CYFROWY BLIŹNIAK

Realna pomoc w zarządzaniu obiektem

MICHAŁ DOBOSZYŃSKI
Business Consultant w ARKANCEto

Od ponad piętnastu lat obserwuję kolejne fale modnych haseł związanych z cyfryzacją budownictwa. Za każdym z nich stoi realna wartość merytoryczna i technologiczna, jednak gdy dane pojęcie upowszechnia się w mowie potocznej, jego sens stopniowo się rozmywa. Wcześniej był BIM, dziś coraz częściej słyszymy o cyfrowym bliźniaku, niekiedy mylnie utożsamianym z modelem powykonawczym. Kluczowe pytanie nie dotyczy jednak nazwy, lecz konkretnych korzyści dla właściciela i zarządcy obiektu.

Jeśli nie wiemy, od czego zacząć rozmowę o cyfrowym bliźniaku, warto wrócić do podstaw. W normie ISO 19650 od początku podkreślone jest, że informacja o budynku ma znaczenie w całym cyklu jego życia. Nie kończy się na etapie projektu ani w momencie oddania obiektu do użytkowania. Budynek jest aktywem funkcjonującym przez dekady, a decyzje podejmowane na etapie koncepcji wpływają na koszty, ryzyka i możliwości jego eksploatacji w dalekiej przyszłości. Perspektywa projektanta czy wykonawcy często koncentruje się na sprawnym zakończeniu inwestycji. Jednak w mojej codziennej pracy w ARKANCE, w przypadku której w zespole konsultingowym wspieramy firmy w transformacji cyfrowej, widzę, że to podejście musi ewoluować. Model informacyjny nie może być tylko narzędziem do koordynacji projektu – musi stać się także fundamentem przyszłego zarządzania obiektem.

Przejdźmy teraz do definicji. W ujęciu technicznym digital twin jest cyfrową reprezentacją fizycznego obiektu, która łączy model geometryczny z uporządkowanymi danymi o elementach budynku oraz strumieniami informacji napływającymi na bieżąco z systemów technicznych i czujników. Nie jest to wyłącznie trójwymiarowy model ani archiwum dokumentów. Jego istotę stanowi powiązanie kontekstu przestrzennego z danymi operacyjnymi w taki sposób, który umożliwia sprawną analizę i ułatwia podejmowanie decyzji. Tyle jeśli chodzi o ujęcie encyklopedyczne – przejdźmy natomiast do realnej wartości, jaką cyfrowy bliźniak daje w praktyce. Tutaj posłużę się doświadczeniami osobistymi.

Narodziny bliźniaka
Moja praca z cyfrowym bliźniakiem zaczęła się dość niepozornie, przy okazji remontu mieszkania. Motywowany dumą i nierozsądnym uporem zdecydowałem się na samodzielne wykonanie wszystkich prac. W rezultacie w pewnym sensie odtworzyłem cały cykl życia obiektu. Najpierw projektowałem, później koordynowałem własne prace wykonawcze, a na końcu stałem się właścicielem odpowiedzialnym za codzienne funkcjonowanie przestrzeni. Te zmiany perspektywy były kluczowe, gdyż pozwoliły mi zobaczyć, jak bardzo myślenie o budowie różni się od myślenia o wieloletniej eksploatacji.
Równolegle odbywała się praca cyfrowa. Wykorzystałem w niej oprogramowanie Autodesk Tandem, które umożliwia budowanie cyfrowego obrazu obiektu i łączenie go z danymi operacyjnymi. Wspomagałem się samodzielnymi integracjami opartymi na rozwiązaniach open source oraz standardowymi protokołami IoT. Z perspektywy czasu widzę, że dobór technologii był tu mniej istotny niż zrozumienie samych mechanizmów kreowania takich rozwiązań. Ostatecznie sednem okazała się możliwość powiązania modelu projektowego z rzeczywistymi danymi eksploatacyjnymi w sposób skalowalny i otwarty.

Zmiany ról
Model, który początkowo służył mi do weryfikowania przebiegu instalacji i doboru rozwiązań materiałowych, po zakończeniu prac stał się punktem odniesienia do zarządzania własną przestrzenią. Uzupełniałem go o zamontowane w mieszkaniu urządzenia, ich parametry oraz dokumenty gwarancyjne. W wybranych pomieszczeniach zainstalowałem czujniki ruchu, poboru mocy, temperatury i wilgotności, a spływające dane (koordynowane przez centralę na minikomputerze Raspberry Pi) nanosiłem na wskaźniki powiązane z elementami modelu. W jednym środowisku mogłem zobaczyć i to, co znajduje się w ścianie, i to, jak dane urządzenie zachowuje się w czasie. To niewielkie laboratorium pokazało mi, że nawet w skali mieszkania uporządkowana i aktualna informacja znacząco podnosi jakość zarządzania.

