Come creare un digital twin model: la guida passo passo

La tecnologia innovativa dei digital twin offre numerosi vantaggi al settore AEC, potremmo quasi affermare che tra qualche anno il successo di un’azienda dipenderà dalla corretta creazione e gestione del gemello virtuale.

Sappiamo che i digital twin offrono ai team di lavoro la possibilità di conoscere in maniera approfondita l’opera per tutto il ciclo di vita e permettono una manutenzione ed una gestione completa, ma sappiamo come creare adeguatamente il modello di un gemello virtuale?

In questo articolo trovi una guida completa che ti spiega passo passo come farlo! Scoprirai che creare un digital twin model può essere davvero semplice, hai solo bisogno di utilizzare un software per la creazione di digital twin.

Digital Twin Model nel settore delle costruzioni

Nel settore edile, un digital twin model rappresenta una replica virtuale dettagliata e costantemente aggiornata di una struttura o di qualsiasi altro elemento. Questa replica serve a:

• gestire l’intero ciclo di vita dell’edificio o dell’asset;
• monitorare le prestazioni in tempo reale;
• raccogliere dati in tempo reale;
• testare una varietà di scenari;
• prevedere possibili problemi;
• identificare opportunità di ottimizzazione.

Applicazioni pratiche del Digital Twin nel settore edile

Il Digital Twin può subentrare in differenti fasi del ciclo di vita di un asset ed essere utile sia che si tratti di un bene di nuova o recente costruzione sia che il bene in questione sia invece un edificio storico.

Nel paragrafo precedente abbiamo elencato a grandi linee le applicazioni del Digital Twin nel settore delle costruzioni, vale però la pena sottolineare la sua importanza in questo campo sotto il punto di vista della predittività. Uno degli obiettivi principali e dunque delle principali applicazioni pratiche del tracciare digitalmente un bene è proprio quello di voler essere predittivi, anticipando l’andamento e gli sviluppi futuri.

I risultati di questo approccio sono ben visibili anche, o soprattutto, nella realizzazione del Digital Twin di un edificio esistente, sia esso monumentale e di rilievo storico-artistico che comune abitazione del secolo scorso. In questo caso il Building Information Modeling si declina diventando Heritage o Historical Building Information Modeling, in breve HBIM. Grazie allo sviluppo dell’HBIM è possibile creare dettagliati modelli di edifici storici con oggetti parametrici intelligenti, ossia recanti informazioni sull’edificio, sulle sue componenti e su tutte le sue caratteristiche, che possono essere aggiornate, sostituite e implementate nel tempo. Oltre alla modellazione geometrica, il Digital Twin di un edificio esistente consente di condurre in modo dettagliato e completo le analisi sullo stato di fatto: rilievo materico, individuazione dei fenomeni di degrado, quadro fessurativo, ecc.

Il livello di integrazione può spingersi fino ad inserire nel modello dati relativi al contesto sociale e alla componente umana, fondamentali per garantire la massima ottimizzazione dei sistemi.

Questo grado di digitalizzazione consente lo sviluppo di strategie di manutenzione del bene che siano puntuali sullo stato di fatto rilevato, sulle esigenze che si vengono a creare e calibrando modalità, tempi e costi.

Spostando ora l’attenzione dal campo dell’Heritage a quello degli edifici di nuova costruzione, due esempi reali degni di essere riportati sono:

• il Terminal 5 di Heathrow a Londra, esempio che dimostra l’efficacia della tecnologia Digital Twin nelle attività di costruzione. In questo progetto, che vedeva una moltitudine di stakeholders convolti, disegni complessi e tempi incalzanti, l’utilizzo della tecnologia digital twin si è rivelato fondamentale nella fase di cantierizzazione e continuerà ad esserlo nella fase di gestione e manutenzione;
• il The Shard a Londra, intricato progetto nel quale il gemello è stato perfettamente integrato con disegni architettonici e simulazioni strutturali per fornire un approccio predittivo alla fase esecutiva. Una volta terminata la costruzione del bene, il suo Digital Twin ha continuato a essere una risorsa chiave nel monitoraggio delle prestazioni in corso dell’edificio, con particolare attenzione all’efficienza energetica e all’integrità strutturale.

Come creare un digital twin model: 3 semplici passaggi

Per creare un digital twin ti consiglio di seguire questi 3 semplici passi:

1. crea un modello 3D completo che raccolga le informazioni relative a tutti i campi progettuali (architettura, struttura, MEP), in questo step è importante farsi supportare dalla metodologia BIM e da strumenti come laser scanner o droni;
2. associa ad ogni oggetto creato le informazioni correnti e collegali a sensori IoT per raccogliere dati in tempo reale, questo ti permette di migliorare la gestione in fase progettuale, esecutiva e manutentiva;
3. tieni traccia di tutte le informazioni raccolte, crea report dettagliati per tenere tutto sotto controllo e avviare attività ed interventi mirati.
   

