Digital twin
- 2024. május 8.
A Digital twin egy élő, digitális másolata az épületnek, amely nemcsak az épített állapotot tartalmazza, hanem folyamatosan frissíti önmagát valós idejű adatokkal az épület működéséről, használatáról és állapotáról.


Erről lesz szó
Digital twin hasznosítása
A digital twin egy részletgazdag, dinamikusan frissülő háttéradatbázis az ingatlanról, amire célszoftvereket integrálva „virtuális irányítópultot” hozhatunk létre, amit főleg az épület üzemeltetése során használunk. A zárt rendszer több társosztálynak (épületüzemeltetés mellett pl. pénzügy, beszerzés, felsővezetés, stb.) is képes magas automatizáltsággal információt szolgáltatni.
A digital twin teljes mértékben bejárható a virtuális térben és ez egyértelművé teszi, hogy mi hol van, hogy néz ki és milyen tulajdonságai vannak. Az eszközökhöz és a helyekhez adatokat, dokumentumokat tudunk rögzíteni, a működésükről pedig kimutatások, statisztikák is lehívhatók. Ezzel áttekinthetővé válik a hagyományos módszerrel általában átláthatatlan ingatlanvagyon.
Digital twin alkalmazásával komoly eredmények érhetők el – az IDC Business Value Report alapján
- 47%-kal csökkenhet a nem tervezett leállási idő
- 17%-kal növekszik az eszközök élettartama
- 26%-kal hatékonyabb tud lenni a technikusok munkája.
Prediktív karbantartás
Előre jelezhetjük a berendezések meghibásodását, így megelőzhetjük a problémákat. Ha belegondolunk abba, hány százmillió Ft kiesést és milyen egyéb veszteséget (vállalat piaci megítélése, vevői kör kockáztatása, biztonsági kérdések, stb.) tud okozni pl. egy autógumigyár vagy egy elektronikai üzem esetében egy nem várt, félnapos termelésleállás, akkor máris érthető, miért érdemes a technológiára áldozni.
Energiagazdálkodás optimalizálása
Mivel a digitális iker folyamatosan, interaktív kapcsolatban áll épületünkkel, a megfelelő visszacsatolással valós időben optimalizálhatjuk az energiafelhasználást.
Ezzel elkerülhető pl. egy egyébként is árnyékos épületrész túlhűtése, de – intelligensen, korábbi adatokat, időjárást stb. figyelembe véve – csúcsra optimalizálható az épület éjszakai energiaellátása is. Az üzemeltetést adatvezérelt döntéshozatallal és automatizálással tehetjük egyszerűbbé és hatékonyabbá.
Létesítmény- és eszközmenedzsment, vagyonkezelés
A teljes ingatlanvagyon minden adata (méret, elrendezés, ingóságok) megfelelően klasszifikálva egyetlen közös adatbázisba rendezhető, megkönnyítve a megjelenítést, kezelést, lekérdezést és kimutatáskészítést, akár régiók, telephelyek, épületek, vagy azon belüli egységek szerinti bontásban.
Az adott helyen lévő gépészet, bútorok, tárgyi információk és további kapcsolódó adatok (kiadható területek, fogyasztási információk, munkaállomások száma) is egy kattintás közelségbe kerülnek. A foglaltsági, konkrét helyhasználati információk ismeretében jobban kihasználhatjuk a rendelkezésre álló teret, ezzel javíthatjuk a komfortot és a területkihasználtsági mutatókat.
A teljes bérleti szerződésállomány rögzíthető a modellel összekötött eszközmenedzsment szoftverben, épületekhez, helyiségekhez rendelve is lekérdezhető minden szükséges információ, megoldott a dokumentumkezelés és a kontrolling felé történő automatizált adatszolgáltatás.
Gyártásszimuláció
Virtuális modellünk segítségével még a tervezett üzembővítés előtt szimulálhatjuk és optimalizálhatjuk az új üzemrész elvárt működését.
A digitális iker részletesen és pontosan jeleníti meg a kész épületet a virtuális térben, így megalapozott döntéseket tudunk hozni a gyártóegységek pozíciójáról, számáról, a kiszolgáló egységekről, a kapuk méretéről, a munkaerőről, a mozgásukról, stb., amivel költséget, időt és egyéb problémát tudunk megtakarítani.
Hogy jön létre a digital twin?
Azt, hogy legyen a projekt végén egy üzemeltetésre felkészített digital twin, mint BIM célt és a szoftverkörnyezetre vonatkozó elvárásokat már a projekt elején rögzíteni kell a megrendelői (EIR) oldalon, amire a tervező a BEP dokumentumban ad megoldási javaslatot.
- As built modell készítése: frissítjük a kész épület megvalósult állapota alapján a BIM modellt (azaz átvezetjük az építkezés során végrehajtott változtatásokat), ezzel létrehozzuk az „as-built” modellt
- IoT eszközök telepítése: szenzorokat telepítünk az épületbe, amelyek valós idejű adatokat gyűjtenek különböző paraméterekről (hőmérséklet, páratartalom, fényviszonyok, energiafogyasztás, mozgás, helyhasználat, stb.)
- Adatintegráció: IoT platformok segítségével összekötjük az érzékelők által szolgáltatott adatokat az elkészült BIM modellel.
- Szimulációk és elemzések: a digitális iker segítségével szimulációkat és elemzéseket végezhetünk, például előre jelezhetjük a karbantartási igényeket, megalapozott döntést hozhatunk az átépítés vagy a bővítés részleteiről, optimalizálhatjuk az energiafelhasználást stb.
