BIM-проектированием в 2024 году уже никого не удивишь, а вот цифровые двойники зданий — это нечто новое. Цифровой двойник становится следующим этапом развития IT-технологий в строительстве; это модель объекта в электронном виде.
В статье расскажем о цифровых двойниках подробнее и рассмотрим, какие есть наработки в этой сфере в нашей стране.
Что такое цифровое моделирование в строительстве
В России принят стандарт для цифровых двойников, где дано определение: цифровой двойник объекта — система, состоящая из цифровой модели изделия и двусторонних информационных связей с изделием и его составными частями.
В строительстве цифровой двойник объединяет всю информацию о здании: проектную, рабочую и исполнительную документацию, сметы, сроки, наименования и расход материалов. На этапе эксплуатации модель может собирать данные со счетчиков ресурсов или датчиков.
Пользователь получает электронную копию, своего рода симулятор здания. В любой момент в цифровой модели можно узнать, какой тип плит перекрытия использован, какого типа кран стоит на конкретной трубе.
Это удобно для всех:
- проектировщики синхронизируют в ТИМ-модели свою работу и видят коллизии сразу же, а не когда начнется стройка; исключены ситуации, когда «электрики» запроектировали сети так, что они пересекаются с газовыми трубами, и этого не заметили; это первая стадия — как такового цифрового двойника здесь еще нет, но проектировщики закладывают основу для его появления;
- строители дополняют ТИМ-модель реальными данными с площадки: графиками производства работ, сметами, номенклатурой материалов; на этом этапе и формируется полноценный цифровой двойник;
- когда объект закончен, в состав двойника включают исполнительную документацию;
- эксплуатант здания обновляет модель по мере необходимости: например, вносит изменения, если где-то проведен ремонт и заменено оборудование; также цифровой двойник объекта может накапливать данные, самая востребованная информация — учет энергоресурсов.
Как это работает на практике
В мире не так много примеров использования цифровых двойников в строительстве. В России в 2022 году началась реконструкция очистных сооружений «Тонкий мыс» в Геленджике. Фактически рядом со старыми очистными строится новый комплекс. Весь цикл работ выполняет один генподрядчик, и это стало важной причиной, чтобы опробовать возможность создания цифрового двойника. Вторая причина — технологическая сложность объекта и связанные с этим перспективы цифрового двойника: с его помощью можно будет моделировать процессы очистки сточных вод и принимать решения.
Твердотельная модель выполнена в Revit, двойник создается при помощи российской платформы «Умногор». Будет модель объекта с атрибутивными параметрами, то есть разные модели и метаданные объединят в одном проекте.
На первой стадии цифровой двойник объекта позволит просматривать очистные сооружения снаружи и изнутри, видеть мельчайшие детали и их атрибуты, вплоть до крепежа. Затем появится функция редактирования модели, например, чтобы создать карту ремонтных работ. Конечная стадия — возможность моделирования технологических процессов очистки воды.
Рассказывает Алексей Торчинский, заместитель гендиректора компании «Матрикс», которая выполняет комплексную автоматизацию объекта:
При помощи цифрового двойника водоканал сможет более эффективно управлять качеством очистки. Основная проблема в том, что процесс очистки воды инерционный: можно изменить какой-то параметр, а результат получить только через 2−3 дня. Цифровой двойник позволит моделировать технологический процесс, а разрабатываемый в рамках цифрового двойника подсказчик будет выдавать рекомендации диспетчеру, технологу или оператору по выполнению каких-либо действий, исходя из текущей ситуации на объекте. Например, по добавлению какого-то химического вещества, с моделированием предполагаемого результата этого действия. Это не искусственный интеллект, а математическая модель, которая помогает человеку в работе.
Ожидается, что в результате эксперимента с цифровым двойником:
- снизятся эксплуатационные затраты за счет сокращения числа персонала;
- качество воды на выходе будет выше, а значит, меньше штрафов и вообще проблем с экологическими службами;
- ускорятся ремонты, а проблемы удастся выявлять раньше.
Какие перспективы у строительного цифрового моделирования в России
Цифровая информационная модель — это будущее строительства, способ управлять стройкой максимально эффективно и держать всю необходимую информацию в одном месте. Цифровое моделирование в строительстве помогает экономить деньги и время, уменьшает число ошибок. Данные всегда под рукой, а при должном уровне безопасности потеря цифровой модели невозможна.
В России пока нет комплексных решений для создания цифровых двойников, но есть продукты, которые частично решают этот вопрос.
Например, платформа «Цифровое управление строительством» («ЦУС») агрегирует данные на этапах проектирования и строительства. В логике «ЦУС» цифровой двойник объекта строительства объединяет всю инженерно-техническую информацию. Это проекты, сметы, графики производства работ, прочие документы и данные о контрагентах.
В информационно-аналитической модели остается вся информация, которая может потребоваться для построения цифрового двойника. И даже если пока компания не готова к их созданию, «ЦУС» позволяет оптимизировать большинство строительных и бизнес-процессов за счет:
- гибкой настройки маршрутов согласования;
- автоматической генерации регламентированных нормативами форм документов;
- выстраивания доступа к документам и модулям системы в зависимости от роли пользователя;
- скорости доступа к данным и возможности практически полного устранения бумажного документооборота.
Использование цифрового моделирования в строительстве в 2024 году — часть стратегии по повышению уровня конкурентоспособности. Чем раньше компания начнет этим заниматься, тем выше вероятность, что на строительном рынке будущего она опередит тех, кто отмахивается от подобных решений как от чего-то непонятного и ненужного.
