CYFROWE BLIŹNIAKI POMAGAJĄ BUDOWAĆ PORTY LOTNICZE PRZYSZŁOŚCI
Branża lotnicza zapewnia ponad 87 mln miejsc pracy na całym świecie, generując ponad 4% światowego PKB. Lot-niska, działające 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, 365 dni w roku, są kluczowym ogniwem w globalnych systemach transportowych, które łączą kraje, społeczności i firmy.
STEVE COCKERELL, Acting Industry Marketing Director, Cities and Campuses, Bentley Systems
Porty lotnicze, podobnie jak inni właściciele-operatorzy z branży transportu, przechodzą transformację w kierunku organizacji „opartych na danych”, w których dostęp do wiarygodnych informacji oraz jasne zrozumienie kontekstu zarządzanych danych mają kluczowe znaczenie dla prawidłowego procesu decyzyjnego w pracach zmierzających do poprawy wydajności działania, terminowej rozbudowy istniejących obiektów lub budowy nowych lotnisk.
W obliczu tego złożonego zbioru wyzwań właściciele, wraz z ich łańcuchami dostaw, muszą być bardzo elastyczni i szybko reagować. W tak specyficznym środowisku kluczową rolę odegrają przyszłościowe technologie – w tym cyfrowe bliźniaki, które wspierają procesy oparte na współpracy, niezbędne do zrównoważenia satysfakcji pasażerów, fluktuacji przepustowości i wymogów utrzymania rentowności.
Dane, którym można zaufać
Ogromna ilość i różnorodność danych wymaga zarządzania w całym cyklu życia majątku trwałego procesami i systemami w obrębie kompleksu lotniska. Dlatego też warto wykorzystać wielki potencjał, który tkwi w technologii cyfrowych bliźniaków.
Wiele z tych danych znajduje się w zamkniętych systemach, więc możliwość zarządzania, uzyskiwania dostępu i sprawdzania poprawności różnych typów danych oraz ich źródeł stanowi poważne wyzwanie. Często wymaga ono zastosowania wielu narzędzi, które mogą przysporzyć przedsiębiorstwom i zaangażowanym zespołom problemów natury informatycznej oraz dodatkowych kosztów, znacznie wykraczających poza te bezpośrednio związane z ich podstawową rolą, jaką jest transport pasażerów i/lub towarów na całym świecie.
Sytuację dodatkowo komplikuje fakt, że zespoły pracujące na każdym lotnisku, dużym lub małym, mają zróżnicowaną wiedzę techniczną i handlową. Pojęcia takie jak BIM lub symulacja konstrukcji nie będą obce dla inżynierów i geodetów odpowiedzialnych za dostarczanie nowych lub utrzymanie istniejących elementów infrastrukturalnego majątku trwałego. Będą oni zaznajomieni z korzystaniem z danych GIS i modelowaniem 3D. Jednak dla kierowników sklepów i zarządców nieruchomości, a także dla menedżerów najwyższego szczebla te kwestie i pojęcia mogą być zupełnie nieznane. Dlatego ważne jest, aby każdy użytkownik, niezależnie od stanowiska i funkcji, mógł otrzymać dane, którym może zaufać, oraz by dotarły one do niego drogą uzasadnioną z punktu widzenia wymagań wykonywanego zadania.
Ilustracja dzięki uprzejmości portu lotniczego w Sydney
W połączeniu z najnowszymi osiągnięciami w analizie danych i symulacją komputerową z użyciem cyfrowych bliźniaków użytkownicy zyskują lepszą widoczność oraz możliwość wyciągania wniosków, które pomogą im usprawnić podejmowanie decyzji we wszystkich aspektach cyklu życia lotniska i w odniesieniu do każdej branży oraz wszystkich zaangażowanych interesariuszy, w tym członków społeczności.
Czym jest cyfrowy bliźniak?
Aby zbadać potencjał, jaki zapewniają cyfrowe bliźniaki portów lotniczych, ważne jest, aby najpierw zrozumieć, czym jest cyfrowy bliźniak. Wiele osób przytoczyłoby tu domyślną definicję cyfrowego bliźniaka, czyli trójwymiarowy model 3D fizycznych elementów majątku trwałego, na przykład pasa startowego, budynku terminala, mostu lub tunelu. Jednak bez połączenia między wersją cyfrową a jej fizycznym odpowiednikiem w świecie rzeczywistym byłaby to jedynie cyfrowa migawka zasobów w danym punkcie czasu.
W tym scenariuszu, niezależnie od tego, czy ta migawka jest modelem, raportem, historią konserwacji czy zestawem instrukcji operacyjnych, użytkownicy tych informacji narażają się na ryzyko braku wzajemnej synchronizacji działań, co skutkuje poprawkami, opóźnieniami i/lub zwiększonymi kosztami. Ponadto tracą oni również możliwość wglądu w informacje dotyczące projektu składnika majątku trwałego, harmonogramu jego budowy lub historii jego utrzymania, i nie mogą wykorzystać tych cennych danych do podejmowania lepszych decyzji.
