Что такое цифровой двойник и как он связан с информационной моделью здания (BIM)? Какую роль играют BIM в Facility Management? В статье мы объясняем, как современные информационные модели связаны с процессами эксплуатации, а также объясняем, почему модели нужно рассматривать динамически, в связке с реальными бизнес-процессами.
Что такое цифровой двойник здания?
Цифровой двойник — это интегрированная модель, которая содержит актуальную информацию о конструкции и состоянии объекта или процесса. Цифровые двойники помогают в реальном времени управлять сложными технологическими узлами, устройствами и сооружениями. Цифровой двойник может быть у офисного центра, города и даже железнодорожной сети.
Смысл создания цифрового двойника здания в том, чтобы получить такую модель данных, с которой можно взаимодействовать как с реальным объектом. Тяжело менять колеса на ходу. Цифровой модель позволяет прогнозировать эффект от изменений, а также получать данные о состоянии объекта, не выводя его из эксплуатации.
Цифровой двойник — это сложная технология, которая зависит от качества и достоверности данных. Это не просто 3D модель, но динамический объект, который непрерывно взаимодействует с внешней средой, изменяется под действием различных факторов и являются частью технологических процессов.
Данные — это основа любого цифрового двойника. Чем больше данных будет накоплено во время проектирования, эксплуатации и утилизации объекта, тем более точным будет его цифровая копия.
Цифровой двойник также существует в парадигме жизненного цикла изделия. Это значит, что данные, полученные на этапе проектирования, должны помогать во время эксплуатации, а данные полученные при эксплуатации — помогать во время проектирования.
BIM — основа цифрового двойника, но не единственная
Цифровые двойники встречаются в любой отрасли — от тяжелого машиностроения до производства медицинского оборудования. Строительство не исключение, но нужно учитывать отраслевую специфику.
- Во-первых, строительство — это очень дорогой и долгий проект. Строительство аэропорта займет несколько лет, а также обойдется в сотни миллионов долларов.
- Во-вторых, современные здания — это сложные инженерные сооружения с огромным количеством оборудования внутри.
- В-третьих, строительство — это масштабные проекты с сотней участников.
Указанные факторы усложняют координацию проектных команд, при этом цена одной ошибки может быть очень высокой. Чтобы упростить задачи проектирования, строительства и приемки объектов недвижимости появилась концепция BIM (англ. Building Information Model) — информационной модели здания. Это некая модель, как правило трехмерная, вокруг которой выстроены разные процессы. Например, утверждение проектных решений или разработка строительной документации.
Основная задача BIM — синхронизировать изменения. Если проектировщик изменил толщину балки или убрал несущую стену в ванной комнате, то эти изменение должны быть учтены в масштабе всего проекта. BIM помогает быстро находить оптимальные проектировочные решения, устранять коллизии и предупреждать инженерные ошибки.
Сами модели делятся по степени зрелости на 6 уровней. Нулевой уровень зрелости BIM — это обычный набор чертежей и проектно-сметной документации, а на последних уровнях можно увидеть программные комплексы, которые могут автоматически рассчитывать, например, стоимость (или время) строительства целых технологических узлов.
Владелец здания с BIM получает модель, в которой отражены данные по всем технологическим и конструкционным элементам, однако данные еще нужно сделать частью процессов эксплуатации. С этим у BIM как раз все плохо, ведь первоначально технология была заточена для упрощения задач проектирования.
От BIM к эксплуатационной модели здания
Хорошая цифровая модель должна отражать изменения, которые произошли с оригиналом. Для этого нужно обеспечить непрерывный поток данных от реального объекта к его копии. Данные идут по определенным каналам, как правило таких каналов несколько. Например, температурные или тензометрические датчики.
Еще одним каналом накопления данных выступают отчеты об эксплуатации объекта недвижимости. Основные изменения происходят со зданиями постепенно, в рамках жизненного цикла, причем довольно большая часть качественных изменений происходит в результате ремонта. Так, незаметно для глаз владельца меняется планировка помещений, а также устройство инженерной инфраструктуры. Через 20 лет в офисном центре может обновиться весь состав технологических узлов.
- Структура данных в BIM создана для решения задач проектирования и строительства, то есть важно было отразить именно взаимосвязи, например, между конструктивными решениями и уровнем энергопотребления.
- Структура данных Facility Management создана упрощения контроля и обслуживания инженерной инфраструктуры, то есть учитывает не взаимосвязи между конструкционными элементами, а текущее состояние активов.
Для поддержки эксплуатации BIM нужно адаптировать под задачи управления недвижимостью, а для этого нужно создать еще один слой.
Цифровой двойник для управления недвижимостью
Для получения рабочего цифровой двойник здания, нужно выстроить процессы эксплуатации таким образом, чтобы данные из процессов в дальнейшем возвращалась обратно в информационную модель, а из нее снова попадала в процессы и так по кругу.
Классическая структура управления объектом недвижимости состоит из 5 уровней:
- недвижимость,
- здание,
- этаж,
- помещение,
- оборудование.
Приведенные уровни содержат те данные, которые нужны для управления процессами эксплуатации:
- проведение планово-предупредительных ремонтов,
- организация плановых обходов,
- выявление и регистрация аварий и неисправностей,
- управление энергоэффективностью здания,
- управление документооборотом,
- и т.д.
Создать и управлять бизнес-процессами можно с помощью CAFM-систем, которые по сути являются системами по автоматизации эксплуатации объекта недвижимости. CAFM-системы помогают наполнить BIM реальной информацией об объекте недвижимости.
В качестве такой системы можно рассматривать Comindware Моё здание. Систему легко интегрировать с другими решениями, что позволяет использовать ее в качестве процессного слоя, в котором будут постоянно циркулировать данные цифрового двойника.
