FAQ: Digital Twin voor de graafsector

>> Snel naar Digital Twin betekenis - Verschil Digital Twin en Simulatie - Digital Twin Technologie - Voorbeelden Digital Twin - Toepassingen Digital Twin - Digital Twin componenten - Graafsector en Digital Twin - Voordelen Software Digital Twin - Verschil Digital Twin en BIM - Digital Twin Platforms - Verstedelijking en Digital Twin - Digital Twin dashboard - Digital Twin use cases - Digital Twin klimaatopgaves - Digital Twin vs Digital Shadow - Betekenis Digital Twin in de bouw - Digital Twin en GIS - Digital Twin en tunnels - Digital Twin Waterschap - Digital Twin en kabels en leidingen

Digital Twins van fysieke leefomgevingen verwijzen naar digitale representaties van stedelijke en landelijke omgevingen op basis van data, modellen en visualisaties. Zo worden Digital Twins ingezet om aspecten van de fysieke leefomgeving te simuleren en te analyseren. Dit proces van simulatie en analyse wordt ook wel een digital twinning genoemd. Enkele voordelen van een Digital Twin zijn dat het mensen die betrokken zijn bij bepaalde uitdagingen met elkaar kan verbinden. Daarnaast levert een Digital Twin aanvullende inzichten op die sneller tot slimmere oplossingen leiden. Denk hierbij bijvoorbeeld aan het beter inschatten van graafrisico’s, slimmer het ruimtegebruik van Nederland te optimaliseren of effectiever en slimmer datagedreven assetmanagement te kunnen doen. Hierdoor wordt de schade aan kabels en leidingen beperkt, waardoor graafschade voorkomen wordt.

Een Digital Twin en een simulatie zijn twee verschillende concepten, maar hebben wel enige overlap. Het doel van een Digital Twin is om betere inzichten te verkrijgen in het functioneren van het fysieke object, zodat eventuele problemen kunnen worden geïdentificeerd en opgelost voordat ze zich in de echte wereld voordoen. Aan de andere kant is simulatie het proces van het nabootsen van het gedrag van een systeem in de tijd. Dit kan worden gedaan met behulp van wiskundige modellen, computerprogramma's of fysieke modellen.

Het belangrijkste verschil tussen een Digital Twin en simulatie is dat Digital Twins gericht zijn op het modelleren en simuleren van een replica van bijvoorbeeld een fysiek object, zoals een brug, kabels en leidingen. Simulatie wordt breder toegepast en kan verschillende systemen en processen omvatten. Er zijn dus verschillen tussen een Digital Twin en een simulatie.

Er is niet één Digital Twin Technologie, maar er zijn verschillende Digital Twin technologieën. We duiken graag dieper in de technologieën die gebruikt worden in de bouwsector:

1. 3D-modellering: door de software van Digital Twins worden 3D-modellen gemaakt van fysieke objecten. Deze 3D modellen hebben dezelfde vorm en uiterlijk als het fysieke object. 
2. Internet of Things (IoT): IoT is een netwerk van fysieke objecten die zijn ingebed met elektronica, software, sensoren en connectiviteit om gegevens uit te wisselen. Digital Twins maken ook gebruik van IoT door real-time gegevens van een fysiek object te verzamelen en te verwerken. 
3. Building Information Modeling (BIM): dit is een proces van het maken en beheren van informatie over een gebouw tijdens de gehele levenscyclus van het project. BIM omvat het gebruik van 3D-modellen, databasemanagement en communicatie- en samenwerkingssoftware om alle aspecten van het gebouw te beheren, van ontwerp tot constructie en beheer.
4. Common Data Enviroment (CDE): dit is een digitale omgeving waarin verschillende partijen samenwerken en gegevens delen met betrekking tot een specifiek project. De combinatie van een Common Data Environment en een Digital Twin biedt synergievoordelen. De CDE fungeert als een platform waarop gegevens kunnen worden verzameld en georganiseerd, terwijl de Digital Twin deze gegevens kan gebruiken om een real-time virtuele weergave van het fysieke object of systeem te creëren.
5. Tooling voor gebruiker interactie: een ander voorbeeld van een Digital Twin technologie is de tooling rondom interactie met gebruikers. Denk hierbij aan bijvoorbeeld het gebruik maken van 3D kaarten, grafieken en tabellen.

