Digital twin in vogelvlucht
Digital twin is een concept dat voor het eerst werd geïntroduceerd door NASA tijdens de Apollo 13-missie in de jaren zestig. Het basisidee achter dit concept was het repliceren van reizende ruimtevaartuigen om aardegebonden versies te maken waarmee NASA-missiecontrollers de simulaties tijdig konden aanpassen aan de omstandigheden van de fysieke ruimtevaartuigen en strategieën konden aanpassen om de bemanning succesvol veilig thuis te brengen.
Kort gezegd kan een digitale tweeling worden opgevat als een virtuele duplicatie van een fysiek object, systeem of omgeving. Het wordt bijgewerkt met realtime data en wordt ondersteund door simulatie en machine learning. Het wordt gestimuleerd om er op dezelfde manier uit te zien en te werken als zijn tegenhangers in de echte wereld, wat helpt om ‘wat-als-scenario’s’ te visualiseren en te anticiperen op mogelijke resultaten en problemen om de besluitvorming te vergemakkelijken.
Volgens de bottom-up hiërarchie zijn er 4 soorten digitale tweelingen met toenemende complexiteitsniveaus
-
Parts twin of Component twin is het basisniveau van digital twin dat fysieke, mechanische en elektrische kenmerken van een onderdeel biedt
-
Product-tweeling of Asset-tweeling weerspiegelt hoe verschillende onderdelen met elkaar en hun omgeving omgaan
-
System twin of Unit twin geeft een overzicht van de combinatie van verschillende activa om een volledig functionerend systeem te vormen om verbeteringen met betrekking tot de werking en prestaties ervan voor te stellen
- Process twin toont de koppeling van verschillende systemen om effectief een volledige virtuele productiefaciliteit te creëren.
Toepassingen en voordelen van een digital twin in de bouw- en infrastructuurmarkt
Ondanks het feit dat de bouwsector naar verwachting in 2030 een van de grootste ter wereld zal zijn, zoals gesteld door Global Construction Perspectives en Oxford Economics, is deze markt volgens het analytisch rapport van de European Construction Sector Observatory een van de minst gedigitaliseerde sectoren in de economie.
Het is algemeen aanvaard dat de bouwsector al geruime tijd wordt geconfronteerd met verschillende technische en managementuitdagingen, zoals lage projectprestaties, gebrek aan geschoolde arbeidskrachten en uitdagingen op het gebied van duurzaamheid en veiligheid. Wat dat betreft, heeft digital twin-technologie een revolutie teweeggebracht in de hele industrie voor zowel de ontwerp- als de bouwfase vanwege de mogelijkheid om alle nieuwe activa binnen de stimulatie te testen voordat ze officieel worden gelanceerd. Door dit te doen, kunnen de veiligheid, duurzaamheid en prestaties van gebouwen op een bepaald niveau worden gegarandeerd om ongewenste situaties op de bouwplaatsen te minimaliseren.
In een BIM (Building Information Modeling) project, spelen digital twins een cruciale rol bij het verbeteren van de analytische mogelijkheden en leveren als gevolg daarvan veel voordelen op voor de projectteams.
-
Versterk de samenwerking door een real-time en voortdurend bijgewerkte tweerichtingsstroom van gegevens tussen het bouwveld en de virtuele weergave ervan.
-
Minimaliseer risico’s dankzij de mogelijkheid om testen uit te voeren binnen de simulatie voordat daadwerkelijke acties worden uitgevoerd en potentiële fouten op te sporen met voorspellende analyses om ongewenste situaties tijdig te voorkomen.
-
Verbeter de prestaties van bouwprojecten dankzij betere samenwerking en een effectief beheer van alle middelen en activa.
-
Bevorder de veiligheid en beveiliging met behulp van moderne monitoringsystemen en geavanceerde sensoren.
-
Optimaliseer de uitvoerings- en onderhoudsfase door het risico van structureel falen te voorspellen en passende herstelmaatregelen uit te voeren.
Volgens een rapport gepubliceerd door Markets & Markets, zal de digital twin-markt onder sterke invloed van digitale transformatie naar verwachting groeien tot 48,2 miljard dollar in 2026. Het staat buiten kijf dat digital twin een grote bijdrage levert aan BIM-toepassingen. Vooral voor de strategische technologietrends richting het bouwen van slimme huizen en slimme steden, kan digital twin beloven de hele levenscyclus van het project te transformeren, zowel in de bouwsector als op het gebied van stedelijke modellering.