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Bauprojektmanagement: News, Ressourcen und Best Practices

Das Konzept des Digitalen Zwillings für bauliche Anlagen ist nur begrenzt durch unsere Vorstellungskraft

Frank Weiss
Senior Director, Product Management

Der demografische Wandel, die sich ändernden Lebensweisen und Ansichten haben dazu geführt, dass wir unsere gebaute und natürliche Umwelt intelligenter, nachhaltiger und vernetzter gestalten müssen.

Dieser Wandel führt zu neuen Denkweisen in der Industrie für gebaute Anlagen, die sich auf traditionelle Arbeitsweisen erstreckt und die Digitalisierung und Daten ähnlich wie die Fertigung und andere Industriezweige umfasst.

Das bedeutet, dass wir unseren Blick auf  das Building Information Modeling, (BIM) um das Konzept des Digitalen Zwillings erweitern müssen. Es bedeutet auch, über das traditionelle Konzept des Planens, Bauens und Betreibens (Plan, Build, Operate – PBO) hinauszudenken, um zu verstehen, wie wir als Bürger uns auch in die gebaute und natürliche Umgebung integrieren (PBO-I).

Im Folgenden wird untersucht, was ein Digitaler Zwilling ist, wo sich BIM in das PBO-I-Lebenszyklusmodell einfügt, wie Digitale Zwillinge mit Daten interagieren, was ein Ökosystem  Digitaler Zwillinge ist und wie Digitale Zwillinge unser Leben positiv beeinflussen können.

Was ist ein Digitaler Zwilling?

Einfach ausgedrückt ist ein Digitaler Zwilling eine digitale Repräsentation einer physischen Sache (d. h. ein Asset, ein Prozess, ein System, ein Sektor usw.). Aber in Wirklichkeit ist  ein Digitaler Zwilling sehr viel mehr…

Digitale Zwillinge sind in fast jeder Branche weit verbreitet. Die Fertigungsindustrie verwendet Digitale Zwillinge zur Analyse und Optimierung von Produktionslinien, die Wasserwirtschaft nutzt sie zur Verbesserung der Zuverlässigkeit von Verteilungsnetzen, und die Automobilindustrie setzt Digitale Zwillinge zur Entwicklung und Verbesserung von Produkten ein. 


Für die Bau- und Immobilienwirtschaft können Digitale Zwillinge eine wichtige Rolle dabei spielen, wie Bauherren bauliche Anlagen verwalten und wie Verbraucher – die in vielen Fällen in solchen Strukturen leben und arbeiten – mit ihnen jetzt und in Zukunft interagieren.

Im Idealfall würden Digitale Zwillinge heute während der gesamten Planungs-, Entwurfs- und Bauphase eines Projekts parallel zu ihrem physischen Gegenstück oder nach dem Projektfortschritt durch Scannen des Assets erstellt.

Ein wichtiger Aspekt eines Digitalen Zwillings ist die wechselseitige Verbindung zwischen dem digitalen und dem physischen Asset durch gemeinsame Daten.
Wir werden uns im Folgenden mit dem Datenaspekt befassen, aber zunächst ist es wichtig zu verstehen, wie und wo Digitale Zwillinge mit BIM interagieren und wo alles in den Lebenszyklus von Planung, Bau, Betrieb und Integration (PBO-I) passt.

Das Modell der Endlosschleife zeigt das Gesamtsystem der Digitalen Zwillinge, wobei jedes Asset Teil des größeren Systems ist.

Digitale Zwillinge, BIM und PBO-I

In anderen Blog-Beiträgen haben wir über Building Information Modeling (BIM) und die gemeinsame Datenumgebung (CDE) im Hinblick auf das Plan-, Bau- und Betriebsmodell für Projekte gesprochen.

Wir müssen berücksichtigen, wie wir mit der gebauten Umgebung interagieren. Wie kann die gebaute Umwelt bessere Dienstleistungen bieten, die der Art und Weise entsprechen, wie wir jetzt und in Zukunft leben wollen?

Das bringt uns zu dem Punkt, an dem sich die Digitalisierung auf PBO-I bezieht, wobei die Integration der kritische Ausgangspunkt ist.

Integrieren – Feststellen, wie die Lebensqualität der Bürger durch Planung, Bau und Betrieb unserer gebauten und natürlichen Umwelt durch Integration der von ihnen angebotenen Dienste verbessert werden kann.

Planen – Durch bewährte Verfahren lernen, wie man Häuser, Gebäude und Infrastruktur besser gestalten kann, indem man Daten von Anfang an durch sicheres Informationsmanagement und digitale Techniken nutzt.

Bauen – Einsatz digitaler Bautechniken und fertigungstechnischer Ansätze zur Verbesserung von Sicherheit, Qualität und Produktivität im Bauwesen.

Betreiben – Verbesserung der Leistung der gebauten Umgebung und ihrer Dienste durch effektive Nutzung des Informationsmanagements.

Wie arbeiten Digitale Zwillinge mit Daten?

Die Zwei-Wege-Kommunikation zwischen dem Physischen und dem Digitalen ist der Schlüssel für Digitale Zwillinge. Daten fließen von der physischen Anlage zum Digitalen Zwilling und umgekehrt.

