Vad är en digital tvilling?

En digital tvilling är en digital avbild av ett fysiskt objekt t ex ett hus, en maskin eller en modell. Denna artikel är en översiktlig genomgång av begreppet och hur digital tvillingar kan användas.

På uppdrag av Malmö Universitet och branschen (BYN, BI och Installationsföretagen) genomförs en förstudie om de digital inslagen i yrkesarbetares arbete.

Syftet är att identifiera kompetensbehov inom yrkesförberedande programmen.

En frågeställning i studien är i vilken mån BIM-modeller kan komma att kompletteras  under produktionen t ex med underlag  för besiktning eller förvaltningen.

Denna artikel är en fristående utveckling av erfarenheterna i förstudien.

Syftet är att översiktlig belysa vad en digital tvilling är under produktionen resp förvaltningen.

En digital tvilling är en digital modell av ett fysiskt objekt. Den digitala tvillingen innehåller information som beskriver objektet och dess användning.

En digital tvilling kan användas istället för att bygga en fysisk modell (prototyp) när en ny produkt ska testas och utvärderas. Det innebär att en digital tvilling ofta skapas innan den fysiska modellen byggs och då kan den användas för att simulering och testa lösningar.

En fördel är att den digitala tvillingen är att den – till skillnad från det fysiska objektet – kan göras åtkomlig för olika aktörer i realtid. Detta under förutsättning att den är uppkopplad via internet.

Digitala tvillingar har främst använts inom tillverkningsindustrin men kommer nu även inom bygg- och fastighetsbranschen.

Ur livscykelperspektiv Kan den den digitala tvillingen användas för att samla in och analysera data samt planering av underhåll och andra åtgärder.

  • En digital tvilling kan skapas för kompletta produktionssystem, byggnader och installationssystem.
  • Den digital tvillingen kan lära sig genom AI, dvs  algoritmer som samlar in, analyserar och utvärderar data t ex för att optimera driften.
  • Den digitala kopian kan användas för att presentera ett fysiskt objektets tillstånd i realtid, t ex en byggnads aktuella planlösning, klimat och energianvändning.

Digitala tvillingar har bl a använts av NASA för utveckling och underhåll av deras system.

Digitala tvillingar till byggnader

Villkoren för att en digital tvilling ska representera den verkliga modellen som kan vara en byggnad och dess system är bl a:

  • att den omfattar samtliga egenskaper och funktioner som den fysiska modellen.
  • att den är dynamisk och uppdateras samtidigt och exakt på samma sätt som förutsättningarna i byggnaden, byggnaden system förändras.

Den digital tvillingen av en byggnad kan användas som ett hjälpmedel i underhållsplaneringen. Det är då viktigt att uppdatera den digital tvillingen så att den stämmer överens med verkligheten och de faktiska förutsättningarna för den aktuella byggnaden .

En digital tvilling innehåller i grova drag följande delar:

  • konstruktions- och designdata
  • underhållsprogramvara
  • verkliga data från IoT-enheter och sensorer i byggnaden
  • feedback från användarna

Källa: Magicad

Att skapa av en byggnads digitala tvilling

Till ett nybyggt hus finns normalt digitala ritningar (CAD-ritningar) dvs de bygghandlingar som använts under produktionen. Ibland finns en BIM-modell för projektet.

Problemet med att använda bygghandlingar som underlag för förvaltning är att de sällan stämmer exakt överens med verkligheten dvs resultatet av projektet. Detsamma gäller BIM-modeller som används under produktionen.

En digital tvilling av en byggnad skapas på underlag av

  • relationshandlingar, dvs en slutlig uppdatering av bygghandlingarna för byggprojektet.
  • en uppdaterad BIM-modell för projektet med innehåll anpassat för förvaltningen
  • en laserscanning av byggnaden och systemen i byggnaden.

BIM-modellen som används i produktionen har inte nödvändigtvis samma innehåll/data som en digital tvilling för förvaltningen  behöver ha.

Uppdatering av den digitala tvillingen

För att en digital tvilling ska förbli en exakt avbild av den fysiska modellen och dess funktioner är det ofta nödvändigt att kontinuerligt uppdatera den, t ex efter en ombyggnad.

Moderna fastighetssystem möjliggör ofta en automatisk och digital insamling av driftsdata i realtid.

Installation av sensorer är ett sätt att övervaka och samla in data till den digitala tvillingen men viktigt att inte installera onödiga funktioner och övervakningssystem innan man vet att man har verklig användning för dem.

BIM-modellen för produktionen

BIM-modeller som används i produktionen skiljer sig mot en digital tvilling till den färdig byggnaden.

  • BIM-modellen för produktionen innehåller produktionsdata och är utformad för att kvalitetssäkra den projekterade slutprodukten av en byggprocess/produktion. Kanske kan man säga att den är en digital tvilling en en byggnad eller anläggning som ännu inte är klar?
  • En digitala tvillingen av en färdig byggnad används under förvaltningsskedet t ex för driften av en byggnad.

Båda BIM-modellen som används i produktionen och den digital tvillingen av det färdiga huset är föränderliga under den tid de används. Innehållet uppdateras under processen.

Under förvaltningsskedet kan artificiell intelligens (AI) användas för att analysera och nyttiggöra den data som den digital tvillingen samlar in.

Läs mer:

Vad är digital kompetens?

Källor och länkar

Digital twin (Wikipedia)
Vad är en digital tvilling (Magicad)
Plats för den digitala tvillingen (Fastighetstidningen)
Sveriges största digitala inomhusmodell är startskottet för en ny era i fastighetsbranschen (Svensk Byggtidning)
Nu styr AI husen (Fastighetstidningen)
IT-ordlista (Computer Sweden/Idg)