesy BIM okazały się najbardziej produktywne i wyższej jakości.”
Niedawno specjaliści rozszerzyli swoje techniki do 5D, a obliczenia emisji dwutlenku węgla stały się integralną częścią procesu decyzyjnego, dzięki czemu obecnie coraz więcej decyzji podejmowanych jest wyłącznie na podstawie danych.
Hasło BIM jest teraz na ustach wszystkich w naszej branży. Technologia modelowania informacji o budynku (BIM) umożliwia architektom i inżynierom szerszą współpracę, a wszyscy zaangażowani w projekt mogą pracować jednocześnie na jednym modelu – i nie tylko.
Cyfrowe bliźniaki
BIM nie jest jednak zasadniczo „rewolucją”, którą chcę się zajmować. O wiele bardziej fascynujący i zaawansowany technicznie jest cyfrowy bliźniak. Koncepcja ta stanowi niejako dalszy rozwój metodologii BIM. Cyfrowy bliźniak to realistyczna i dynamiczna, cyfrowa reprezentacja fizycznego zasobu, procesu lub systemu w środowisku naturalnym czy zbudowanym, która:
– Łączy świat fizyczny i cyfrowy i może reprezentować stan w czasie zbliżonym do rzeczywistego poprzez ciągłą synchronizację danych z różnych źródeł.
– Umożliwia ulepszoną wizualizację, analizę i symulację w celu podejmowania decyzji na podstawie danych.
– Możesz przeglądać, monitorować i uzyskiwać wgląd w dane w dowolnym miejscu i czasie, aby poprawić wydajność, niezawodność i zrównoważony rozwój.
Czym Cyfrowy Bliźniak różni się od BIM? Podczas gdy BIM jest w dużej mierze modelem statycznym, Digital Twin jest modelem dynamicznym. BIM koncentruje się na tworzeniu modelu budynku, który po zatwierdzeniu stanowi podstawę dla kolejnych etapów planowania. Dla porównania, cyfrowy bliźniak wciąż się rozwija, na co pozwala ciągłe wzbogacanie go o informacje, dzięki czemu model nie tylko opisuje aktualny stan planowania budynku w dowolnym momencie w najlepszy możliwy sposób, ale także przechwytuje dane wykraczające poza budowę.
Cyfrowy bliźniak jest obrazem rzeczywistości w wirtualnym modelu. Wymaga również pętli sprzężenia zwrotnego z rzeczywistością. Umożliwia to architektom i inżynierom cyfrowe planowanie budynku przed jego fizyczną budową oraz planowanie działań konserwacyjnych przed ich przeprowadzeniem w świecie rzeczywistym, co minimalizuje ryzyko.
Dlaczego warto korzystać z cyfrowego bliźniaka? Dane zasilające to narzędzie mogą pochodzić z wielu źródeł, takich jak informacje inżynieryjne (rysunki, dokumenty, modele itp.) czy informacje operacyjne (np. z czujników, dronów, kamer, informacji biznesowych lub zapisów z inspekcji). Umożliwia to cyfrowemu zasobowi reprezentowanie zachowania fizycznego zasobu, stanu roboczego i pozycji w czasie zbliżonym do rzeczywistego, w zależności od częstotliwości, z jaką dane te są integrowane z cyfrowym bliźniakiem.
iTwin
Bentley Systems to firma zajmująca się oprogramowaniem do inżynierii infrastruktury, która intensywnie rozwija technologię Digital Twin, zwaną w nomenklaturze firmy iTwin. Firma oferuje bogate portfolio oprogramowania infrastrukturalnego, takie jak legendarne MicroStation, służące do projektowania CAD 2D i 3D czy OpenBuildings Designer jako oprogramowanie BIM. Portfolio jest jednak otwarte, dzięki czemu inne środowiska mogą zostać włączone i zintegrowane w celu stworzenia najlepszej możliwej kombinacji rozwiązań dla każdego projektu i budowy.
W swojej ponad 30-letniej historii firma Bentley zawsze była pionierem technologii. Obecnie, w obszarze Digital Twin, postrzega siebie jako pioniera i jedynego dostawcę oferującego najlepsze w swojej klasie rozwiązanie dla iTwins w infrastrukturze. Usługi iTwin zapewniają możliwość wizualizacji i analizy cyfrowego bliźniaka składającego się z cyfrowych komponentów stworzonych przez wiele niekompatybilnych narzędzi – BIM/CAD i GIS.
Cyfrowy bliźniak Niemiec
Wreszcie, oto przykład cyfrowego bliźniaka w akcji. Istnieje projekt, w ramach którego trzy instytucje (Federalna Agencja Kartografii i Geodezji (BKG) we współpracy z Hamburskim Urzędem Geoinformacji i Geodezji (LGV) oraz Regionem Metropolitalnym Hamburga (MRH)) będą dysponować zbiorem danych dla pierwszego prototypu cyfrowego bliźniaka. Lotniczy skan laserowy całych Niemiec zostanie zarejestrowany w wyjątkowo precyzyjnym modelu 3D. W ten sposób stworzono niezwykle ważne narzędzie (Digital Twin Germany) do opracowywania zaleceń dotyczących działań w sytuacjach krytycznych.
To tylko krótki przegląd, ale daje dobre wyobrażenie o kierunku, w jakim będzie rozwijać się przyszłość branży budowlanej oraz o fantastycznych możliwościach, jakie otworzy przed nią cyfryzacja wszystkich procesów budowlanych.
Tekst: Karol Kempski
Fot: stock.chroma.pl