Der Digitale Zwilling im Lebenszyklus
Der Digitale Zwilling im Lebenszyklus
Es gibt ihn nicht, DEN Digitalen Zwilling! Insbesondere im Bestand existieren viele von ihnen – mit unterschiedlichen Reifegraden.
BIM-Modelle sind zunehmend Bestandteil des Digitalen Zwillings, derzeit vorrangig bei Neubau- und Ersatzprojekten. Der Digitale Zwilling ist ein ganzheitliches Konzept für kollaboratives Arbeiten mit vernetzten Daten. Nach unserer Vorstellung ist er daher ein regionen- und verkehrsträgerübergreifendes, skalierbares Modell, das auf Bauwerks- und Netzebene zu jeder Zeit Schnittmengen, realitätsnahe Analysen und verbindliche Entscheidungen in allen technischen und kaufmännischen Prozessen ermöglicht.
Kühne Mobilität entwickelt an der Schnittstelle zwischen Fach- und IT- Abteilungen ganzheitliche Konzepte für datengetriebenes Infrastrukturmanagement und setzt sie auf Basis der Kundenanforderungen stufenweise mit geeigneten Technologiepartnern um. Effizienzgewinn und hoher Anwendungsnutzen sind dabei unser Credo!
BIM-Modell und Digitaler Zwilling
In Planung und Bau kommt seit einigen Jahren die BIM-Methode mit den dazugehörigen Umsetzungsphasen zur Anwendung. Dabei wird versucht, möglichst ALLE Informationen über den gesamten Lebenszyklus im BIM-Modell zu vernetzen. Auf der strukturell-funktionalen Ebene einzelner Bauwerke (3D) funktioniert das sehr gut. Die zusammenhängende Abbildung größerer Netze ist noch fern.
In 4D-Modellen bilden Bauablaufpläne die Organisation der Baustelle ab, 5D gibt den Überblick über Planungs- und Baukosten der Bauwerke. Herausforderungen gibt es bei der Abbildung sehr großer Zeiträume sowie der dazugehörigen Maßnahmen und Lebenszykluskosten.
Weitere Dimensionen (6D bis 10D), die sich überwiegend mit dem Betrieb der Bauwerke beschäftigen, sind Gegenstand von Pilotprojekten und Forschung. Zwischen den Dimensionen gibt es außerdem Systembrüche, die jedoch durch die Verwendung einheitlicher Datenformate und Modellparameter gut beherrschbar sind.
Im Bestand finden wir alle nur vorstellbaren Datenformate und Modelle in wechselnder Vollständigkeit und Verfügbarkeit. Es ist dennoch möglich, daraus die zwei wichtigsten Bezugsebenen zu modellieren – die Objektebene (für das Asset Management) und die Netzebene (für das Netz- und Verkehrsmanagement). Sie bilden auch die Basis für ein modernes und effizientes Infrastruktur- und Unternehmensmanagement.
Der Digitale Zwilling beinhaltet:
- Objekt und Netzsicht für alle Assetklassen, Assets, Equipments und Materialien sowie ihre gegenseitige Referenzierung
- Alle vorhandenen Infrastrukturdaten (unabhängig von Baujahr und Reifegrad) ) sowie die verfügbaren Verkehrsinformationen
- Die Verknüpfung von technischen Objekten und Maßnahmen mit kaufmännischen Informationen
- Datengetriebene Prozesse und digitales Dokumentenmanagement
- Konsistente und aktuelle Daten, jederzeit und auf allen Entscheidungsebenen
- Vielfältige Analysen und übersichtliches interaktives Reporting
Vernetzung von Daten und Prozessen, permanenter Wissenszuwachs sowie Zusammenarbeit
Digitale Zwillinge sind dynamische Gebilde, die den Blick auf historische Entwicklungen erlauben, um die Gegenwart zu verstehen und die Zukunft planen zu können. Sie liefern:
- Detaillierte Objektanalysen
- Netzzustand und Prognose
- Informationen für die Verkehrssteuerung
- Grundlagen für das Asset Management
- Kennzahlen für das Unternehmensmanagement
Wir bauen eine konsistente Datenbasis (Objektdatenbank).
- Zusammenführung von Objekt- und Zustandsdaten aus unterschiedlichen Datenquellen (Kataster, Feinkartierung, SIB-BW, ZEB, Bestandsmodelle, Prüfberichte, Aufbaudaten, IoT-Daten (Messergebnisse), Luftbilder usw.)
- Regelbasierte und automatische Qualitätssicherung (Plausibilisierung, Dubletten, Vollständigkeit, …)
- Vernetzung auf Referenzebene (z.B. Realflächen- oder BIM-Modelle)
- Chronologische Zuordnung historischer Daten (ZfP, Nachrechnungen, …)
- Ableitung von Objektstrukturen anhand vorhandener Datenstandards (ASB-ING, OKSTRA, IFC)
- Zusammenhängende Abbildung in Karten (GIS) und Viewern
- Aufbau Objektsichten und Dokumentenablage
Wir entwickeln interaktive Analysefunktionen und Reporting.
- Standardisierte, permanente Analysen auf Basis des Datenbestands
- Integration von Algorithmen (Custom Apps) und Fachanwendungen
- Aufbau interaktives Reporting für alle Nutzergruppen (Kennzahlen wie Lebenszykluskosten, Dashboards, Restlebensdauer usw.)
- Echtzeitvisualisierung der Analyseergebnisse
Wir integrieren Daten in Prozesse.
- Berechtigungsmanagement
- Einfache Datenbereitstellung an externe Dienstleister
- Kollaboratives Arbeiten in geschlossenen Datenräumen (Planfeststellung, Genehmigung, Projekt- oder Auftragsbezug)
- mobile Erfassung vor Ort (Begehung, Befahrung, Checklisten, Schadenskataloge)
- Integration in das operative Instandhaltungs- und Portfoliomanagement
- Zusammenführen, Planen, Beauftragen und Rückmelden von Maßnahmen
Wir erwecken den Zwilling zum Leben.
- Permanente qualitätsgesicherte Aktualisierung und Ergänzung der Datenbasis (regelbasiert)
- (automatische) Anreicherung mit Daten aus neuen Methoden (IoT, Messtechnik, bildgebende Verfahren)
- Umsetzung von innovativen sensorbasierten Messprojekten
- Anwendung von Machine Learning als Ergänzung zu den Fach- und Ingenieuranwendungen
- Innovative Umsetzung von Forschungsergebnissen in Lösungen
- Standardisierung von Best Practice-Ansätzen
- Bewertung der Nachhaltigkeit von Maßnahmen