Het gebruik van Digital Twin technologieën brengt in dit voorbeeld de bouwketen samen door de communicatie en samenwerking tussen verschillende belanghebbenden te verbeteren. Door het gebruik van BIM kunnen bijvoorbeeld alle betrokken partijen toegang hebben tot dezelfde informatie over het gebouw. Dit zorgt voor meer samenwerking in de keten, wat helpt bij het oplossen van conflicten en het verbeteren van de besluitvorming.

Er zijn diverse voorbeelden van Digital Twins. We nemen je graag mee in voorbeelden per sector: 

1. Digital Twins worden in de bouwsector gebruikt voor het simuleren en verbeteren van de prestaties en ontwerp van fysieke objecten. Dit heeft als voordeel dat fysieke objecten een verhoogde duurzaamheid hebben. De Digital Twin software wordt ingezet om nieuwe inzichten te genereren en uitdagingen inzichtelijk te maken. Lees hier hoe dit wordt gedaan voor de ruimtelijke ordening.  
2. datagedreven Assetmanagent: een Digital Twin kan ook bijdragen aan Asset Management van fysieke objecten, zoals bruggen. Door het gebruik van een Digital Twin kunnen organisaties deze objecten efficiënter beheren, onderhouden en optimaliseren. 
3. Urban digital twinning: dit houdt in dat er een Digital Twin gebruikt kan worden voor stedelijke ontwikkelingsprojecten. Denk bijvoorbeeld aan een gebouw, een wijk of zelfs een hele stad, om inzicht te krijgen in het ontwerp, de werking en het beheer ervan.
4. Digital Twinning voor projectontwikkelaars: tijdens de constructiefase kan Digital Twinning worden toegepast om bouwprocessen te simuleren en te optimaliseren. Het stelt ontwikkelaars in staat om de planning en coördinatie van bouwactiviteiten te verbeteren, potentiële conflicten te identificeren en de productiviteit te verhogen.
5. Ruimtelijk planning: een Digital Twin kan ook worden gebruikt voor de ruimtelijke planning van een bepaald gebied. Denk bijvoorbeeld ook aan de ruimtelijke puzzel vanuit NOVEX die erg actueel is.

Digital Twins hebben diverse soorten toepassingen. Hieronder zijn enkele voorbeelden van toepassingen van Digital Twins. 

1. Het optimaliseren van de prestaties en ontwerp van de fysieke en landelijke leefomgeving. 
2. Real-time gegevens analyseren en verzamelen van fysieke objecten met als doel de prestaties te vergroten.
3. De ondergrond inzichtelijk maken, denk hierbij aan kabels en leidingen, voor bij de bouw van nieuwe fysieke objecten. 
4. Een Digital Twin zorgt ervoor dat een fysieke leefomgeving wordt verbeeld middels 3D visualisatie. Daarnaast berekent een Digital Twin de gevolgen van de ingreep door de consequenties te simuleren. 

Een Digital Twin kan veel voordelen bieden aan de graafsector, omdat het helpt om de efficiëntie te verhogen en de veiligheid te verbeteren bij het uitvoeren van graafwerkzaamheden. Hieronder staan enkele voorbeelden:

• Het ontwerp van fysieke objecten wordt verbeterd. Dit zorgt voor een verhoogde veiligheid, duurzaamheid en efficiëntie van het fysieke object. 
• Een Digital Twin verzamelt en analyseert actuele gegevens met als doel om de prestaties van bouwprojecten te verhogen. 
• Voordat stadsontwerpen gebouwd worden, kunnen ze getest worden door middel van een Digital Twin. Dit zorgt voor een vermindering van fouten en laat de nieuwe ontwerpen beter functioneren. 
• Het verhogen van de betrouwbaarheid van processen door het simuleren en analyseren van bouwprocessen. Daarnaast ook het testen van nieuwe methoden voor zowel boven als voor onder de grond. 

