- ციფრული ტყუპი მშენებლობისა და გარემოს დაგეგმარების სფეროში სულ უფრო მნიშვნელოვან ინსტრუმენტად ყალიბდება.
- სინამდვილეში, ლას ვეგასმა 2022 წლის იანვარში წარადგინა თავისი ცენტრის 7 კვადრატულ კილომეტრიან მონაკვეთზე შექმნილი ციფრული ტყუპი.
- ამასთან, აშშ-ის ორპარტიულმა ინფრასტრუქტურულმა კანონმა, რომელიც 2021 წელს იქნა მიღებული, ცალსახად გამოყო ინვესტიცია ციფრული სამშენებლო ტექნოლოგიებსთვის, მათ შორის 3D მოდელირებისა და ციფრული ტყუპის შექმნისთვის ტექნოლოგიაში.
- მაშ, რა არის ციფრული ტყუპი და როგორ გამოიყენება ის სამშენებლო ინდუსტრიაში?
ციფრული ტყუპი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც მონაცემთა ტყუპი, რეალური ობიექტის ციფრული წარმოდგენაა. ციფრულ ტყუპებს აქვთ მრავალმხრივი გამოყენება არა მხოლოდ გარემოს დაგეგმარების სფეროში — ისინი გამოიყენება ავტოინდუსტრიაში, ჯანდაცვაში, სისტემურ ინჟინერიასა და აეროკოსმოსურ სფეროში.
მაგალითად, ციფრული ტყუპის ტექნოლოგია გამოყენებულია ფორმულა 1-ის რბოლებში შედეგების გასაუმჯობესებლად და ქირურგიული ოპერაციების დროს პაციენტზე ზრუნვის გასაუმჯობესებლად.
სინამდვილეში, პირველი მონაცემთა ტყუპი გამოყენებულ იქნა 1970 წელს NASA-ს მისია „აპოლო 13“-ის დროს. როცა მისიის დასაწყისშივე ჟანგბადის ავზებმა აფეთქება დაიწყო და ასტრონავტების სიცოცხლე და მთელი მისია საფრთხეში აღმოჩნდა, სწორედ ციფრული ტყუპი დაეხმარა მისიის მართვის ცენტრს 200,000 მილის დაშორებიდან ჟონვის მიზეზის დიაგნოსტიკასა და პრობლემის გადაჭრაში.
სამშენებლო სფეროში ციფრული ტყუპი წარმოადგენს სამშენებლო პროექტის ან ობიექტის ზუსტ ციფრულ ასლს: ეს შეიძლება იყოს ერთი ან რამდენიმე შენობა, ხიდი, გზატკეცილი, ქალაქის ბლოკი ან მთელი ქალაქიც კი.
სამშენებლო ინდუსტრიაში ციფრული ტყუპები ასევე ცნობილია როგორც მონაცემთა ტყუპები, ვირტუალური მოდელები.
როგორ იქმნება ციფრული ტყუპები სამშენებლო სფეროსთვის?
ციფრული ტყუპები იქმნება რეალური შენობის ან ნაგებობის შესახებ ინფორმაციის შეგროვებისა და გაერთიანების გზით, სხვადასხვა ტექნოლოგიის გამოყენებით — მათ შორის 3D ლაზერული სკანერები, დრონები, სენსორები, კამერები და სხვა ინტერნეტ-თანამგზავრული მოწყობილობები (IoT). როდესაც ციფრული ტყუპი ინტეგრირებულია IoT ტექნოლოგიასა და ხელოვნურ ინტელექტთან (AI), ის შეძლებს ისწავლოს მრავალ წყაროზე დაყრდნობით და ავტომატურად განახლდეს, რათა ასახოს ყველა ის ცვლილება, რაც მის რეალურ ორეულში ხვდება.
ციფრული ტყუპი ასახავს ობიექტის მახასიათებლებსა და მდგომარეობას, შესაბამისად, მასში მოცემული ინფორმაცია შეიძლება მოიცავდეს ფიზიკურ პარამეტრებს (მაგალითად: ფორმა, პოზიცია, მოძრაობა ან ჟესტი), ასევე მონაცემებს სხვა სახის მდგომარეობის, ურთიერთქმედებებისა და განახლებების შესახებ — მაგალითად, დატვირთვები, რომლებიც წარმოიქმნება ტრანსპორტის ან ქარის ზემოქმედებით, ან მილსადენებში გაჟონვის შესახებ.
როგორ ხდება ციფრულ ტყუპებზე წვდომა სამშენებლო სფეროში?
ციფრულ ტყუპებზე წვდომა შესაძლებელია სპეციალიზებული პროგრამული უზრუნველყოფის მეშვეობით, როგორიცაა Trimble Connect, Tekla, Revit, BIM Collaborate Pro და სხვა BIM პროგრამები.
