Wat is een Digital Twin?

Twintig jaar geleden regisseerde Stephen Spielberg de film Minority Report. Hiervoor verzamelde hij de grootste denkers op het gebied van wetenschap en technologie om de steden van de toekomst voor te stellen. De filmversie van Washington DC in 2025 was zeker donker, maar de inwoners genoten ook van het gemak dat intelligente digitale technologieën met zich meebrachten, zoals auto’s zonder bestuurder, netvliesscannende gepersonaliseerde advertenties en spraakgestuurde huizen.

Twee decennia geleden leken deze technologieën onmogelijk en futuristisch, maar veel ervan zijn tegenwoordig al gerealiseerd, zoals computers die werken op gebaren, gerichte webadvertenties en koelkasten die melk bestellen als die op is. Tegenwoordig weten ‘slimme gebouwen’ waar je woont, wat je agenda is en zelfs hoeveel suiker je in je koffie wilt. Naarmate gebouwen en steden slimmer en autonomer worden, worden de tools om ze te ontwerpen, gebruiken en beheren en onderhouden dat ook.

Het is geen geheim dat de architectuur-, engineering- en bouwsector (AEC) achterloopt op andere sectoren als het gaat om het omarmen van digitalisering en datagedreven besluitvorming. Maar dat is aan het veranderen, nu professionals in de sector zich realiseren dat ze anders moeten gaan denken en werken om vooruit te komen. Terwijl het Internet of Things (IoT), artificiële intelligentie (AI) en cloud computing de digitale transformatie van AEC stimuleren, winnen digital twins steeds meer aan populariteit. De tools worden steeds krachtiger en ontwerpers en eigenaars beginnen te begrijpen hoe ze de bouwwereld kunnen optimaliseren.

Wat is een Digital Twin? Meer duidelijkheid in het filmpje hieronder…

Digitale weergave van jouw ontwerp

Een Digital Twin is een digitale weergave van een fysiek object of omgeving, zoals een auto, een brug of een gebouw. Zie het minder als een traditioneel 3D-model en meer als een informatiemodel. Het is een gemeenschappelijke datareferentie die wordt gecreëerd tijdens de planningsfase van een project en die elke fase van de levenscyclus van een bedrijfsmiddel omvat, van ontwerp over fabricage en constructie tot exploitatie en onderhoud, en zelfs tot het toekomstige gebruik of hergebruik.

In tegenstelling tot statische datamodellen, zijn Digital Twins dynamische, ‘levende’ entiteiten die in real time evolueren. Ze leren, updaten en communiceren met hun fysieke tegenhangers door gegevens uit te wisselen gedurende de levenscyclus van de asset met behulp van AI, machine learning en IoT-technologieën. Gewapend met deze dynamische simulaties kunnen gebruikers van deze virtuele tweelingen problemen voorkomen voordat ze zich voordoen, nieuwe kansen verkennen en plannen maken voor de toekomst.

Digital Twin in de architectuur, engineering en bouw

In de architectuur-, engineering- en bouwsector (AEC) is een Digital Twin een uitgebreide replica van een gebouwde asset en zijn systemen.

Het kan de vorm aannemen van:

• een gebouw
• een infrastructuurelement, zoals een brug
• een complex ecosysteem van verbonden activa, zoals een spoorwegnet, een kantorenpark of een stad

In de bouwsector verwerken Digital Twins informatie zoals:

• Operationele gegevens voor HVAC- en MEP-systemen (mechanisch, elektrisch en loodgieterswerk)
• Gegevens over onderdelen en onderhoud
• Milieugegevens verzameld door IoT-sensoren

Omdat de Digital Twin altijd evolueert met de gegevens die door zijn fysieke tweeling worden aangeleverd, kan deze simulaties en voorspellingen uitvoeren in reactie op real-time omstandigheden. Een digitale tweeling in de bouwsector kan bv. worden gebruikt om de zonnegevel van een gebouw uit te lijnen om het pad van de zon te volgen of om de luchtstroom binnen te wijzigen om de verspreiding van ziekteverwekkers te minimaliseren.

Andere manieren waarop Digital Twins gebruikt worden om gebouwen te optimaliseren:

• Winkelruimtes configureren om te profiteren van ‘winkelpatronen’
• Automatiseren van overdekte landbouwactiviteiten voor optimale groeiomstandigheden
• Voorspellen van onderhoudsproblemen in olieraffinaderijen
• Ruimtes in de gezondheidszorg ontwerpen voor een efficiënte patiëntenstroom en personeelsbehoefte

Hoe Digital Twins ontwerp- en bouwworkflows met elkaar verbinden

Vanuit het oogpunt van workflows ontsluit een Digital Twin gegevens die traditioneel vastzitten in papieren bestanden. Het resultaat is dat teams beter verbonden zijn gedurende de hele levenscyclus van een project, van ontwerp tot ontmanteling. Door statische gegevens zoals componentspecificaties en onderhoudsschema’s te integreren met dynamische gegevens zoals bezettingsgraad en omgevingscondities, stellen Digital Twins iedereen, van ontwerpers tot eigenaars, in staat om beter geïnformeerde beslissingen te nemen die de prestaties en de levenscyclus van het bouwobject maximaliseren.

BIM en Digital Twins

BIM (Building Information Modeling) is de drijvende kracht achter de digitalisering van de bouwsector, waarbij multidisciplinaire modellen en samenwerking in de cloud worden gebruikt om het ontwerp en het beheer van gebouwen en de systemen erin te ondersteunen.

Digital Twins realiseren het volledige potentieel van BIM door gegevens en processen te verbinden met dynamisch, real-time, bidirectioneel informatiebeheer. Deze digitale tweelingen kunnen ook zonder BIM worden gemaakt, maar om ze tot hun volle potentieel te brengen, beginnen ze met de geïntegreerde workflows en informatie-uitwisseling die het BIM-proces al aandrijven.

De toekomst van BIM en Digital Twins

In de toekomst worden de meeste Digital Twins geïntegreerd in het BIM-proces om iedereen betere inzichten te geven in een gestandaardiseerde omgeving. De waarde van deze inzichten reikt verder dan elk afzonderlijk project; de vastgelegde gegevens kunnen worden teruggekoppeld naar de plannings- en ontwerpfasen van nieuwe projecten, waarbij dataleren wordt toegepast om deze voortdurend te verbeteren.