Teknik för digitala tvillingar: Dess stora betydelse för fastigheter

Även om digitala tvillingar inte är något nytt var det först 2017 som digitala tvillingar blev en av de största strategiska tekniktrenderna. Tillväxten inom Internet of Things har varit en nyckelfaktor för att göra fastighetsbaserade digitala tvillingar kostnadseffektiva, och har gjort dem till ett av de mest spännande förändringsområdena i byggnadsmiljön i dag. Vad är då en digital tvilling?

Digital tvilling för fastigheter

En digital tvilling är en virtuell kopia av ett fysiskt föremål eller system genom dess livscykel. På byggnadsområdet kan man se digitala tvillingar som en naturlig utveckling av BIM (Building Information Modeling), som digitalt återger den befintliga byggnadsmiljön. BIM är grunden för skapandet av en digital tvilling för en fastighet.

Främst tack vare den starka ökningen av sensordata i realtid kan BIM-modeller nu bli dynamiska, uppdaterade tvillingar som återger byggnaders faktiska funktionssätt under deras livslängd. Detta är inte begränsat till fysiska faktorer, utan omfattar också modellering av beläggning och användning, användarnas upplevelse, ekonomisk effektivitet, miljöpåverkan och relationen till andra byggnadsobjekt i ett infrastruktursystem. I takt med att dataströmmarna blir alltmer omfattande och komplexa blir datavetenskap och AI allt viktigare för att koppla och tolka dem.

Mognadsgrad för digitala tvillingar

Olika personer menar olika saker när de talar om digitala tvillingar. Vad det handlar om är att digitala tvillingar också har en mognadskurva, från grundläggande till smarta till självständiga. Här följer beskrivningar av några typiska exempel på användning och fördelar på tre nivåer av komplexitet.

1- Den grundläggande tvillingen: en detaljerad digital kopia

Redan på 1960-talet skapade NASA fysiska kopior av rymdfarkoster nere på marken för att matcha system i rymden och kunna simulera och lösa problem på fjärrbasis. En grundläggande digital tvilling liknar detta, men i dag är kopiorna virtuella i stället för fysiska. De uppdateras över tid och levererar tillförlitliga data om utrymmen och tillgångar som det går att få fjärrbaserad tillgång till.

Dessa tvillingar – som ofta används för underhåll och drift av byggnader – ökar produktiviteten och minskar den tid det tar att få fram viktig information. De förbättrar förvaltningen av tillgångar, minskar kostnaderna för fel och gör det möjligt att fatta mer välunderbyggda beslut.

2- Smart tvilling: uppdaterad med realtidsindata

Med dagens mått mätt har en riktig digital tvilling en koppling till sin fysiska tvilling i (nästintill) realtid. Förändringar i den fysiska tvillingen återspeglas i den digitala modellen, ofta genom omfattande användning av IoT-enheter och -sensorer. Detta förbättrar responsiviteten betydligt, vilket i sin tur leder till bättre produktivitet.

Denna typ av tvilling är vanligen mer inriktad på att förbättra byggnadsmiljön för dess användare. Genom användning av mer detaljerade och innehållsrika data för analyser och simuleringar gör den smarta tvillingen det möjligt att optimera användarupplevelsen och dessutom förbättra energieffektiviteten och minska utrymmesbehovet. Beroende på var byggnaden ligger och hur hyresavtalet ser ut kan detta innebära enorma kostnadsbesparingar för hyresgäster.

I världen efter pandemin kommer många kontorsarbetare inte att återgå till sina arbetsplatser på heltid. Detta betyder att företagen kommer att behöva mindre ytor och att det kommer att bli svårare att attrahera och behålla hyresgäster för kommersiella fastigheter. För att de ska kunna marknadsföras mot slutanvändare och hyresgäster (och därmed skapa värden för investerare och ägare) måste byggnader bli mer responsiva. Genom användning av realtidsdata från en smart tvilling kan deras ställning stärkas på en marknad med allt hårdare konkurrens.

3- Självständig tvilling: dubbelriktade effekter

I en självständig tvilling är förbindelsen mellan digitalt och fysiskt dubbelriktad, så att den digitala tvillingen kan förändra det fysiska föremålet och dessa förändringar återspeglas i den virtuella kopian. Till exempel registrerar tvillingen att ett tröskelvärde för temperatur överskrids, den aktiverar luftkonditioneringssystemet, utrymmet kyls ned, modellen visar lägre temperaturer och luftkonditioneringen får instruktioner om att upprätthålla temperaturen. Den digitala tvillingen och dess fysiska motsvarighet fungerar tillsammans för att hålla byggnaden komfortabel för användarna. Förstärkta med AI kommer dubbelriktade tvillingar att kunna skapa helt självständiga byggnader som ger optimala förhållanden för sina användare.

Affärsnyttan

Det som ligger närmast till hands när det gäller digitala tvillingar för fastigheter just nu handlar till stor del om förebyggande underhåll och energieffektivitet. Men på lång sikt tror jag att det verkliga värdet av digitala tvillingar för fastigheter är att de ger användarna en bättre upplevelse. Självständiga digitala tvillingar – med hjälp av självlärande algoritmer och myriader av datapunkter – kommer att bli allt bättre på att förutse vad användarna vill och kommer att automatisera denna optimala situation som standard. Personanpassade miljöer och rekommendationer kommer att förbättra upplevelsen ännu mer. Teknikföretag som Google, Amazon och Spotify har redan insett att personanpassade produkter är mer framgångsrika än allmänna produkter. Så småningom kommer smarta digitala tvillingar att skapa mer personanpassade upplevelser i byggnader också.

Digitala tvillingar kommer förmodligen också att bli värdefulla tillgångar i sig. Informationen om byggnaders livscykel från digitala tvillingar kommer att bli enormt användbar för byggnadsägare och byggnadsförvaltare, liksom för arkitekter, planeringsansvariga och byggföretag i andra delar av byggnadens livscykel. Exempelvis kan data om användningen av byggnader tas i bruk av designers och arkitekter i deras arbete för att förbättra sina konstruktioner, baserat på insikter i hur byggnaden används över tid (och inte på hur de föreställde sig att den skulle användas). Detta skapar ett kontinuerligt positivt återkopplingsförlopp där de bästa resultaten kan användas som utgångspunkter för (parametrisk) design.