Mieszkanie było dla mnie poligonem doświadczalnym. Remont pozwolił mi na własnej skórze poczuć wyzwania, o których na co dzień rozmawiam z naszymi klientami. W ARKANCE nie ograniczamy się do dostarczania oprogramowania. Jako firma konsultingowa pomagamy inwestorom przeskalować takie minilaboratoria do poziomu całych portfeli nieruchomości czy złożonych zakładów przemysłowych. Moje doświadczenia z integracją IoT tylko utwierdziły mnie w przekonaniu, że technologia (taka jak Autodesk Tandem) to jedynie narzędzie, a prawdziwą wartość stanowi strategia zarządzania danymi, którą wspólnie z klientem wypracowujemy.

Prawdziwa wartość cyfrowego bliźniaka ujawnia się w większych budynkach i zespołach obiektów. W hotelu dane o zużyciu energii i parametrach powietrza mogą bezpośrednio wpływać na komfort gości i koszty operacyjne. W fabryce integracja modelu z systemami technicznymi pozwala analizować wpływ stanu infrastruktury na ciągłość produkcji. W porcie czy centrum logistycznym dane środowiskowe zestawione z kontekstem przestrzennym wspierają decyzje związane z bezpieczeństwem i odpornością operacyjną.

Zarządzać sprawnie
Z perspektywy właściciela to właśnie faza eksploatacji obiektu generuje największe koszty. Decyzje owymianie urządzeń, modernizacjachczy optymalizacji zużycia energii podejmowane są często w warunkachniepełnej informacji. Jeżeli budynekfunkcjonuje jako zbiór rysunków i rozproszonych plików, każda analizawymaga dodatkowego czasu i pracy.Cyfrowy bliźniak, zasilany danymiz czujników i systemów technicznych,ułatwia działanie i ogranicza zakresniepewności decyzyjnej. Umożliwia obserwowanie trendów, identyfikowanie anomalii i planowanie działań,zanim drobny problem przerodzi sięw kosztowną awarię.

Warto przy tym jasno zaznaczyć, że ta technologia nie zastępuje systemów BMS czy SCADA. Nie jest alternatywą dla automatyki budynkowej ani dla systemów sterowania procesami. Jak narzędzia klasy Power BI porządkują i wizualizują dane z wielu źródeł (np. niekończących się arkuszy Excela), tak cyfrowy bliźniak porządkuje i kontekstualizuje dane z systemów technicznych w odniesieniu do konkretnego obiektu lub sieci obiektów. W ARKANCE traktujemy to jako warstwę analityczną – swoiste Business Intelligence dla infrastruktury. Naszą rolą jest sprawić, by lawina danych z systemów BMS czy SCADA zamieniła się w czytelną i użyteczną informację dla zarządu czy działu utrzymania ruchu. Dzięki temu właściciel lub zarządca mogą patrzeć na obiekt w sposób kompletny, rozpatrując geometrię, dokumentację i bieżące odczyty w jednym spójnym środowisku.

Zbudować przewidywalność
Czym więc ta technologia jest w szerszym kontekście procesu budowlanego? Narzędziem budowania przewidywalności. W świecie rosnących kosztów energii, presji regulacyjnej oraz coraz bardziej złożonych instalacji i systemów właściciel potrzebuje nie tyle większej ilości danych, ile lepszego ich zrozumienia. Cyfrowy bliźniak porządkuje informacje pobierane z różnych źródeł, scala je i nadaje im kontekst. Wszelkiego rodzaju decyzje dotyczące obiektu (inwestycyjne, serwisowe, operacyjne) podejmujemy więc na podstawie faktów.

Nawet przy wieloletnim doświadczeniu zawodowym intuicja nie zawsze okazuje się wystarczająco pewnym doradcą. Warto zatem pamiętać, że twarde i przejrzyste dane mogą każdemu z nas tylko pomóc. Jeśli zastanawiasz się, jak w Twojej organizacji przejść drogę od rozproszonych plików do spójnego ekosystemu digital twin, w ARKANCE chętnie pomożemy Ci zaprojektować ten proces. Bo technologia jest zaledwie punktem wyjścia. Liczy się to, jak potrafisz ją wykorzystać do optymalizacji własnego biznesu.