Цифровые двойники, мост между физическим и цифровым миром, используют накопленные и текущие данные, а также модели машинного обучения для формирования виртуальной репрезентации физических объектов, процессов и систем. По мнению специалистов, для инфраструктурной отрасли цифровые двойники способны сделать не меньше, чем персональный компьютер сделал для предприятий. Уже сегодня они применяются во многих областях, помогая оптимизировать техническое обслуживание и производственные цепочки поставок.
Эксперты уверены, что важнейшим двигателем роста рынка цифровых двойников станут инфраструктурные объекты и отрасль архитектурного проектирования и строительства — цифровые двойники появятся у зданий, мостов, парковок, систем водоснабжения, автомагистралей и целых городов.
На протяжении десятилетий архитектурная отрасль работала на проектной основе, предоставляя заказчикам чертежи и модели, созданные в САПР и системах информационного моделирования зданий. В последние годы начался переход на интегрированные инструментальные пакеты и облака, появляются новые бизнес-модели, отраслевые экосистемы и возможность работы в режиме более тесного взаимодействия.
Цифровые близнецы обещают инфраструктурной отрасли изменения такого же масштаба, через которые благодаря облачным платформам прошли музыкальная и книжная индустрия, розничная торговля и др. Цифровые близнецы создают новые возможности в сфере эксплуатации, обслуживания и дополнительных цифровых услуг — визуализации, взаимодействия, обеспечения физической и кибербезопасности, аналитики данных и профилактического ремонта с использованием средств искусственного интеллекта.
Со временем услуги, которые строитель инфраструктурного объекта сможет предоставлять по подписке с помощью цифрового близнеца, будут приносить ему значительный дополнительный доход сверх суммы, полученной при первоначальной продаже.
Возможности применения цифровых близнецов охватывают много областей, важнейшая из которых — повышение эффективности и устойчивости инфраструктуры, увеличение ее долговечности. Больше 70% выбросов углерода в мире обусловлены особенностями планирования, проектирования, строительства и эксплуатации инфраструктурных объектов, а цифровые близнецы позволяют не только следить за эксплуатацией, но и получать данные для принятия оперативных решений, обеспечивая экономию ежегодных затрат на техническое обслуживание и позволяя более бережливо относиться к окружающей среде.
Кроме того, цифровой близнец помогает оптимизировать использование помещений, предоставляя функции аналитики занятости площадей и обеспечивая прозрачность процессов.
Важна возможность применения цифровых близнецов для повышения безопасности труда. Специалисты по контролю состояния мостов, например проводят инспекции, пользуясь средствами промышленного альпинизма, но теперь, благодаря дронам, которые собирают данные для формирования трехмерного цифрового близнеца, значительную часть такой работы можно выполнять в офисе. Подобные системы не освобождают полностью от работы на местах, но трехмерная модель позволяет проводить быструю визуальную проверку с подробным анализом и обнаружением дефектов средствами ИИ.
Что касается общественной безопасности, наличие данных от массива датчиков по всему зданию в случае чрезвычайной ситуации помочь службам спасения оперативно расставлять приоритеты поисково-спасательных работ.
Цифровой двойник инфраструктуры способен также играть роль центрального источника всей проектной и эксплуатационной информации об объекте, включающей визуальную репрезентацию, данные процессов, ИТ-систем, элементов Интернета вещей, АСУТП и др. До появления цифровых двойников у архитекторов не всегда была возможность получать сведения реального времени об эксплуатации созданных ими объектов, тогда как теперь доступные данные позволяют эффективно дорабатывать проекты.
Системы дополненной реальности позволят руководителям инспектировать здания, сканируя QR-коды инженерного оборудования и получая с их помощью информацию от цифрового близнеца, а благодаря средствам виртуальной реальности такие инспекции можно будет проводить удаленно.
Разработчики систем информационного моделирования зданий сообщают о росте спроса на цифровые близнецы реального времени, которые интегрируют данные о всех системах здания, обеспечивая точную разметку геотегами поэтажных планов и 3D-моделей. По сравнению с другими отраслями, инфраструктурная проходит цифровую трансформацию медленнее, но по прогнозам, в предстоящие пару лет применение цифровых близнецов станет повсеместным, благодаря чему преобразования ускорятся.