☛ Olvasd el, hogyan lehet létrehozni az as built modellt scan to BIM segítségével.
A digital twin létrejöttét időben megelőzi az „as-designed” modell és az „as-built” modell, amik különböző fázisokat és állapotokat jelentenek az építési folyamatban és az épület életciklusában.
Mi az as-designed (as-planned) modell?
Az épület tervezési állapotát tükrözi; az építészeti, statikai, épületgépészeti stb. tervek alapján készül, tartalmazza az összes tervezett elemet és rendszert, segít a tervek vizualizálásában, az ütközésvizsgálatban, költség– és időtervezésben és még számos szerepe van.
Mivel az épületre vonatkozó előzetes elképzeléseket, terveket tartalmazza, nem pedig az elkészült épület adatait, tartalmilag nagyban eltér a valóságos állapottól. Ha ez alapján üzemeltetnénk az épületet, folyamatos hibákkal, problémákkal, pontatlan eredményekkel szembesülnénk.
☛ Kattints ide és nézd meg, mire lehet használni tervezés során a BIM adatokat.
Mi az as-built modell?
Az épület valós állapotát tükrözi, ahogy az a helyszínen ténylegesen megépült. Az „as-designed” vagy „as-planned” modell alapján készül, de tartalmazza a kivitelezés változásait, módosításait.
A kivitelezés során a mérnökök és a kivitelezők kooperációja alapján, lézeres szkennelés, drónok, és egyéb technológiák segítségével frissítik a modellt, hogy az megegyezzen a kivitelezett állapottal. Ez biztosítja, hogy a végleges modell pontosan tükrözze az elkészült épületet, ami rendkívül fontos az üzemeltetés és karbantartás során.
Mi az a digital twin (digitális iker)?
Élő, digitális másolata az épületnek, amely nemcsak az épített állapotot tartalmazza, hanem folyamatosan frissül valós idejű adatokkal az épület működéséről, használatáról és állapotáról.
Az „as-built” modell alapján jön létre, de információtartalma folyamatosan bővül a különböző szenzorok, IoT eszközök és egyéb adatforrásokból származó, valós idejű adatokkal. Lehetővé teszi az épület üzemeltetői számára, hogy ez alapján optimalizálják az épület működését, javítsák az energiahatékonyságot, és előre jelezzék a karbantartási igényeket.
Az „as-designed” modell tehát az első lépés a tervezési folyamatban, amelyből az „as-built” modell készül a kivitelezés alatt. Az „as-built” modell pedig az alapja a „digital twin”-nek, amely az üzemeltetés során frissül folyamatosan valós idejű adatokkal.
Összefoglalva, az „as-designed” modell a tervezési állapotot, az „as-built” modell a megépült állapotot, míg a „digital twin” az élő, valós idejű működési állapotot tükrözi. Ezek a modellek együtt biztosítják, hogy a BIM építményprojektek hatékonyan tervezhetők, megvalósíthatók és üzemeltethetők legyenek.
Milyen szoftver kell a digital twinhez?
Ahhoz, hogy a digitális iker létrejöjjön és hatékonyan működjön, többféle szoftver és technológia integrációjára van szükség.
BIM szoftverek
A digitális iker alapjául szolgáló BIM modellt általában – attól függően, hogy closed BIM vagy open BIM workflow-t használunk a projektben – Revitben vagy ArchiCAD-ben hozzuk létre.
IoT platformok
Ezek a rendszerek kötik össze a való világot a virtuálissal: platformot biztosítanak az egyes eszközök és rendszerek BIM modellhez történő integrálásához, fejlesztői környezetként funkcionálnak, adatokat gyűjtenek és elemzéseket is végeznek. Ilyen pl. a Microsoft Azure Digital Twins vagy a Siemens MindSphere platformja.
Adatkezelő és analitikai szoftverek
Miután megtörtént az összekötés, a keletkező adatok valós idejű feldolgozására, elemzésére és karbantartására újabb célszoftverekre van szükség. Széles körben ismert az IBM Maximo alkalmazáscsomagja, ami intelligens eszközgazdálkodást, felügyeletet és prediktív karbantartást tesz lehetővé, vagy a PTC ipari IoT (IIoT) megoldásokra fókuszáló ThingWorx platformja.
Felhőalapú szolgáltatások
Az Amazon Web Services IoT platformja nagy létszámú eszközök csatlakoztatását és kezelését, valamint az adatok gyűjtését és elemzését teszi lehetővé, hasonlóan a Google Cloud IoT szolgáltatáshoz.
Fentieken kívül léteznek egyéb, speciális digital twin platformok, pl. a kifejezetten az épületekre és a kapcsolódó infrastruktúrára fejlesztett Willow, vagy az ipari környezetekben használt digitális ikrekre célzó GE Predix.
A BIM-es projektek során rendszeresen alkalmazzuk a tervezés és a kivitelezés során a Dalux CDE platform moduljait. A dán szoftverfejlesztő az üzemeltetés irányában is meghosszabbította a BIM modell platformon belüli életét – Dalux FM és Dalux Handover megoldása mobilról is gyors hozzáférést biztosít az összes épület és eszköz információjához, dokumentumaihoz.
A fenti szoftverek együttműködnek annak érdekében, hogy valós idejű adatokat gyűjtsenek, elemezzenek és szimulációkat végezzenek, amelyek segítségével hatékonyabbá és optimalizáltabbá válik az épületek és rendszerek üzemeltetése.