Als je alleen de termen hoort, klinken “Building Information Model (BIM)” en “Digital Twin Technology” erg op elkaar. Zelfs als je de tijd neemt om door Wikipedia te bladeren, lijken ze op het eerste gezicht vergelijkbaar:
Een bouwwerkinformatiemodel, in het Engels building information model, beter bekend bij de afkorting BIM, is een digitaal model van een bestaande en/of geplande constructie, opgebouwd uit objecten waaraan informatie is gekoppeld
BIM is belangrijk bij het verbinden van informatie tussen belanghebbenden op een bouwplaats, maar schiet tekort in het aantonen van waarde gedurende de levenscyclus van een project. BIM helpt bij het vormgeven van een duidelijke projectvisie vóór ontwerp of bouw, maar voor voortdurende waarde zijn samenwerkende datamodellen en real-time inzichten nodig.
Digitale tweelingen zijn uiterst nuttig door BIM-gegevens te gebruiken om gedetailleerde weergaven van objecten en systemen te tonen. Ze bieden inzicht in de prestaties volgen hun geschiedenis en integreren projectgegevens met actuele prestatie-informatie.
Digitale tweelingen winnen snel aan populariteit door IoT-sensoren, 3D CAD-bestanden en augmented reality te combineren. Ze maken predictief onderhoud mogelijk door continu gegevens te voeden. Sensoren monitoren apparatuur op componentniveau, waardoor nauwkeurige voorspellingen van storingen mogelijk zijn.
Predictief onderhoud verhoogt de beschikbaarheid voor klanten, wat resulteert in verhoogde ROI, productiviteit en klanttevredenheid. Door apparatuur voor uitval te repareren, kunnen bedrijven meer klanten bedienen.
Digitale tweelingen bieden voordelen voorbij voorspellende inzichten. Organisaties kunnen gegevens gebruiken om de werklast van apparatuur aan te passen, wat de efficiëntie verhoogt zonder voortdurend toezicht.
Conclusie Terwijl BIM uitblinkt in projectvisie, bieden digitale tweelingen real-time inzichten en samenwerking tussen ontwerp- en bouwfases. Digitale tweelingen optimaliseren continu activaprestaties gedurende hun levenscyclus, waardoor ze een essentieel instrument zijn voor meerwaarde en operatiemodernisering.
Terwijl we 2023 bijna achter ons laten, werpt BIMAdvies een vooruitblik op de opkomende technologische trends die diverse sectoren in 2024 zullen beïnvloeden. In dit artikel verkennen we veelbelovende ontwikkelingen die we verwachten te zien binnen jouw vakgebied en daarbuiten:
Duurzaamheidsinnovaties Duurzaamheid zal de rode draad vormen in technologische ontwikkelingen. Van energiezuinige machines tot materialen met een lagere milieu-impact, zal de industrie blijven streven naar duurzamere oplossingen.
Toepassing van Digital Twin De implementatie van de Digital Twin zal een revolutie teweegbrengen in de werktuigbouwkunde. Door digitale replica’s van fysieke systemen te creëren, krijgen ingenieurs de mogelijkheid om ontwerpen te optimaliseren, prestaties te voorspellen en onderhoud te plannen, wat leidt tot efficiëntere processen en verminderde downtime.
‘Smart grids’ en duurzame energie in de elektrotechniek De elektrotechniek wordt gevormd door de implementatie van Smart Grids, waardoor energiestromen intelligenter worden beheerd. Daarnaast zal de focus op duurzame energiebronnen zoals zonne-energie en windkracht blijven groeien, wat de overgang naar groenere energie in de sector versnelt.
Prefab en 3D-printen in de bouw- en infra De bouw- en infrasector zal getuige zijn van een toename in het gebruik van prefabcomponenten en 3D-printtechnologie. Deze benaderingen verminderen de bouwtijd, optimaliseren resourcegebruik en dragen bij aan duurzamere constructies.
‘Internet of Things’ (IoT) IoT zal doordringen in alle facetten van de techniek. Sensoren en slimme apparaten worden geïntegreerd in machines, structuren en systemen, waardoor real-time monitoring, dataverzameling en geavanceerde analyses mogelijk worden.
‘Augmented Reality’ (AR) In de wereld van onderhoud en training zullen technici steeds vaker gebruikmaken van Augmented Reality. Het biedt gedetailleerde instructies voor complexe taken, visualiseert verborgen componenten en vergemakkelijkt op afstand geleide onderhoudsprocedures.
