Digital Twin

Digital twin in een oogopslag

Digital twin is een concept dat voor het eerst werd geïntroduceerd door NASA via de Apollo 13-missie voor ruimteverkenning in de jaren 1960. Het basisidee achter dit concept was het repliceren van reizende ruimtevaartuigen om aardse versies te creëren die NASA-missiecontrollers in staat stelden om tijdig de simulaties aan te passen aan de omstandigheden van hun tegenhangers in het echte leven en de strategieën bij te sturen om de bemanning veilig thuis te brengen.

Kortom, een digital twin kan worden opgevat als een virtuele kopie van een fysiek object, systeem of omgeving. Doordat het wordt bijgewerkt met realtime gegevens en ondersteund door simulatie en machine learning, is het in staat om er identiek uit te zien en te functioneren als zijn tegenhangers in de echte wereld, wat helpt om wat-als-scenario's te visualiseren en potentiële resultaten en problemen te anticiperen om de besluitvorming te faciliteren.

Digital twin – de ruggengraat van de bouwsector (afbeeldingsbron: AECMagazine)

Volgens de bottom-up hiërarchie zijn er 4 soorten digital twins met onderweg toenemende niveaus van complexiteit

• Parts twin of Component twin is het basisniveau van digital twin dat fysieke, mechanische en elektrische kenmerken van een onderdeel biedt
• Product twin of Asset twin weerspiegelt hoe verschillende onderdelen met elkaar en hun omgeving interageren
• System twin of Unit twin biedt een overzicht van de combinatie van verschillende assets die samen een volledig functionerend systeem vormen om verbeteringen op het gebied van exploitatie en prestaties voor te stellen
• Process twin toont de verbinding van verschillende systemen om effectief een volledige productiefaciliteit te creëren.

Toepassing en voordelen van Digital twin in de bouwsector

Ondanks het feit dat de bouwsector naar verwachting tegen 2030 een van de grootste ter wereld zal zijn, zoals gesteld door Global Construction Perspectives en Oxford Economics, is de sector volgens het analytische rapport van de European Construction Sector Observatory een van de minst gedigitaliseerde sectoren in de economie.

Het is algemeen aanvaard dat de bouwsector al lang wordt geconfronteerd met verschillende technische en managementuitdagingen, zoals lage projectprestaties, gebrek aan geschoolde arbeidskrachten en andere problemen op het gebied van duurzaamheid en veiligheid. Om die reden is digital twin-technologie gekomen om de hele sector te revolutioneren, zowel voor de ontwerp- als de bouwfase, dankzij de mogelijkheid om alle nieuwe assets binnen de simulatie te testen voordat ze officieel worden gelanceerd. Op die manier kunnen de veiligheid, duurzaamheid en prestaties van elk gebouw tot op zekere hoogte worden gegarandeerd om ongewenste situaties op echte bouwplaatsen te minimaliseren.

In een BIM (Building Information Modeling) project spelen digital twins een essentiële rol bij het versterken van de analytische capaciteiten en brengen ze als gevolg daarvan veel voordelen voor de projectteams, als volgt.

• Samenwerking versterken door een realtime en constant bijgewerkte tweerichtingsstroom van gegevens tussen het bouwterrein en zijn virtuele weergave.
• Risico's minimaliseren dankzij de mogelijkheid om een test binnen de simulatie uit te voeren voordat er daadwerkelijke acties worden ondernomen en potentiële fouten op te sporen met voorspellende analyses om tijdig ongewenste situaties te voorkomen.
• Prestaties van bouwprojecten verbeteren dankzij betere samenwerking en effectief beheer van middelen en assets
• Veiligheid en beveiliging bevorderen op basis van moderne monitoringsystemen en geavanceerde sensoren
• De exploitatie- en onderhoudsfase optimaliseren door het risico van structureel falen te voorspellen en passende herstelmaatregelen te nemen.

Volgens een rapport gepubliceerd door Markets and Markets wordt verwacht dat de digital twin-markt, onder de sterke invloed van digitale transformatie, tegen 2026 zal groeien tot 48,2 miljard dollar. Het staat buiten kijf dat digital twin sterk bijdraagt aan de mogelijkheden van BIM. Vooral met de strategische technologietrends richting het bouwen van smart homes en smart cities kan digital twin beloven de hele levenscyclus van het project in de bouwsector en het domein van stedelijke modellering te transformeren.