Digital Twin-componenten zijn de verschillende onderdelen die samen een digitale replica vormen van een fysiek object, systeem of proces. Hieronder volgen enkele voorbeelden van Digital Twin-componenten:

1. Sensoren: Deze componenten verzamelen gegevens over het fysieke object en zijn omgeving, zoals temperatuur, druk, trillingen enzovoort.
2. Virtueel model: Dit is de digitale replica van het fysieke object, systeem of proces. Het model wordt gemaakt op basis van de gegevens die zijn verzameld door de sensoren en wordt continu bijgewerkt om de veranderingen in de fysieke wereld te weerspiegelen.
3. Simulatie: Met behulp van het virtuele model kan een simulatie worden uitgevoerd om te zien hoe het fysieke object of systeem zal reageren op verschillende omstandigheden of veranderingen.
4. Analyse- en visualisatietools: Deze tools worden gebruikt om de gegevens die verzameld en verwerkt zijn te analyseren en te visualiseren. Hierdoor kunnen gebruikers trends, patronen en afwijkingen in de gegevens identificeren en actie ondernemen om problemen op te lossen.

Bij klimaatopgaves kan een Digital Twin worden gebruikt om bijvoorbeeld een gebouw, stad of zelfs een heel landschap in kaart te brengen en te simuleren hoe het systeem zich zal gedragen onder verschillende omstandigheden.

Het gebruik van een Digital Twin voor predictive maintenance bij klimaatopgaves kan waardevol zijn omdat het kan helpen om problemen met klimaatinstallaties en -systemen vroegtijdig op te sporen en te voorspellen voordat ze zich daadwerkelijk voordoen. Dit leidt tot kostenbesparingen door preventief onderhoud en het verminderen van ongeplande downtime.

De Digital Twin software heeft diverse voordelen. We hebben de belangrijkste voordelen van deze Digital Twin software op een rijtje gezet: 

1. Hergebruik van proefsleuf data: Een Digital Twin maakt het mogelijk om proefsleuf data van bestaande infrastructuur te hergebruiken. Dit betekent dat de informatie die eerder alleen beschikbaar was voor specifieke projecten nu kan worden gebruikt om meer informatie over het netwerk te verkrijgen. Dit kan leiden tot een betere planning van onderhoud en upgrades, waardoor kosten worden bespaard en de efficiëntie wordt verbeterd.
2. Onderhoud en beheer van bestaande netwerken: Een Digital Twin wordt gebruikt om bestaande netwerken te beheren en te onderhouden. Dit kan bijvoorbeeld het monitoren van de prestaties van het netwerk omvatten, het identificeren van problemen en het plannen van reparaties en onderhoud. Door deze gegevens te gebruiken, kunnen problemen worden geïdentificeerd voordat ze uit de hand lopen, wat leidt tot minder downtime en minder reparatiekosten.
3. Combinatie van BIM en Digital Twin: Bouwwerken worden vaak geconstrueerd met behulp van Building Information Modeling (BIM) om digitale weergaven van bouwprojecten te creëren. Een Digital Twin kan deze informatie gebruiken om een virtuele representatie van het gebouw te maken. Dit kan handig zijn voor het testen van verschillende scenario's, zoals de effecten van wijzigingen in de indeling of materiaalkeuzes. Het kan ook dienen als een hulpmiddel voor het plannen van onderhoud en reparaties.
4. Risico-analyse: Een Digital Twin voert risicoanalyses uit. Door simulaties uit te voeren van verschillende scenario's kan de impact van veranderingen op het systeem worden voorspeld. Hierdoor kunnen risico's worden geïdentificeerd en verminderd. Dit leidt tot een betere planning van evacuaties in noodsituaties of het voorkomen van storingen in het systeem.

Kortom, een Digital Twin biedt verschillende voordelen, waaronder hergebruik van bestaande data, verbeterd onderhoud en beheer, combinatie van BIM en Digital Twin, en risico-analyse. Dit leidt tot kosteneffectiviteit, efficiëntie en een betere veiligheid voor zowel de gebruikers als de infrastructuur. 

