Digitala tvillingar

Utnyttja kraften i data efter att konstruktionen är klar.
Dela på facebook
Dela på linkedin
Dela på twitter
Dela på email

Insamlingen och spridningen av data för prestandaanalys efter att ett konstruktionsprojekt är färdigt har historiskt sett varit begränsad till några få mätbara kriterier, till exempel energigranskning. Detta håller dock snabbt på att förändras genom att nya analysverktyg utvecklas under benämningen “digitala tvillingar”. För arkitekt-, ingenjörs- och byggbranschen (AEC) innebär det att vi kan förvänta oss att företag och konsulter kommer att börja erbjuda tekniktjänster som bygger på digitala tvillingar inom en snar framtid.

Det kan ge ditt företag, eller dess konkurrenter, det försprång som krävs när det gäller att rita och konstruera mer effektiva byggnader. Digitala tvillingar är datormodeller av verkliga saker, som tillverkningsprocesser eller mekaniska system, men oftast motsvarar modellerna fysiska objekt och utrymmen som fångas i realtid och bygger på data som samlas in av en stor mängd sensorer. Dessa data spårar en mängd olika faktorer för prestandamätning som ingenjörer kan använda för att förbättra sina designer.

I din bil finns till exempel redan inbyggda sensorer som meddelar mekaniken om eventuella problem. Tack vare IoT (det så kallade “Internet of Things”, eller “Sakernas internet”, som skapas av de vanligt förekommande sensorer och trådlösa signaler som sitter i smarttelefoner och olika apparater) blir de utrymmen vi lever i allt mer sammankopplade. Därmed är vi inte längre begränsade till att hämta information från en enskild bil om just den bilens prestanda. Vi kan istället hämta data från många olika bilar på en motorväg, och skapa en digital tvilling som spårar själva motorvägens prestanda.

För byggare och utvecklare ligger en enorm potential i användningen av digitala tvillingar, särskilt när tekniken kombineras med befintlig teknik för BIM (byggnadsinformationsmodellering). I mindre skala kan man till exempel bygga en modell av en fotbollsarena, och sedan använda modellen som grund för en digital tvilling genom att installera sensorer som samlar in data i realtid om luftflöde och temperatur, vilket kan göra kylningen av arenan mer effektiv. Eller så kan man spåra hur publiken rör sig under en match, så att man vet exakt när man behöver skicka en städpatrull till toaletterna.

Som exempel på ett storskaligt projekt i verkliga livet har hela stadsstaten Singapore byggt en digital tvilling av sig själv för att övervaka trafikmönster, energiåtgång och luftflöde i staden. Modellen har gjort att såväl stadsplanerare som företagsägare har kunnat arbeta mer effektivt och minska kostnader, trafikstockning och föroreningar.

Den främsta skillnaden mellan BIM och digitala tvillingar är att BIM är statiskt och utgör en modell av en byggnad som man kan experimentera med digitalt, men som inte samlar in några nya data. En digital tvilling till en byggnad använder sensorer i hela byggnaden för att skapa en ström av värdefulla data om hur människor faktiskt använder utrymmet under hela byggnadens livscykel.

När det gäller att samla in och analysera information som hämtas från personliga trådlösa enheter inom IoT uppstår viktiga frågor om säkerhet och sekretess. Det är därför troligt att man inom den närmaste framtiden kommer att använda sig av “push-pull”-principen, medan de juridiska frågorna debatteras. Informationen har dock ett oerhört stort värde för byggföretag och byggherrar. De senare bör därför planera för inbyggda sensorer som tar viktiga mått och överför informationen till den digitala tvillingen av varje projekt de genomför, och förlita sig så lite som möjligt på data från personliga smarta enheter.

De byggnader och utrymmen vi lever i blir “smartare” för varje år – inte bara mer interaktiva utan också mer kapabla att samla in data. Det beror delvis på installationen av bättre och pålitligare sensorer i byggnader som smarta hem, hotell, sjukhus och fabriker. Inom byggnadstekniken uppnås också allt större effektivitet inom byggande, planering och kommunikation. Användningen av 3D-skrivare, drönare och automatisering, samt ökningen av modulära och monteringsfärdiga byggnader, bidrar alla på sitt viss till förändringarna inom AEC-branschen. Digitala modeller som ingenjörer kan använda för att förfina och fullända föremål och system kommer att ingå som en del av varje förändring. Tekniken med digitala tvillingar kommer att ha en enorm inverkan på AEC-branschen under de närmaste 20 åren medan man rör sig bort från traditionellt lösvirkesbyggande och mot modulärt/monteringsfärdigt byggande och automatiserad konstruktion.

Digital återkoppling från en byggnadsanläggning kan leda till designförbättringar på några månader, istället för på flera år, eftersom de sensorer som testar en byggnad och de maskiner som bygger den kommunicerar med varandra. Framtiden för företag, i synnerhet inom AEC-branschen, ligger i data.

De byggherrar, byggföretag och designers som bäst känner till hur man samlar in och analyserar projektinformation kommer att skapa effektivare processer, bygga smartare och säkrare byggnader och kontinuerligt förbättra sitt arbete med varje ny modell.