Digital Twins
In de komende jaren verwachten we meer dan 20 miljard sensoren die met elkaar verbonden zullen zijn en waar het gebruik van Digital Twins naar verwachting verdrievoudigd zal zijn. In 2018 heeft Gartner Digital Twins erkend als een toonaangevend element in hun Hype Cycle voor opkomende technologieën en voorspelde de piek binnen een tijdsbestek van 5 tot 10 jaar. De Industrial Digital Twin Association ging van ‘fase 4: Slope of enlightenment’ naar ‘Fase 5: Plateau of productivity’ volgens de Gartner Hype Cycle [1].
Traditioneel werd bouwinformatie gearchiveerd in statische vormen, op papier of in digitale bestanden. De term “Digital Twin” werd bedacht in 2002, toen Michael Grieves van de Universiteit van Michigan het introduceerde tijdens discussies over Product Lifecycle Management (PLM). Grieves zag een naadloze verbinding tussen het tastbare en virtuele domein gedurende de levensduur van een systeem [2].
Digital Twins worden gezien als de verbinder tussen het tastbare en digitale domein, waarbij gegevens in real-time of bijna real-time worden geanimeerd. Met de opkomst van IoT is het nu mogelijk om gegevens van fysieke objecten en systemen naar systemen naar verre locaties te sturen, de gegevens te onderzoeken en vervolgens in te grijpen om de omstandigheden van het werkelijke object op zijn locatie aan te passen [2]. Ze kunnen aanzienlijke voordelen bieden voor zowel het voorontwerp, de verificatie als het beheer van een tastbaar object. Dit resulteert in de mogelijkheid om een object virtueel te modelleren en te onderwerpen aan digitale testen, waarbij de limieten en operationele aspecten worden geëvalueerd voordat het wordt geproduceerd. Dit kan vervolgens leiden tot aanzienlijke besparingen in tijd en geld, en zal zo waardevol te zijn in elke fase van de levenscyclus van een project [2].
Digital Twins kunnen worden gemaakt van 3D-modellen, 3D-scans of zelfs 2D-documenten. Wat een Digital Twin onderscheidt van statische documenten is de bi-directionele gegevensstroom tussen de fysieke en digitale werelden en de dynamische verbinding tussen de twee. Extended Reality (XR) technologieën kunnen het potentieel en de bruikbaarheid van Digital Twins aanzienlijk versterken, waar gebruikers zich onderdompelen in een virtuele omgeving die de fysieke wereld weerspiegelt [2]. Digital Twins bieden een virtuele afspiegeling van een fysiek object, compleet met gegevensverbindingen voor inspectie, bewaking en voorspelling van complexe procedures of systemen.
Digital Twins helpen om complexe problemen te begrijpen door modellen te combineren met relevante gegevens. Dit leidt tot het effectief identificeren van potentiële conflicten en een meer gestroomlijnde creatie van het fysieke model. In het verleden, was het vertalen van 2D documenten naar tastbare objecten een repetitieve en inefficiënte taak. Tegenwoordig kunnen modellen virtueel worden gemaakt en getest. Dit testen gebeurt in het virtuele domein, wat zowel tijd- als kostenbesparend is, en deze aanpak uitgebreid testen mogelijk maakt terwijl tijdverlies en materiaalverspilling worden beperkt [2].
De AEC-industrie (Architectuur, Engineering en Construction) ondergaat een digitale transformatie, met technologieën als Digital Twins, AR, VR en geavanceerde visualisatietechnieken voorop. Interviews met professionals in België en in heel Europa (Finland, het Verenigd Koninkrijk, Duitsland en Frankrijk) onthullen verschillende adoptiesnelheden, uitdagingen en vooruitzichten van deze technologieën. Grote Belgische bedrijven hebben BIM (Building Information Modeling) ingevoerd, om zo fouten te verminderen en de samenwerking te verbeteren. Het debat over het rendement op investering en volledige potentieel voor samenwerking blijven echter uitdagingen. In Vlaanderen behoort de bouwsector tot de top van Europa, maar een behoefte aan betere samenwerking, gebruiksvriendelijke interfaces en standaardisatie in softwareplatformen worden benadrukt. Kleinere Belgische bedrijven, KMO’s (kleine en middelgrote ondernemingen), hebben tijd nodig om deze technologieën in te voeren vanwege de complexiteit en opleidingsvereisten. De trend naar digitalisering is duidelijk, waar BIM steeds meer een standaard wordt, maar de invoering lijkt nog in zijn beginstadium. Recente ontwikkelingen in game-engines zoals Unity3D en Unreal verbeteren de verwerkingsmogelijkheden, maar softwarefragmentatie en de behoefte aan aanzienlijke rekenkracht blijven een probleem.
De interviews benadrukken het belang van gegevensuitwisseling, gebruiksvriendelijke interfaces en het potentieel van Digital Twins in verschillende sectoren.
- Bölke, M. (2021). Industrial Digital Twin Association. Industrial Digital Twin Association. https://www.plattform-i40.de/IP/Redaktion/DE/Downloads/Publikation/Datenraum_i40_IDTA_PPT.pdf?__blob=publicat ionFile&v=1
- Fink, D. A., & Mata, A. (2021, November 3). Digital Twin: Bringing MEP Models to Life. Autodesk University. https://www.autodesk.com/autodesk-university/article/Digital-Twin-Bringing-MEP- Models-Life-2021