Een Digital Twin dashboard is een visualisatietool die een digitale replica biedt van een fysiek asset of systeem in real-time. Het stelt gebruikers in staat om gegevens van sensoren en andere bronnen te monitoren en te analyseren om de prestaties van het fysieke object te begrijpen. Het dashboard weergeeft KPI’s en grafieken waardoor er diverse aspecten worden gevisualiseerd, zoals temperatuur, druk en snelheid. Dit kan dan worden vergeleken met de gegevens die zijn gemodelleerd in de Digital Twin.  Uiteindelijk zorgt een Digital Twin Dashboard voor de simulatie waardoor organisaties de werking kunnen optimaliseren zonder kostbare wijzigingen aan het fysieke object aan te brengen.

Digital Twin en BIM (Building Information Modelling) zijn beide concepten die worden gebruikt in de bouw- en engineeringindustrie, maar ze hebben verschillende toepassingen en doelen.

BIM is een 3D-modelgebaseerde methode voor het ontwerpen, bouwen en beheren van gebouwen en infrastructuurprojecten. Het creëert een virtueel model van een fysieke constructie die alle belangrijke informatie bevat, zoals de geometrie, materialen, kosten, planning en prestatiegegevens. BIM is vooral gericht op het ondersteunen van de ontwerp- en bouwfase van projecten.

Digital Twin is een breder concept en omvat niet alleen de modellering van de fysieke constructie, maar ook het gebruik van sensoren en andere gegevensverzamelingsmethoden om een digitale replica te maken van een fysiek object. Deze replica wordt gebruikt  voor verschillende doeleinden, zoals het testen van verschillende scenario's, het monitoren van prestaties en het voorspellen van toekomstige gedrag. Digital Twin is meer gericht op het beheren en optimaliseren van de prestaties van een constructie of systeem gedurende de hele levenscyclus, inclusief de operationele fase.

Dus terwijl BIM zich richt op de ontwerp- en bouwfase van projecten, is Digital Twin gericht op het beheren en optimaliseren van de prestaties van de constructie gedurende de hele levenscyclus. In sommige gevallen kunnen deze twee concepten echter overlappen en kunnen digitale replica's worden gebruikt als een vorm van BIM.

Er zijn dus verschillen tussen Digital Twin en BIM, maar beide zijn complementair aan elkaar en versterken elkaar bij het optimaliseren van de prestaties van gebouwen en infrastructuur. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de integratie van de CROW 500 richtlijn binnen de Digital Twin om zo graafschade te voorkomen en een accuratere risico-inschatting in het aanbestedingsproces te maken. 

> Lees hier meer over de CROW 500 richtlijn.

Digital Twin platforms zijn softwaretoepassingen die het creëren, beheren en analyseren van digitale tweelingen mogelijk maken. Deze Digital Twins platforms stellen gebruikers in staat om virtuele replica's te maken van fysieke objecten, systemen of processen, en bieden de mogelijkheid om real-time te monitoren, te analyseren en te optimaliseren.

Digital Twins platformen bevatten vaak een scala aan functies, waaronder simulatie, data-analyse, machine learning, en visualisatie. Daarnaast worden de platformen gebruikt voor het simuleren en analyseren van fysieke objecten, zoals het ontwerp, de prestaties en de werking. 

Virtual twin en Digital Twin zijn twee termen die verwijzen naar het gebruik van een digitaal model van een fysiek object. Een Virtual Twin is een digitaal model van een object dat wordt gebruikt voor simulatie- en visualisatiedoeleinden. Dit model test en visualiseert nieuwe ontwerpen voordat ze in de praktijk worden uitgevoerd. 

Een Digital Twin is een digitaal model van een object dat voornamelijk wordt gebruikt om te monitoren en te analyseren hoe het object zich in de echte wereld gedraagt. Dit type model wordt gebruikt om de efficiëntie en betrouwbaarheid van fysieke objecten te verbeteren. In wezen zijn Virtual Twins en Digital Twins twee verschillende soorten digitale modellen, elk met hun eigen specifieke doel.

