Внедрение технологии цифровых двойников может снизить эксплуатационные затраты на объекты недвижимости до 35 %, а также сократить выбросы углерода и сделать рабочие места более безопасными. К такому выводу пришли аналитики британской консалтинговой компании Ernst & Young (EY).
В эпоху четвёртой промышленной революции строительная отрасль медленнее других реагирует на происходящие изменения и поэтому особенно нуждается во внедрении технологических инноваций. Одной из ключевых технологий для решения этой проблемы являются цифровые двойники, говорится в исследовании EY под названием Digital twin: the Age of Aquarius in construction and real estate.
Строительство — сложный процесс, в котором участвует множество сторон: регулирующие органы, архитекторы, подрядчики, застройщики и т. д. Цифровая трансформация требует поиска способов преодоления разногласий между ними. Пандемия COVID-19 и стагнация экономики только актуализировали эту необходимость. Руководители компаний вынуждены принимать нестандартные решения, чтобы быстрее и эффективнее отвечать на актуальные вызовы.
„
Растущий спрос, повышенная сложность и более совершенные инструменты разработки проектов будут стимулировать отрасль и приведут к изменениям, говорит вице-президент по строительству компании Bentley Systems Рич Хамфри. По его оценкам, глобальный рынок программного обеспечения для строительной отрасли в настоящее время превышает 10 миллиардов долларов и может значительно вырасти благодаря внедрению цифровых двойников. «Промышленность уже видит ценность в управлении рисками, сокращении переделок и повышении эффективности при реализации проектов с использованием цифровых двойников», — отметил Хамфри в интервью изданию VentureBeat.
Изменения могут иметь далеко идущие последствия для отрасли, которая представляет собой один из крупнейших классов активов в мире. Сегодня в мире насчитывается более 4 миллиардов зданий, что вдвое больше, чем количество веб-сайтов в сети, говорит глава Matterport Эр Джи Питтман. Здесь идёт погоня не только за ростом эффективности в сфере строительства, но и за возможностями увеличения стоимости уже существующей недвижимости, сумма активов которой в глобальном масштабе достигает 230 триллионов долларов.
Что такое цифровой двойник?
Организация Digital Twin Consortium определяет понятие цифрового двойника, как «виртуальное представление реальных объектов и процессов, синхронизированное с заданной частотой и точностью». Если попытаться объяснить проще — это связь между объектом реального мира и его цифровым представлением при помощи данных с датчиков.
Современная концепция технологии цифровых двойников существует с 2002 года и впервые была использована в областях космонавтики и авиакосмической промышленности, а также в производстве и управлении жизненным циклом продуктов. Цифровой двойник использовался NASA для реализации миссий по исследованию Луны и Марса.
В сфере строительства и эксплуатации недвижимости технология использует информацию о проектировании, геопространственные и эксплуатационные данные для виртуального представления объекта и связанных с ним систем. Сбор и обработка данных в реальном времени производится с помощью различных датчиков с поддержкой Интернета вещей. Цифровой двойник воспроизводит каждую деталь исходного объекта. Это означает, что технология может учитывать поведение и процессы, связанные со строительством и эксплуатацией, вплоть до отдельных материалов и компонентов.
Технология цифровых двойников использует большие объёмы данных для принятия решений в операциях с объектами недвижимости быстрее, точнее и эффективнее по сравнению с людьми, говорится в исследовании EY.
До недавнего времени было проблемой получить доступ к точным данным, которые позволяют детально оценить текущее и прогнозировать будущее состояние здания. Традиционно статические данные использовались для ретроспективного анализа. Однако достижения в области искусственного интеллекта и сенсорных технологий сделали возможным точное прогнозирование. Комбинация вышеперечисленных технологий с цифровым двойником позволяет извлекать информацию в режиме реального времени для эффективного анализа тенденций с учётом воздействия внешних факторов, таких как погодные условия, графики занятости, поведение людей и распределение ресурсов.
Схема работы цифрового двойника
Особенности использования технологии хорошо иллюстрирует пример работы платформы для эксплуатации зданий и сооружений SODIS Building FM. Цифровой двойник здания в режиме реального времени осуществляет непрерывный сбор данных от датчиков и систем, проводит интеллектуальный анализ и делает прогноз технического состояния объекта. Также он выполняет статистический анализ, определяет эффективность работы инженерного оборудования и следит за механической безопасностью здания. Вся эта информация в любой момент доступна пользователям платформы в интерфейсе службы эксплуатации или диспетчерской службы.
Цифровой двойник используется для отображения текущего состояния здания и прогноза технического состояния. На базе этого платформа SODIS Building FM позволяет управлять бизнес-процессами, планировать регламентные работы и проводить оценку эффективности работы зданий.
Примеры внедрения
В последние годы появляется всё больше примеров использования цифровых двойников именно в сфере недвижимости и строительства. Так, технология применялась для создания жилого комплекса премиум-класса в Сиднее под названием One Sydney Harbour, спроектированного известным итальянским архитектором Ренцо Пиано. Цифровой двойник позволил выявить и исправить незавершённые детали и ошибки в дизайн-проекте комплекса зданий с гораздо более высокой степенью детализации, чем это было бы достигнуто при традиционном подходе. Таким образом, технология позволила сэкономить миллионы долларов и на несколько месяцев ускорить темпы строительства, одновременно повысив его качество.
Помимо очевидных преимуществ использование цифровых двойников позволяет в виртуальном режиме тестировать различные архитектурные и инженерные решения. Например, прогностические функции цифрового двойника применяются для проверки пригодности новых материалов.
С этой целью технология, например, использовалась для тестирования и определения жизнеспособности строительства многоэтажного комплекса в Мельбурне из экологически чистой древесины. Хотя ранее этот материал применялся в строительстве, он не испытывался в зданиях такой высоты, а именно в 29-этажной многоквартирной башне.
Таким образом, цифровые двойники позволяют моделировать инновации в применении материалов и экологичных конструкций, а также помогают выявить углеродный след зданий ещё на этапе проектирования. Это важно, потому что на антропогенную среду приходится 25–40 % глобальных выбросов углерода, а здания потребляют 25–40 % мировой энергии (данные The Global Status Report 2017).
„
По словам главы компании Lendlease Digital Билла Ру, использование цифровых двойников может сократить затраты на реализацию строительных проектов до 20 % и добиться стократного увеличения скорости вывода на рынок новых объектов, обеспечивая экономическую и экологическую устойчивость.
