Digitale tvillinger i byggeriet: den ideelle afspejling af virkeligheden?

Når softwareingeniører skaber digitale tvillinger i byggeriet, betyder det, at designere og entreprenører kan se teknologiers gennemførlighed, før de bliver anvendt på et byggeprojekt
Del på facebook
Del på linkedin
Del på twitter
Del på email

Forestil dig, at mens vi fremstillede et produkt – eller i tilfælde af en bygning, mens vi byggede den – at når det var færdigt, havde vi samtidig en nøjagtig digital kopi af produktet, som vi kunne analysere for at sikre, at det vil fungere, som det var meningen. Hvor godt ville det ikke være?

Det er ikke blot en idé i hovedet på en tekniker i Silicon Valley – det er konceptet for en digital tvilling. Det er allerede en realitet i brancher som f.eks. produktion, og det spreder sig, så hurtigt som teknologiudviklingen tillader det.

Ifølge Gemini Principles, der er udviklet af Centre for Digital Built Britain (CDBB), er en digital tvilling “en realistisk digital repræsentation af aktiver, processer eller systemer i det byggede eller naturlige miljø.”

Hvad er en digital tvilling?

Helt enkelt beskrevet muliggør en digital tvilling en tidlig vurdering af et produkts levedygtighed og kan hjælpe med at forbedre forståelsen og samarbejdet mellem interessenterne – leverandører, designere osv. – efterhånden som det bliver leveret.

CDBB siger, at det, der adskiller en digital tvilling fra enhver anden digital model, er dens forbindelse til den fysiske tvilling. Baseret på data fra det fysiske aktiv eller system “låser en digital tvilling op for værdi ved primært at understøtte forbedret beslutningstagning, hvilket skaber mulighed for positiv feedback til den fysiske tvilling.”

Nogle mener, at digitale tvillinger begyndte hos NASA, hvor det amerikanske rumfartsagentur søgte at skabe identiske scenarier, der kunne hjælpe astronauter med at klare rumfartens strabadser.

Selvom sådanne praktiske forhold er indlysende, når mennesker begiver sig ud i det potentielt dødelige miljø i rummet, er data nøglen til en digital tvillings succes ifølge teknologigiganten IBM.

Når den virtuelle model er fyldt med data, siger IBM, at den kan bruges til at “køre simulationer, studere ydelsesproblemer og skabe mulige forbedringer, alt sammen med det mål at skabe værdifuld indsigt, som efterfølgende kan anvendes på det originale, fysiske objekt.”

Drager man de logiske konklusioner, mener mange, at digitale tvillinger i byggeriet har et enormt potentiale. For Ibrahim Atta-Apau, direktør hos konsulentfirmaet Atkins, kan potentialet for at transformere byggeriet allerede ses i produktionsbranchen, “som har taget brugen af data og teknologi til at revolutionere produktionsprocessen til sig.”

Gamechanger

Digitale tvillinger, siger han, “er klart en potentiel gamechanger, da vi til stadighed kæmper med produktivitetsudfordringer og et hullet omdømme med hensyn til projektlevering, men vi mangler stadig en del, før vi bliver et lysende eksempel for andre brancher.”

Det tog tid for folk at acceptere, at BIM ikke bare var et stykke software, siger han, men en hel metode og tilgang til hele infrastrukturens livscyklus, der kræver en ændring i adfærd. “Digitale tvillinger er ikke anderledes,” siger han, da niveauet af samarbejde på tværs af en forsyningskæde, der deler data og information problemfrit, er noget, der har et stort potentiale.

Ifølge SNCLavelin (SNCL) lover den digitale tvilling mere effektivt design, projektudførelse og drift ved dynamisk at integrere data og information gennem et aktivs livscyklus for at opnå effektivitets- og produktivitetsgevinster på kort og lang sigt.

SNCL siger: “Det er en dataressource, der kan forbedre designet af et nyt aktiv eller forståelsen af et eksisterende aktivs tilstand for at verificere byggeriets tilstand, køre “hvad nu hvis”-simuleringer og -scenarier eller udgøre et digitalt snapshot til brug ved fremtidigt arbejde. Dette har potentialet til i høj grad at reducere antallet af fejl og afbrudte datakæder, der findes i mere traditionelle metoder til informationsstyring.”

Softwareingeniører udvikler digitale tvillinger ved at bruge virtuelle modelleringsværktøjer og skabe midlerne til at indsamle og analysere de relevante data. Digitale tvillinger kan bruges på tværs af en række sektorer, fra energi til hoteller og endda detailhandel, ved at bruge databerigede modeller til at forbedre effektiviteten eller teste teorier om bestemt adfærd, menneskelig eller anden.

Optimering af moderne konstruktionsmetoder

Nogle mener, at brugen af digitale tvillinger i byggeriet kan fremskynde anvendelsen af moderne metoder såsom modulopbygning og præfabrikation. Entreprenørfirmaet Lendlease hævder, at digitale tvillinger kan bringe bæredygtigheden i overensstemmelse med et projekts designmål.

Digitale tvillinger, siger firmaet, kan afsløre et projekts sandsynlige CO2-fodaftryk og energieffektivitet, før første spadestik er taget. ”Derudover betyder teknologien, at de forskellige dele af en struktur kan produceres på en ekstern fabrik og derefter samles på stedet. Bygninger kan således ikke kun nemt samles, men også adskilles og genbruges til at understøtte en cirkulær økonomi.”

Lendlease fortalte, at en digital tvilling, de havde designet, havde været vigtig for at teste gennemførligheden af at bygge en 29-etagers bygning i Melbourne, Australien, lavet af bæredygtigt træ.

Entreprenøren sagde, at tømmer ikke var blevet brugt til så høj en bygning før, og “inkluderingen af projektets processer og materialer i den digitale tvilling identificerede mulighederne og gav en mere detaljeret forståelse af processer og omkostninger for udviklerne.”

Selvom det stadig er tidligt i designprocessen, siger Lendlease, at højhusets digitale tvilling allerede har givet indsigt i, hvordan man aktivt kan stramme projektets tidslinje og reducere omkostningerne.

Hvad med fremtiden?

Hvad bliver det næste for digital tvilling-teknologien? CDBB forestiller sig en tid, hvor der vil findes en “national digital tvilling“, hvor et vilkårligt antal digitale tvillinger kombineres til et slags økosystem, der dækker en række sektorer og forbindes via sikkert delte data.

Sådan et økosystem ville aldrig blive færdigt, siger CDBB. I stedet ville der blive føjet til det, efterhånden som infrastrukturen og andre sektorer voksede.

I bund og grund ville det være et stadigt voksende og udviklende digitalt spejl af virkeligheden omkring os.