Bij verstedelijking kan het gebruik van een Virtual Twin of Digital Twin helpen bij het ontwerpen, bouwen en beheren van stedelijke infrastructuren en gebouwen. Virtual twins en Digital Twins kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om de stedelijke omgeving te visualiseren en simulaties uit te voeren om verschillende scenario's te testen.

Hier zijn enkele veelvoorkomende use cases van Digital Twins in de bouwsector:

1. Ontwerp en simulatie: Digital Twin creëren en simuleren fysieke objecten. Hierdoor kunnen bouwers en ontwerpers verschillende ontwerpopties verkennen, de beste keuzes maken en problemen opsporen voordat de bouw daadwerkelijk begint. Dit helpt bouwprojecten te versnellen en kosten te besparen.
2. Projectmanagement: De voortgang van bouwprojecten worden gevolgd en verbeterd door Digital Twins. Bijvoorbeeld door de efficiëntie te verbeteren en problemen op te sporen voordat ze zich voordoen. Dit helpt bouwprojecten op schema te houden en eventuele vertragingen te minimaliseren.
3. Onderhoud en reparatie: Digital Twins worden gebruikt voor het monitoren van bouwsystemen en -apparatuur, waardoor het mogelijk wordt om onderhoudsbehoeften te voorspellen en problemen op te lossen voordat ze ernstig worden. Dit vermindert de noodzaak voor dure reparaties en minimaliseert stilstandtijden.
4. Duurzaamheid: Digital Twins kunnen zorgen voor meer energie-efficiëntie van fysieke objecten door de impact op het milieu te verminderen. Dit wordt  bereikt door simulaties uit te voeren en te experimenteren met verschillende ontwerpen, materialen en energiebesparende technologieën.

Een Digital Twin heeft dus diverse use cases en biedt vele voordelen in de bouwsector. 

Een Digital Twin is een virtuele replica van een fysiek object. Zo’n Digital Twin krijgt automatisch data aangeleverd, waardoor een Digital Twin resultaten automatisch kan verwerken zonder menselijke handeling. Op basis van deze resultaten wordt een virtuele replica gebouwd van een fysiek object. Een stap daarvoor is het realiseren van een Digital Shadow. Een Digital Shadow wordt voorzien van real time data en deze data wordt automatisch verwerkt in het model. Het verschil is dat een Digital Shadow geen virtuele replica bouwt, hierdoor is het bijvoorbeeld mogelijk de keuzes van het model niet te accepteren als deze niet realistisch zijn.

Een Digital Twin is een virtuele replica van de fysieke werkelijkheid. In het geval van een tunnel helpt een Digital Twin bij het ontwerp en de constructie van de tunnel.

Het gebruik van een Digital Twin voor tunnels begint al tijdens het ontwerpproces. Door middel van geavanceerde software kunnen ontwerpers een 3D-model maken van de tunnel en dit gebruiken om simulaties uit te voeren. Zo kunnen ze bijvoorbeeld onderzoeken hoe de tunnel zich gedraagt bij verschillende belastingen en omstandigheden. Hierdoor kunnen eventuele problemen in een vroeg stadium worden geïdentificeerd en aangepakt voordat de tunnel daadwerkelijk wordt gebouwd.

Daarnaast maakt een Digital Twin ook inzichtelijk hoe kabels en leidingen gelegd en/of verplaatst kunnen worden en maakt het inzichtelijk welke uitdagingen in de ondergrond het graven van een tunnel nog meer met zich meebrengen. Uiteindelijk is het van belang om tijdens de graafwerkzaamheden graafschade te beperken. 

Kortom, een Digital Twin voor tunnels helpt bij het verbeteren van de veiligheid, efficiëntie en het beperken van graafschades.

> Klik hier voor meer info over graafschades voorkomen.

GIS speelt een cruciale rol bij het verzamelen, organiseren en analyseren van geografische gegevens en informatie. Het maakt gebruik van kaarten, lagen en ruimtelijke analyses om inzicht te krijgen in de geografische aspecten van een gebied, zoals de locatie, de ruimtelijke relaties en de kenmerken van objecten.

