為什麼在建築中使用數字雙胞胎

我們周圍的一切都變得數字化了。 人工智能和物聯網(IoT)等先進技術正日益成為每個行業的重要組成部分,使得流程在成本,時間和可追溯性方面更快,更高效。 走向數字化讓每個行業都能以更少的成果實現更多目標; 至少這是計算能力和智能算法的最新進展所尋求的優化,以及傳感器,小型化,機器人和無人機的技術發展,甚至幫助建築行業實現它們如何組合數字和物理世界在更短的時間內建造更便宜,更環保,更安全的建築。

這方面的一個例子是,無人機如何在短時間內捕獲大量照片,從而使計劃任務變得更加容易。 不僅如此,由於取決於無人機所具有的傳感器,因此可以同時獲取數據,通過這些數據可以對物理特徵進行建模,從而為簡單的流體攝影測量法帶來更大的附加值。 真正改變AEC行業面貌的概念是“數字孿生兄弟”的概念,而Hololens2的最新增強現實示例證明,我們將在娛樂行業之外擁有更多此類概念。

根據Gartner最近的一份報告,“數字雙胞胎”趨勢正在接近“預期的高峰”。 還有什麼? 在5到10年內,這一趨勢有望達到“生產力高原”。

Gartner為新興技術2018炒作週期

什麼是數字雙胞胎?

數字雙胞胎是指過程,產品或服務的虛擬模型。 數字雙胞胎是現實世界對象與其持續使用傳感器數據的數字表示之間的鏈接。 所有數據都來自物理對像中的傳感器。 然後將數字表示用於可視化,建模,分析,模擬和附加計劃。

與BIM建模不同,數字孿生不一定為具有空間表示的對象服務。 例如,交易過程,個人檔案或利益相關者與管理部門之間的一組關係。

當然,至少在地理工程領域,基礎設施的數字孿生是最有吸引力的。 通過創建建築物的數字雙胞胎,建築物的所有者和運營商可以防止建築物內發生的各種問題,採取施工策略,從而擁有更安全的建築物。 例如,您可以創建建築物的數字孿生子,並檢查其對大地震的反應。 根據結果,您可以在災難發生和事情失控之前對建築物進行必要的更改。 這就是建築物的數字孿生可以挽救生命的方式。

圖片提供:buildingSMARTIn Summit 2019

數字雙胞胎允許建築設計師實時獲得與建築物相關的所有信息,與生命文件相關聯,包括資產的概念,設計,構造,維護和操作。 它可以即時訪問有關施工現場的所有信息。 它可以幫助建築商始終確保最微小的東西,例如樑的所需尺寸。

正如MottMacDonald首席技術官Mark Enzer最近在SMARTIn Summit 2019大樓分享的那樣,談論數字雙胞胎更新的頻率; “這不是關於實時,而是關於正確的時間。”

在建築中使用數字雙胞胎的優點。

正確使用技術總能使流程更加高效。 例如,數字雙胞胎,允許模擬有可能承受自然災害和人為災害造成的損害。 他們可以幫助公民過上更安全的生活。 例如,對於應該有大量流量的基礎設施,通過使用行人模擬軟件,我們可以預測何時何地會出現更多擁堵。 通過在基礎設施的數字模型中引入必要的變化,可以在資產的構建和維護中實現更高的安全性,效率和更低的運營成本。

在建築中使用數字雙胞胎的優點很多。 其中一些詳述如下:

持續監控施工進度。

通過數字雙胞胎對施工現場進行實時監控,驗證完成的工作是否符合計劃和規範。 使用數字雙胞胎,可以每天和每小時跟踪模型中的變化,如果出現任何偏差,可以立即採取措施。 此外,混凝土的狀況,立柱的裂縫或施工現場的任何材料位移都可以在數字雙胞胎中輕鬆驗證。 這些發現導致額外的檢查,並且可以更快地檢測到問題,從而產生更有效的解決方案。

資源的最佳利用。

數字雙胞胎甚至可以更好地分配資源,幫助公司避免在運動和處理不必要的材料時浪費生產時間。 通過使用該技術,可以避免過度分配,並且更容易動態預測站點上的資源需求。
甚至可以跟踪設備的使用,並且可以釋放未使用的設備用於其他工作。 這節省了時間和金錢。

安全監控

安全是建築工地的一大難題。 數字雙胞胎允許公司跟踪施工現場的人員和危險場所,有助於避免在危險區域使用不安全的材料和活動。 基於實時信息,可以開發早期通知系統,其允許施工經理知道現場工作人員何時位於不安全區域。 還可以向工作人員的便攜式設備發送通知,以防止發生危險。


在建築中使用數字雙胞胎技術的優點很多。 舊習慣很難,但為了提高建築效率,有必要走向數字化。 數字雙胞胎技術的使用可以為基礎設施的發展帶來巨大的創新,並將質量和效率提升到新的高度。 行業必須準備和適應不斷變化的數字環境!

一個例子

去年,我們有機會在倫敦採訪巴西同事。 通過使用數字孿生飛機,巴西南部的第四大機場,巴西的若瑟·裡查·里賈多(GovernadorJoséRicha)機場,可以更好地管理機場數據並提高運營效率。
由於感覺需要更好地組織機場數據,SBLO機場運營商Infraero決定創建一個數字雙胞胎,作為所有機場數據的現實網格和中央存儲庫,包括基礎設施,建築物,建築系統,設施和地圖以及管理數據。

BIM和GIS以及Bentley應用程序被用於模擬現有的20設施,其覆蓋超過920,000平方米的機場表面。 他們還模擬了一個起飛和降落跑道,兩個航空碼和滑行道系統以及通道。 然後,項目團隊創建了一個參數數據庫,以支持規劃和改進項目管理。
項目團隊創建了機場數字雙胞胎,包括機場現實屏幕和所有機場數據的中央存儲庫。 中央存儲庫可幫助用戶準確識別機場基礎設施​​內系統的位置,通過安全高效的操作改善業務管理。 數字雙胞胎還將簡化所有未來的內部機場基礎設施​​項目,以及規劃和管理流程。 在數字雙胞胎的幫助下,Infraero可以降低維護成本並在SBLO實現更好的機場運營。 項目團隊希望通過其數字雙胞胎每年節省超過BRL 559,000。 該組織還預計其盈利能力將會提高。

使用的軟件

ProjectWise用於創建機場集成平台,該平台充當項目的連接數據環境。 MicroStation點雲的導入功能允許團隊使用點雲創建所有機場設施的真實網格。 OpenBuildings Designer(以前的AECOsim建築設計師)幫助設計和組織機場設施圖書館,以及客運大樓,貨運站,消防站和其他現有建築的建模。 該團隊使用OpenRoads為跑道,滑行道和服務道路創建跑道系統的幾何項目和表面地圖。

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