Diese Daten werden mit Hilfe der Datenwissenschaft genutzt – ob es sich nun um künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen oder grundlegende Datenanalyse handelt.

Diese Daten ermöglichen eine bessere Entscheidungsfindung und führen zu Interventionen (wie empfohlene Maßnahmen oder Änderungen), die auf den physischen Bestand zurückgeführt werden und bessere Ergebnisse liefern. Je mehr der Datenaustausch von Maschine zu Maschine genutzt wird, desto besser sind die Ergebnisse.

Der Datenaustausch zwischen dem physischen Asset und dem Digitalen Zwilling erfolgt je nach Zweck der Digitalen Zwillinge in zeitlichen Abständen. Digitale Zwillinge, die den Betrieb unterstützen sollen, verlangen möglicherweise Echtzeitdaten.

Besteht der Zweck dagegen darin, eine bessere Planung oder Belastbarkeit zu ermöglichen, sind Echtzeitdaten nicht erforderlich; die Aktualisierung der Daten könnte einmal pro Woche oder Monat erfolgen.

Ein Digitaler Zwilling kann sich auf alles beziehen, von einer einzelnen Anlage, einem Prozess, einem System oder einem ganzen Sektor, daher sollten wir auch überlegen, wie wir diese Digitalen Zwillinge miteinander verbinden können. An dieser Stelle kommt das Ökosystem der Digitalen Zwillinge ins Spiel.

Ökosystem der Digitalen Zwillinge

Wenn man verschiedene Arten des Verkehrs als ein System betrachtet, z. B. Straßen-, Schienen-, U-Bahn-, Luftverkehr, usw., liegt vielen dieser Systeme ein physischer Gegenstand zugrunde, der mit einem Digitalen Zwilling verbunden ist.

Diese einzelnen Digitalen Zwillinge können aber auch untereinander in Verbindung stehen. Stellen Sie sich vor, dass die Digitalen Zwillinge einer Zugverbindung mit anderen Verkehrssystemen, wie z. B. dem Straßenverkehr, verbunden werden, was zu verbesserten Nutzungsmöglichkeiten führt.

Beispielsweise könnten diese Digitalen Zwillinge Informationen über potenzielle Probleme mit dem Schienensystem in einem bestimmten Gebiet austauschen, was zu einem erhöhten Verkehrsaufkommen im Straßensystem im selben Gebiet führen könnte.

Stellen Sie sich nun vor, was passieren würde, wenn die Bau- und Immobilienwirtschaft in der gleichen Weise arbeiten würde und mit anderen Teilen unserer gebauten oder natürlichen Welt verbunden wäre, wie z. B. mit der Abfall-, Wasser-, Transport-, Energiewirtschaft oder unserer natürlichen Umgebung.

Ein Ökosystem aus Digitalen Zwillingen ergäbe eine Stadt, die aus unserer Lebensweise lernt, indem sie mehrere Datenquellen kombiniert, um Dinge in unserer Umgebung, die wir nutzen, kontinuierlich zu verbessern.

Die Erweiterung, Verbesserung oder Regeneration dieser Stadt würde auf der Grundlage der vom Ökosystem der Digitalen Zwillinge erfassten und analysierten Daten bestimmt, damit sich eine Stadt kontinuierlich verbessern und/oder anpassen kann.

So kann das Konzept der verbundenen Digitalen Zwillinge über die gebaute Umgebung hinausgehen.

Unsere Rolle in der Geschichte der Digitalen Zwillinge

Oracle hilft bereits in mehreren Bereichen. Oracle Aconex bietet eine echte gemeinsame Datenumgebung (CDE), die Planung, Bau und Betrieb unterstützt. Oracle Aconex Model Coordination erschließt neue Ebenen der Sichtbarkeit, Koordination und Produktivität für alle beteiligten Personen und Prozesse.

Kritische Planungs- und Bauaktivitäten werden von Oracle Primavera Cloud unterstützt. Assets werden über Primavera Unifier von Oracle verwaltet.

Die Entwicklung Digitaler Zwillinge ist bei Oracle bereits sehr weit fortgeschritten in dem Bewusstsein, dass die Einbeziehung unserer Kunden dabei von größter Bedeutung ist.

Oracle Construction and Engineering arbeitet eng mit Standardisierungsgremien wie buildingSMART International (das kürzlich das Positionspapier für Digitale Zwillinge erarbeitet hat, dem dieser Beitrag zugrunde liegt) und CEN/ISO zusammen, um der Branche zu helfen, zusammenzukommen, zusammenzuarbeiten und zu wachsen.

Oracle Construction and Engineering, der weltweit führende Anbieter von Baumanagementsoftware und Projektportfoliomanagementlösungen, unterstützt Sie bei der Vernetzung Ihrer Teams, Prozesse und Daten über den gesamten Projekt- und Anlagenlebenszyklus hinweg. Steigern Sie die Effizienz und Kontrolle bei der Projektabwicklung mit bewährten Lösungen für Projektsteuerung, Bauplanung, Portfoliomanagement, BIM/CDE, Bauzahlungsmanagement und mehr.

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