Binnen de context van een Digital Twin biedt GIS de mogelijkheid om geografische gegevens te integreren. Het stelt gebruikers in staat om de geografische componenten van een Digital Twin te visualiseren en te analyseren, waardoor een holistisch beeld van de stad, het gebouw of het project ontstaat.

Daarnaast helpt GIS bij het visualiseren van gegevens op kaarten binnen een Digital Twin-omgeving. Door gegevens te koppelen aan geografische locaties, kunnen gebruikers gemakkelijk trends, patronen en relaties identificeren. Dit kan waardevolle inzichten opleveren voor het nemen van beslissingen en het plannen van acties binnen een stedelijke context.

Kortom, de integratie van GIS met een Digital Twin maakt een geïntegreerde en ruimtelijke benadering mogelijk voor het beheer en de besluitvorming in stedelijke omgevingen. Het stelt gebruikers in staat om geografische gegevens te combineren met andere aspecten van een Digital Twin model, waardoor een dieper begrip en betere beslissingen mogelijk worden. Door middel van geografische analyses, visualisaties en simulaties kunnen stedelijke professionals en beleidsmakers geïnformeerde keuzes maken en de efficiëntie en duurzaamheid van steden verbeteren.

> Lees hier wat GOconnectIT betekent in het GIS domein.

De betekenis van een Digital Twin in de bouw kan groot zijn. Een Digital Twin helpt gebruikers in de bouw bij het aanleveren van nauwkeurige informatie. Daarnaast wordt een Digital Twin gebruikt voor verschillende doeleinden, zoals het simuleren van verschillende scenario's, het testen van verschillende ontwerpopties en het optimaliseren van de prestaties van gebouwen. Ook wordt de Digital Twin gebruikt voor onderhoudsdoeleinden, waardoor onderhoudswerkzaamheden gepland en uitgevoerd kunnen worden. Maar ook heeft een Digital Twin een groot voordeel bij de ondergrondse infrastructuur van bijvoorbeeld kabels en leidingen. Een Digital Twin maakt het bijvoorbeeld mogelijk om inzichten te genereren die gebruikt worden bij het leggen en/of verplaatsen van kabels en leidingen in de grond. Uiteindelijk kan de Digital Twin worden gezien als één digitaal ecosysteem van de ondergrondse infrastructuur. 

Een Digital Twin kan veel betekenen voor een Waterschap, bijvoorbeeld via het verbeteren van het waterbeheer en het maken van betere beslissingen op basis van data en simulaties.

Een Digital Twin wordt bijvoorbeeld gebruikt om de waterinfrastructuur in kaart te brengen en inzicht te krijgen in hoe deze systemen werken en met elkaar samenhangen. Dit kan helpen bij het identificeren van knelpunten en potentiële verbeterpunten in het waterbeheer. Met behulp van simulaties en analyses wordt de impact van mogelijke veranderingen en aanpassingen in het systeem vergeleken. Uiteindelijk heeft het gebruik van een Digital Twin voordelen voor het waterbeheer. 

Het bundelen van kabels en leidingen data is een toepassing van Digital Twins in de bouwsector. Vaak zijn er veel verschillende kabels en leidingen nodig, die op een complexe manier door de grond lopen. Dit kan het moeilijk maken om bij te houden waar de kabels en leidingen precies lopen en welke kabels en leidingen bijvoorbeeld nog beschikbaar zijn voor gebruik.

De Digital Twin geeft een nauwkeurige weergave van de locatie en het type van alle kabels en leidingen in de grond. Dit kan helpen om de efficiëntie te verbeteren en kosten te besparen bij de bouw van het fysieke object, en kan ook nuttig zijn bij toekomstige renovaties of uitbreidingen. Het bundelen van kabels en leidingen in een Digital Twin kan ook graafschade aan kabel en leidingen beperken, wat kan resulteren in minder vertragingen en lagere kosten bij de bouw of renovatie van een fysiek object. 

Waar is jouw uitdaging? Daag ons uit. Wij denken graga met jou mee hoe jij de volgende stap kunt zetten.