De Digital Twin technologie is ontstaan in de industriële sector, maar tegenwoordig komen we het steeds vaker tegen in de Infra. Maar wat is het precies en wat zijn de toepassingen? In het kort komt een Digital Twin eigenlijk neer op een digitale versie van een project.
Een Digital Twin is in de basis een digitale vorm van een fysiek object of systeem. Het idee is verder gegroeid en omvat nu ook grotere simulaties, zoals gebouwen, fabrieken en zelfs steden.
Brede toepassingen
De toepassingen zijn in allerlei sectoren denkbaar, waaronder energie, transport, bouw en productie. Grote complexe objecten zoals, boorplatformen en turbines kunnen digitaal ontworpen en getest worden voordat ze daadwerkelijk fysiek worden geproduceerd.
Opkomst Digital Twin
ICT onderzoeksbureau Gartner is sinds 2016 de drijvende kracht achter het begrip digital twin. In maart 2018 meldde Gartner dat bijna de helft van ondervraagde bedrijven in China, de VS, Duitsland en Japan die bezig zijn met Internet of Things (IoT), deze toepassing ook voor digital twins (willen) gebruiken. Gartner becijfert het aantal sensoren en endpoints voor 2020 op 21 miljard wereldwijd. Minstens de helft van de productiebedrijven met meer dan vijf miljard omzet zal volgens Gartner in 2020 een digital twin van producten of kapitaalgoederen hebben. Bovendien spreekt het rapport de verwachting uit dat het gebruik van digital twins tot 2022 gaat verdrievoudigen.
Digital twins vullen met operationele data
Er is een nauw verband tussen IoT en Digital twins. Maar wat is dat verband nu precies? Een digital twin is een omschrijving en een 3D-rendering van een object (of proces), met alle bijbehorende sensoren. Daarmee speelt de digitale tweeling een rol bij het ontwerp, de operatie, verbetering en het onderhoud. Internet of Things-sensoriek maakt het mogelijk om digital twins te vullen met operationele data: een 3D-CAD-model met daarin de ‘echte’ functionaliteit opgenomen. Als de data uit de fysieke omgeving aan het model worden toegevoegd, ontstaat een wisselwerking: het vertrekpunt voor het maken van optimalisatieslagen. Als de omgevingsfactoren veranderen, hoe reageert het object? Zo zijn verschillende scenario’s veilig te simuleren en kan de beste configuratie worden geselecteerd.
Digital twin versus werkelijkheid
IoT is uiteindelijk de factor die de brug tussen model en werkelijkheid slaat. De data uit sensoren maakt duidelijk hoe gebruikers een object in werkelijkheid gebruiken en welke praktijkomstandigheden dit binnen dit systeem veroorzaakt. Daaruit valt bijvoorbeeld af te leiden welke onderdelen het hard te verduren krijgen of welke verbeteringen de gebruikers graag zouden zien. IoT biedt daarmee data als basis voor intelligentie. Zo wordt het mogelijk om met digital twins verbeteringen te bereiken en gericht te sturen. Het oprukken van IoT is meteen een belangrijke verklaring voor de (verwachte) groei van het aantal digital twins.
Digital twins hebben de toekomst
Het is de verwachting dat digital twins productieprocessen gaan veranderen en innovatie versnellen. De beloften variëren van lagere ontwikkelings- en operationele kosten tot geoptimaliseerde maintenance . Het biedt de mogelijkheid om kennis te borgen en sneller te ontwikkelen. Volgens sommigen kunnen we nu nog maar het topje van de ijsberg aan mogelijkheden zien. Voor de toekomst vergroot de koppeling met augmented reality en kunstmatige intelligentie bijvoorbeeld de mogelijkheden nog verder.
Duidelijk gebruiksdoel
Succesvol gebruik zal niet makkelijk zijn.” Begin er dan ook alleen aan als er een duidelijk gebruiksdoel voor ogen staat. Meegaan uit angst om achter te blijven is een recept voor teleurstelling. Blijf nuchter, weeg investeringen en opbrengsten tegen elkaar af. Wie er niet goed over nadenkt, eindigt met een model waar van alles ingaat maar niets uitkomt. Een Digital twin kan technologische overkill zijn voor bepaalde bedrijfsvragen. Er zijn ook zorgen over kosten, beveiliging, privacy en integratie.” Wat de vorm ook is van de fysieke werkelijkheid die de digital twin weergeeft, zorg dat de tweeling met beide benen op de grond blijft.
