Зачем нужны Цифровые двойники в строительной отрасли

Бетани Бюргер (Bethanie Buerger)
Директор по продуктам, реализация проектов, Bentley Systems.

Что такое Цифровой двойник и как он работает

Если организации планируют переход на цифровые технологии, лучший способ достижения этой цели — внедрение Цифровых двойников. Но сначала важно понять, что такое Цифровой двойник и как он работает. Цифровой двойник — это виртуальная копия физического объекта, процесса или системы в совокупности с технической информацией, позволяющей понимать и моделировать общую производительность.

С целью отображения состояния и условий в режиме, близком к реальному времени, Цифровые двойники постоянно обновляются данными из множества источников, включая датчики и непрерывную съемку. Именно эта возможность постоянного обновления Цифрового двойника дает нашим пользователям конкурентное преимущество перед статическими 3D­моделями. Цифровые двойники инфраструктурных объектов, известные как iTwins, позволяют пользователям визуализировать активы, отслеживать изменения и оптимизировать их производительность. Они также постоянно обновляются данными из физического объекта. Эта информация используется для понимания и моделирования общей производительности.

Переход на цифровые технологии — это основная стратегия, которой придерживаются компания Bentley и ее клиенты для продвижения реализации инфраструктурных проектов и повышения эффективности активов. Наиболее важной частью этой стратегии является использование Цифровых двойников.

Создание Цифрового двойника

Цифровые двойники инфраструктурных объектов создаются путем объединения 3D/4D­визуализации, моделирования реальности, смешанной реальности и геотехнических технологий.

iTwins объединяют данные из различных типов хранилищ данных, включая BIM­модели, чертежи, спецификации, документы, аналитические модели, фотографии, модели реальности, каналы Интернета вещей, а также данные по управлению корпоративными ресурсами и активами предприятия. Чтобы поддержать наших пользователей в их переходе на цифровые технологии, Bentley предлагает сервисы iTwin, которые представляют собой набор облачных сервисов, позволяющих организациям создавать, визуализировать и анализировать iTwins.

Компания Bentley также присоединилась к buildingSMART International в качестве международного участника, который способен привнести свои богатые знания и опыт в программу стандартов и решений. Предлагая сообществу IFC потрясающие возможности для открытых совместимых способов работы с Цифровыми двойниками, iTwins поддерживают построение схемы данных в открытом формате Industry Foundation Classes (IFC), разработанном buildingSMART. IFC — это отраслевая схема модели данных. iTwins от Bentley может использовать геометрию IFC и бизнес­данные (через iModel Bridge для IFC) и экспортировать снимки в IFC. Компания Bentley планирует добавить iModel Bridge для IFC к платформе с открытым исходным кодом iModel.js для Цифровых двойников.

Преимущества использования Цифровых двойников

Однако помимо улучшенной визуализации и оптимизированной производительности активов существует и ряд других преимуществ использования Цифровых двойников в строительной отрасли. С помощью Bentley iTwin Design Insights проектные команды получают аналитическую информацию о своей работе, которая помогает им понять влияние проектных решений на стоимость, график, количество необходимых материалов, безопасность и другие ключевые показатели эффективности (KPI) на ранних этапах проекта. iTwin Design Insights дает пользователям возможность определять «горячие точки» в течение определенного периода времени, чтобы заранее выявлять потенциальные коллизии и риски проекта. Более того, iTwin Design Insights предлагает пользователям простой способ создания информационной панели бизнес­аналитики для Цифровых двойников. Решение интегрируется с Microsoft Power BI, предлагая тем самым достаточно простой способ создания персонализированных интерактивных информационных панелей.

Использование Цифровых двойников в строительной отрасли

Цифровые двойники могут принести значительную пользу строительной отрасли, помогая пользователям принимать решения на основе данных и обеспечивать более предсказуемые результаты. В случае с iTwins они охватывают весь жизненный цикл объекта, позволяя тем самым принимать более обоснованные решения и достигать лучших результатов на всех этапах. iTwins дают пользователям возможность моделировать логистические и проектные графики, отслеживать ход выполнения работ и их статус, а также просматривать актуальную 4D­модель. Вся информация о строительстве доступна в одном месте, включая тэги активов, заказы на выполнение работ, записи о техническом обслуживании, отчеты о проверках и детали рабочих планов.

Ниже приведены некоторые конкурентные преимущества, которые пользователи могут получить, используя iTwins в своей работе:

• с их помощью пользователи могут быстро задавать порядок выполнения строительных операций и выполнять моделирование, что, в свою очередь, позволяет им обнаруживать и устранять ошибки еще до начала работ;
• они сокращают время работы проектных команд и, как следствие, затраты владельца;
• они могут предоставить аналитические данные по проекту до начала работ на строительной площадке;
• с их помощью можно добиться значительного снижения производственных затрат;
• они могут снизить затраты на проект, получая при этом доступ ко всем данным на протяжении всего жизненного цикла объекта;
• они позволяют осуществлять мониторинг проекта в режиме реального времени с визуальным контекстом.

Поддержка всего жизненного цикла объекта

Цифровой двойник поддерживает жизненный цикл объекта в рамках проекта. Он позволяет осуществлять совместную работу, управление данными в режиме реального времени и аналитику. При совместной работе он позволяет каждому участнику проекта обмениваться данными и информацией о проекте и получать к ним доступ на рабочей площадке и в офисе. После этого организации могут начать собирать данные в режиме реального времени и управлять ими, чтобы сократить время реагирования на любые сбои в работе. Наконец, с помощью аналитики строительная отрасль может использовать интеллектуальные данные для принятия обоснованных решений.

К другим усовершенствованным инструментам Цифровых двойников Bentley относятся:

• iTwin Design Review — ускоряет сеансы проверки проекта и улучшает координацию работы над проектом;
• iTwin Design Validation — проверяет полноту и качество данных BIM;
• iTwin Design Insights — помогает пользователям визуализировать ключевые показатели эффективности, включая затраты, графики и объемы необходимых материалов;
• iTwin Immersive Asset Service — позволяет просматривать актуальные эксплуатационные данные из Цифрового двойника простым нажатием кнопки мыши по соответствующему активу.

На шаг впереди: польза Цифровых двойников в строительной отрасли

В строительной отрасли есть различные области, которые однозначно выиграют от внедрения Цифровых двойников. Для линейных проектов, таких как мосты и туннели, использование Цифрового двойника в рамках моделирования строительства SYNCHRO 4D может предоставить следующие возможности:

• соединение моделей — пользователи могут разбивать линейные модели проекта на строительные компоненты или части и применять их для построения графика строительства, например, с учетом того, сколько людей требуется для работ и когда они нужны;
• количество необходимых материалов — пользователи могут использовать Цифровые двойники, чтобы оценить, что им нужно с точки зрения рабочей силы и материалов для реализации проекта. Расчет этих затрат на рабочую силу и материалы, обычно выполняемый вручную, теперь можно автоматизировать, чтобы быстро и легко рассчитывать стоимость материалов;
• 4D­моделирование — Bentley SYNCHRO 4D позволяет виртуально и визуально планировать, составлять график и контролировать строительные аспекты проекта.

Все эти возможности повышают ценность и делают Цифровой двойник полезным для линейных проектов.