   Digital Twin di un edificio: dati ed informazioni

Digital twin model: le best practice nell’edilizia

Ecco alcune best practice da seguire per creare un modello di digital twin per una costruzione partendo da zero:

1. definisci chiaramente la finalità e l’ambito: prima di iniziare, è fondamentale stabilire con precisione l’obiettivo principale e le specifiche applicazioni per le quali il digital twin verrà utilizzato. Creare un digital twin senza una comprensione chiara delle sfide da affrontare può portare al fallimento del progetto. È essenziale identificare chi sarà responsabile della gestione del modello, come lo gestirà e quali funzionalità dovrà includere;
2. individua le componenti chiave: è importante determinare quali informazioni devono essere integrate nel modello del digital twin;
3. cattura e personalizza l’ambiente costruito virtualmente: il digital twin deve rappresentare in modo accurato l’oggetto reale che si sta replicando. Per raggiungere questo obiettivo, è consigliabile utilizzare tecnologie avanzate come la fotogrammetria, il laser scanner e i sensori per creare un modello il più realistico possibile;
4. condividi e analizza il modello in modo collaborativo: sfrutta la tecnologia cloud per condividere tutte le informazioni e gli aggiornamenti del digital twin con il team di lavoro. Questo approccio consente di coordinare più efficacemente le decisioni operative e le scelte da effettuare durante il progetto.

Quale software viene utilizzato per creare un digital twin?

Per creare un digital twin efficace, è essenziale impiegare software all’avanguardia che possano adattarsi alle tue specifiche esigenze. Questi strumenti dovrebbero consentirti di lavorare direttamente sul modello per semplificare i processi di costruzione, accelerare i tempi di completamento del progetto e minimizzare gli sprechi di risorse.

Per questo ti consiglio di provare un digital twin software altamente versatile che ti permette di:

• aggiornare in real-time i modelli virtuali: mantenere sempre aggiornato il tuo modello digitale è fondamentale per una gestione efficiente;
• condividere gli aggiornamenti in tempo reale con tutto il team di lavoro tramite la tecnologia cloud: la collaborazione istantanea e l’accesso condiviso alle informazioni sono cruciali per il successo del progetto;
• integrare dati e informazioni BIM nel modello digital twin: un’integrazione completa tra il tuo modello digital twin e i dati BIM può migliorare notevolmente l’efficienza operativa;
• gestire gli ecosistemi IoT direttamente nel modello digital twin: l’integrazione di dispositivi IoT consente di monitorare e controllare gli asset in tempo reale;
• monitorare le prestazioni degli asset e pianificare la manutenzione: la capacità di valutare le prestazioni e pianificare interventi di manutenzione preventiva è essenziale per garantire la durata degli asset e la loro efficienza.

Punti chiave dell’articolo su “Come crea un digital twin model”

• Il Digital Twin è una replica virtuale dinamica che rappresenta un asset nel suo intero ciclo di vita.
• Le applicazioni pratiche del Digital Twin vanno dalla gestione predittiva alla manutenzione degli edifici esistenti tramite HBIM.
• I passaggi chiave per la creazione del Digital Twin sono modellazione 3D, integrazione di dati IoT e gestione delle informazioni.
• Le caratteristiche di un software per la gestione, il monitoraggio e l’ottimizzazione del modello digitale devono consentire l’integrazione con i dati IoT, l’analisi predittiva e la collaborazione in cloud.

FAQ- Domande frequenti sul “Digital twin model”

Cosa si intende per Digital Twin?

Un Digital Twin è una rappresentazione virtuale di un asset fisico, sistema o processo, aggiornata in tempo reale attraverso dati provenienti da sensori e altre fonti. Questa replica digitale consente di monitorare, analizzare e ottimizzare le prestazioni dell’asset durante il suo intero ciclo di vita. Per approfondire l’argomento leggi: “Digital Twin: cos’è, come funziona, quali sono i vantaggi”.

Quali sono le principali categorie di Digital Twin?

• Modelli per singoli componenti: rappresentano parti specifiche di un sistema.
• Modelli per asset interconnessi: includono più elementi collegati tra loro per formare un sistema più ampio.
• Modelli per sistemi complessi: simulano il funzionamento di infrastrutture articolate.
• Modelli per processi operativi: ottimizzano flussi di lavoro e catene produttive.
• Modelli specializzati: come l’HBIM (Heritage Building Information Modeling) per edifici storici o i digital twin urbani per la gestione delle smart city.

Quali sono le principali differenze tra BIM e Digital Twin?