W firmie Bentley definiujemy cyfrowego bliźniaka jako realistyczną i dynamiczną cyfrową reprezentację fizycznego majątku trwałego, procesu lub systemu w środowisku zbudowanym lub naturalnym. Cyfrowy bliźniak łączy zatem świat fizyczny i cyfrowy, dzięki czemu warstwa cyfrowa dynamicznie odzwierciedla zmiany w świecie fizycznym, odwzorowując swoje fizyczne odpowiedniki w czasie rzeczywistym lub zbliżonym do rzeczywistego – ich status, warunki pracy lub położenie.
Budowanie portów lotniczych przyszłości
W obliczu różnych rodzajów i ilości danych oraz szybkiego tempa ewolucji technologii bardzo trudno jest przewidzieć, co w przyszłości będzie zawierał cyfrowy bliźniak lotniska lub jakie możliwości będzie zapewniał. Myślę jednak, że możemy spróbować określić to, opierając się na kilku kluczowych fazach cyklu życia i patrząc na doświadczenia innych branż.
Wyobraźmy sobie na przykład, że planista lotniska może symulować przyszłe przepływy ruchu i/lub ruch pieszych na powiązanych elementach transportowego majątku trwałego albo w obrębie proponowanych terminali, aby na tej podstawie opracować i zoptymalizować projekty nowych obiektów wraz z lokalizacjami.
Gdyby wielobranżowy zespół projektantów oraz inżynierów mógł bezproblemowo współpracować z dowolnego miejsca, jego członkowie mogliby wymieniać dane w celu przeanalizowania alternatywnych rozwiązań, symulować i optymalizować harmonogramy budowy, a następnie przekazywać wykonawcom dane gotowe do wykorzystania w budowie.
Ilustracja dzięki uprzejmości firmy Bentley Systems
To nie wszystko, bo cyfrowe bliźniaki już teraz pomagają monitorować realizację projektów drogowych i kolejowych, więc nie wydaje się przesadą oczekiwanie, że kierownicy projektów będą wykorzystywać je do śledzenia postępów prac na lotnisku w celu upewnienia się, że prowadzone działania nie wpływają negatywnie na funkcjonowanie obiektu lub nie narażają użytkowników portu lotniczego na niebezpieczeństwo.
Przyjrzyjmy się bliżej operacjom na lotniskach. Wyobraźmy sobie, że technicy zajmujący się utrzymaniem mogliby zdalnie monitorować degradację nawierzchni pasa startowego, w tym analizować tendencje w danych i wykorzystywać je do badania pęknięć, które mogą stać się niebezpieczne, a następnie na podstawie tych danych wskazywać miejsce, w którym należy wymienić nawierzchnię, oraz termin wykonania tych robót.
Wyobraźmy sobie także, że połączone z IoT czujniki, zainstalowane w budynkach terminali i monitorujące tam stan elementów majątku trwałego, będą w czasie rzeczywistym dostarczać zarządcom lotnisk dane dotyczące zużycia energii lub warunków środowiskowych, umożliwiając przewidywanie poważnych i nieoczekiwanych zmian temperatury lub wilgotności albo reagowanie na te zmiany, aby można było zapewnić personelowi i pasażerom odpowiedni poziom komfortu.
Chociaż te scenariusze wydają się opisywać możliwości, które porty lotnicze zyskają dopiero w nadchodzących latach dzięki wdrożeniu cyfrowych bliźniaków, to w rzeczywistości realizacja ich wszystkich jest możliwa już dziś. Aby w pełni wykorzystać potencjał cyfrowych bliźniaków w scenariuszu działalności lotniska, powinniśmy również spojrzeć poza granice tego obiektu – na powiązany z nim infrastrukturalny majątek trwały, na przykład obsługujący lotnisko system szybkiego transportu zbiorowego.
W tym przypadku cyfrowe bliźniaki mogą już dziś pomagać inżynierom utrzymania ruchu w optymalizacji budżetu i zasobów w celu poprawy jakości usług, bezpieczeństwa i niezawodności. W ramach połączonego ekosystemu cyfrowych bliźniaków widoczność danych z cyfrowego bliźniaka kolei mogłaby również dostarczać kierownikom ds. eksploatacji lotniska informacji o przeciążeniu sieci transportowej lub przerwach w działaniu – sytuacjach mogących zagrozić punktualności przybycia pasażerów i odlotów samolotów.
Mocne dowody, dobre wzorce
Jak pokazały nominacje do konkursu Going Digital Awards z ostatnich lat, jest coraz więcej dowodów na to, że korzyści płynące z cyfrowych bliźniaków znacznie przewyższają ich koszty – szczególnie gdy w kalkulacji uwzględni się cały okres eksploatacji majątku trwałego.