Eeuwenlang hebben ingenieurs fysieke projecten ontworpen, zoals dammen & tunnels. Nu produceren we in toenemende mate ook een digitaal project: een ‘Digitale Tweeling’ die een interactief, realtime model van een kunstwerk biedt.
Digital Engineering is het koppelen van de gegevens die een digitale tweeling vormen en informeren. Net zoals een software-ingenieur een programma produceert, ontwikkelen digitale ingenieurs een BIM. Dit is een digitale weergave van een fysiek project welke gegevens bevat over het ontwerp, de constructie en de toekomstige functie ervan.
Vanaf het begin van een engineeringproject streven ze ernaar om deze gegevens op een gestructureerde en verstandige manier te creëren en vast te leggen en werken ze samen met andere belanghebbenden om een hoogwaardig resultaat te garanderen.
Digital engineering is het koppelen van de gegevens die een digitale tweeling vormen en informeren
Maar Digital Engineering omvat ook drone-beelden, augmented en virtual reality, internet of things-sensoren, geavanceerde bouwmaterialen en zelfs kunstmatige intelligentie en machine learning.
Samen met BIM kunnen deze technologieën worden gebruikt om een digitale tweeling te informeren en ervoor te zorgen dat deze de real-time attributen van zijn fysieke tegenhanger nauwkeurig weergeeft.
Naarmate deze digitale technologieën en mogelijkheden toenemen en verbeteren, zullen specialisten nieuwe vaardigheden nodig hebben om er ten volle van te profiteren. Met andere woorden, digitale ingenieurs zullen zowel traditionele technische vaardigheden als kennis van software-engineering hebben, inclusief kennis van 3D-modellering en data-science-technieken, en hoe deze kunnen worden toegepast op engineeringprojecten.
Teams bouwen
Er is een enorme hoeveelheid talent en vastberadenheid nodig om al deze aanvullende vaardigheden te verwerven. Want naast de vakkennis als ingenieur wordt er nu ook verwacht dat je de Digitale Skills gaat ontwikkelen. Als zodanig zijn personen met volledige beheersing van digitale engineering zeldzaam. Het is zelfs waarschijnlijker dat een team van mensen met verschillende vaardigheden samenkomt om digitale engineering te leveren.
Deze teams zullen effectief moeten samenwerken met honderden adviseurs, ontwerpers, onderaannemers en andere belanghebbenden om een asset en zijn digitale tweeling te produceren. Het hele proces genereert een enorme hoeveelheid gegevens die moeten worden vastgelegd en opgeslagen; gegevens die afkomstig kunnen zijn uit een breed scala aan traditionele en niet-traditionele bronnen, waaronder papieren documenten en verschillende technologische systemen.
Prestaties beheren
Tijdens de levensduur van kunstwerk, zal de eigenaar een hele reeks bedrijven en personen inschakelen om het te onderhouden en te exploiteren. Dit alles valt onder de vlag van facilitair management. En digitale tweelingen zullen een revolutie teweegbrengen in de manier waarop de sector werkt door een dynamisch, realtime model te bieden van de milieu- en operationele prestaties van een asset.
Waarom is dit belangrijk? Stel je voor dat een apparaat dat achter een muur is verborgen plotseling stopt met werken. De enige manier waarop onderhoudsteams kunnen achterhalen wat er mis is, is door die muur af te breken en erachter te kijken. Maar met een digitale tweeling tot hun beschikking kunnen ze precies zien wat het probleem is en de beste manier beoordelen om het probleem op te lossen zonder de structuur van het gebouw te verstoren, wat een enorme tijd- en kostenbesparing oplevert.
Dit vermogen om precies te zien wat er binnen een fysiek project gebeurt, is afhankelijk van iets dat een semantisch gegevensmodel wordt genoemd.
Het legt de ‘betekenis’ en de ‘relaties’ tussen de objecten van uw project vast. Als u de ontwikkeling van een digitale tweeling op een doordachte manier benadert zullen facilitaire managementteams een zinvol digitaal model hebben om naar te verwijzen zodra ze het nemen over beheer van activa.
Het proces van het vastleggen en opslaan van deze gegevens begint wanneer het project nog maar een idee is. Dit is het startpunt van een rode draad van informatie die dwars door de levenscyclus van een project loopt. Een open, gemakkelijk te gebruiken platform kan al deze draden met succes bij elkaar brengen. En dit is de sleutel tot het ontsluiten van alles wat digitale engineering te bieden heeft. Maar zorg ervoor dat het goed beheerd wordt. Up-to-Date en Relevant. Want anders ziet u door de data de informatie niet mee