Il BIM è una metodologia per la gestione delle informazioni di un edificio in fase di progettazione e costruzione, mentre il Digital Twin è un modello dinamico e aggiornabile che rappresenta l’asset in tempo reale durante tutto il suo ciclo di vita. Per approfondire leggi: “BIM e Digital Twin: differenze e utilizzi nel settore AECO”.

Quali sono le componenti fondamentali di un Digital Twin Model?

• Modello digitale: rappresentazione virtuale dettagliata dell’asset fisico.
• Dati in tempo reale: flussi di informazioni raccolti tramite sensori IoT, telemetria e altre fonti.
• Infrastruttura di connettività: reti e protocolli per la trasmissione e l’aggiornamento continuo dei dati.
• Motori di analisi e simulazione: strumenti per l’elaborazione dei dati, modellazione predittiva e ottimizzazione.
• Piattaforma di gestione: software che permette di interagire con il Digital Twin, visualizzare i dati e prendere decisioni strategiche.

Qual è lo scopo di un Digital Twin Model?

Il Digital Twin Model ha lo scopo di creare una replica virtuale di un asset fisico, permettendo di monitorare, analizzare e ottimizzare il suo intero ciclo di vita. Nel settore delle costruzioni, viene utilizzato per gestire edifici, infrastrutture e impianti in tempo reale, migliorando la manutenzione, la sicurezza e l’efficienza operativa.

Quali sono i benefici di utilizzare un Digital Twin Model?

• Manutenzione predittiva: grazie ai dati in tempo reale, è possibile prevedere guasti e ottimizzare gli interventi di manutenzione.
• Miglioramento del processo decisionale: l’analisi avanzata dei dati consente decisioni più informate e strategiche.
• Ottimizzazione delle prestazioni: il monitoraggio costante permette di ridurre i consumi energetici e migliorare l’efficienza operativa.
• Riduzione dei costi e dei tempi di costruzione: simulazioni e test virtuali minimizzano gli errori progettuali e gli sprechi di risorse.
• Gestione intelligente degli asset: la digitalizzazione consente una gestione integrata di tutto il ciclo di vita dell’asset.

Quanto è importante l’integrazione con IoT per un Digital Twin?

L’integrazione con sensori IoT per un digital twin è fondamentale in quanto consente di raccogliere dati in tempo reale e migliorare la gestione predittiva dell’asset.

Il Digital Twin può essere applicato a edifici esistenti?

Sì, attraverso il rilievo 3D e la modellazione HBIM è possibile creare un gemello digitale di edifici esistenti per migliorarne la manutenzione e la gestione.

Quali sono gli ambiti di applicazione di un Digital Twin Model?

• Edilizia e infrastrutture: ottimizzazione della progettazione, costruzione e gestione degli edifici e delle opere pubbliche.
• Manifatturiero e industria 4.0: simulazione e ottimizzazione dei processi produttivi per aumentare l’efficienza.
• Energia e utilities: monitoraggio e gestione di reti elettriche, impianti di produzione e distribuzione.
• Sanità: creazione di gemelli digitali per dispositivi medici e strutture sanitarie per migliorare la gestione e la manutenzione.
• Automotive e trasporti: sviluppo di veicoli intelligenti e gestione delle infrastrutture di mobilità.
• Smart cities: pianificazione e gestione intelligente di reti urbane per migliorare la qualità della vita e la sostenibilità ambientale.

Come creare un Digital Twin model?

• Definizione degli obiettivi: stabilire lo scopo del Digital Twin e le necessità operative.
• Creazione del modello virtuale: generare una rappresentazione digitale accurata dell’asset fisico.
• Integrazione di dati e tecnologie: collegare il modello a sensori IoT e sistemi di raccolta dati in tempo reale.
• Analisi e simulazione: implementare strumenti avanzati per valutare il comportamento dell’asset in scenari differenti.
• Manutenzione e aggiornamento continuo: assicurarsi che il Digital Twin rifletta sempre le condizioni reali e sia ottimizzato nel tempo.

Quali sono i principali ostacoli nella creazione di un Digital Twin?

• La complessità della raccolta dati.
• La necessità di software avanzati.
• La gestione delle informazioni nel tempo.

Quanto tempo richiede la creazione di un Digital Twin?

Dipende dalla complessità del progetto. Può variare da settimane a mesi in base alla raccolta dati, modellazione e integrazione di sensori.

Che ruolo ha l’Intelligenza Artificiale nei Digital Twin?
L’AI consente di analizzare grandi quantità di dati per identificare tendenze, prevedere guasti e migliorare la gestione degli asset in modo proattivo.

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Indirizzo articolo: https://biblus.acca.it/come-creare-un-digital-twin-model-la-guida-passo-passo/