Port lotniczy Sydney
W tegorocznej kategorii obiektów, kampusów i miast finalistą jest port lotniczy Sydney i rozwiązanie Maps@SYD. Wykorzystanie technologii cyfrowych bliźniaków pozwoliło zaoszczędzić czas i zasoby, poprawić produktywność, efektywność projektowania i jakość dostarczanych produktów, a także obniżyć koszty.
Port lotniczy Sydney to jedno z najstarszych lotnisk na świecie i najbardziej ruchliwe lotnisko w Australii. Położony w Botany Bay obiekt zajmuje 906 hektarów i obejmuje trzy pasy startowe, trzy terminale oraz ponad 400 budynków. Zespół lotniska w Sydney rozpoczął proces opracowywania cyfrowego bliźniaka, który nosi wewnętrzną nazwę Maps@SYD i będzie bazować na oprogramowaniu OpenCities firmy Bentley https://players.brightcove.net/5209582030001/t50zJOlZh_default/index. html?videoId=6309985999112.
Model Maps@SYD promowany jako „Google Maps” lotniska w Sydney zapewni dostęp do danych historycznych i danych czasu rzeczywistego z wielu różnych źródeł. Ponad 200 użytkowników ma dzięki niemu kompleksowy obraz całego terenu lotniska bez potrzeby stosowania specjalistycznego oprogramowania na każdym komputerze w organizacji.
Kierownicy projektów mają natychmiastowy dostęp do wszystkich aktualnych i planowanych inwestycji, wraz z możliwością nakładania danych analiz powodziowych, obszarów istotnych dla środowiska i zabytków, co pomaga im zrozumieć potencjalny wpływ tych czynników na proponowane prace i oszczędza zespołowi ds. planowania przestrzennego około 65 godzin pracy tygodniowo.
Maps@SYD pozwala nakładać dane z aplikacji finansowych na dane GIS, dając zespołowi portu lotniczego ds. wynajmu powierzchni handlowych wizualnie intuicyjny i zawsze aktualny dostęp do nazw najemców, dat wygaśnięcia umów najmu, wielkości sprzedaży na metr kwadratowy i szczegółów koncesji na alkohol. Zespół unika dzięki temu potrzeby drukowania informacji i wysyłania wniosków o dane do zespołu ds. planowania przestrzennego.
Model Maps@SYD usprawnił również procesy pracy dotyczące regularnych audytów sprzętu przeciwpożarowego, ekranów informacji o lotach oraz przestrzeni zamkniętych.
Port lotniczy Seattle-Tacoma
Inny przykład, z zeszłorocznej edycji konkursu, dotyczy firmy Clark Construction, która została naszym zwycięzcą w kategorii cyfrowej budowy za prace nad obiektem przylotów międzynarodowych Sea Tac – najbardziej złożonym projektem inwestycyjnym w historii 69-letniego lotniska w Seattle.
Projekt, zlokalizowany na jednym z najbardziej ruchliwych lotnisk północno-zachodniego Pacyfiku, obejmował budowę trzypiętrowego budynku, podwyższonego sterylnego korytarza i najdłuższego na świecie pomostu dla pieszych przebiegającego ponad czynnym pasem dla taksówek na lotnisku. Najbardziej skomplikowanym aspektem projektu był zdalny montaż wartego 3 miliony funtów pomostu dla pieszych o rozpiętości środkowego przęsła ponad 97 metrów, następnie przetransportowanie go na miejsce budowy.
Dzięki wykorzystaniu technologii BIM i modelowania rzeczywistości w oprogramowaniu SYNCHRO 4D firmy Bentley firma Clark Construction połączyła model z harmonogramem budowy, opracowując cyfrowego bliźniaka do pełnej wizualizacji etapów budowy. Cyfrowy bliźniak usprawnił planowanie i projektowanie, będzie także używany przez port w Seattle do celów zarządzania przyszłymi obiektami.
Wdrażanie cyfrowych bliźniaków dla lepszego jutra
Cyfrowe bliźniaki i procesy, które dzięki nim stają się możliwe – to inwestycja, która przynosi korzyści. Bez takich przełomowych technologii nie da się uzyskać lepszych wyników biznesowych wymaganych w naszym zmieniającym się świecie. Warto zainwestować w to rozwiązanie, nakreślić jasną strategię szybkiego przyjęcia i wdrożenia cyfrowych bliźniaków. Dla wielu firm to dopiero początek drogi, ale nie mam wątpliwości, że wraz z wieloma innymi sektorami infrastruktury, z naszymi użytkownikami na czele, firmy te przyczynią się do zrewolucjonizowania sposobu, w jaki tworzymy plany, projektujemy, budujemy i obsługujemy nasze porty lotnicze przyszłości.