ეს სისტემები უზრუნველყოფს პროექტში ჩართული პირებისთვის ცენტრალიზებულ, ერთიან და სანდო პლატფორმას ციფრული ტყუპების შესანახად და გასაზიარებლად.
როგორ ხდება ციფრული ტყუპების განახლება რეალურ დროში?
ციფრული ტყუპები სინქრონიზდება მათ რეალურ ანალოგებთან BIM-ის, 3D მოდელირების პროგრამების, სკანირების ტექნოლოგიების, პოინტ ქლაუდ მონაცემების, გეოდეზიური გამოკვლევების, და სხვა მრავალი IoT სენსორისა და მოწყობილობის მეშვეობით, რომლებიც მუდმივად აგზავნიან ინფორმაციას ციფრულ ტყუპში.
ციფრული ტყუპები მნიშვნელოვან ანალიტიკურ უპირატესობას სძენს BIM საქმიანობას. სხვადასხვა წყაროდან შეგროვებული ინფორმაციის გაერთიანებით 3D მოდელში, სამშენებლო გუნდები იღებენ დეტალურ ხედვას ობიექტის ყველა კომპონენტზე.
ციფრული ტყუპების შესაძლებლობების დახმარებით, BIM მოდელები გარდაიქმნება „ცოცხალ“ ციფრულ ასლებად — ისინი ავტომატურად ახლდება და ასახავს იმ ფიზიკური ობიექტების მდგომარეობას, რომელთაც წარმოადგენენ.
ციფრული ტყუპები აერთიანებს რეალურ და ვირტუალურ სამყაროს და ეხმარება პროფესიონალებს დაინახონ გარემოს გავლენა კონკრეტულ ფიზიკურ ობიექტებზე.
როგორ გამოვიყენოთ ციფრული ტყუპები მშენებლობაში
ციფრული ტყუპების მთავარი სარგებელი სამშენებლო სფეროში არის ის, რომ ისინი მნიშვნელოვნად აუმჯობესებენ BIM (მშენებლობის საინფორმაციო მოდელირების) ანალიტიკურ შესაძლებლობებს.
ციფრული ტყუპების ტექნოლოგია BIM მოდელებს სძენს ახალ, უფრო დახვეწილ დონეს — რის შედეგადაც პროექტის მონაწილეებს შეუძლიათ რეალურ დროში დაინახონ ფიზიკური ობიექტების მდგომარეობა, სამუშაო პირობები და მდებარეობა.
ციფრული ტყუპების წყალობით, შენობებისა და ობიექტების მფლობელებსა და მენეჯერებს შეუძლიათ ფიზიკური სტრუქტურის ყველა მეტრიკის რეკონსტრუქცია ციფრულ გარემოში.
პროექტის გუნდებს კი შეუძლიათ ციფრულად გამოსცადონ სხვადასხვა სცენარები და გააანალიზონ მოსალოდნელი შედეგები მანამდე, სანამ რაიმე რეალურ ცვლილებას შეიტანენ შენობაში, ნაგებობაში ან სამშენებლო მოედანზე.
ციფრული ტყუპების სხვა სარგებელი სამშენებლო პროცესში:
- რესურსების მართვა:
ციფრული ტყუპების მეშვეობით იქმნება ინფორმაციის ნაკადი ოფისსა და სამუშაო მოედანს შორის.
ავტომატური მონაცემთა მიწოდებით, პროექტის მონაწილეებს შეუძლიათ წინასწარ დაინახონ რესურსების გადანაწილების სირთულეები და ეფექტურად დააბალანსონ შრომის ხარჯები ბიუჯეტთან მიმართებით.
ეს ყველაფერიც ხელს უწყობს სამუშაო პროცესის უფრო ეკონომიურ და ეფექტურ წარმართვას.
- კავშირი და ინტეგრაცია:
ციფრული ტყუპები ინფორმაციას აწვდიან ერთიან, ცენტრალიზებულ პლატფორმაზე.
ეს ტექნოლოგია BIM-ს კიდევ ერთი საფეხურით ამაღლებს — 3D მოდელები ავტომატურად ახლდება რეალური მონაცემებით, რაც საშუალებას იძლევა, რომ დაამატოთ ისეთი დეტალები, როგორიცაა კომპონენტების ზომები, მოდელის სპეციფიკაციები, სამუშაო პირობები და სხვა. ასე არ იკარგება არცერთი დეტალი იმ დროსაც კი, როცა შენობა და მისი მოდელი წლების განმავლობაში ვითარდება.
ციფრული ტყუპების სარგებელი მშენებლობის დასრულების შემდეგაც გრძელდება. მათ შეუძლიათ ყოველდღიური ობიექტების მართვის პროცესში ჭკვიანი გადაწყვეტილებების შემოთავაზება და შენობების ექსპლუატაციის ხარისხის გაუმჯობესება:
- დამატებითი ღირებულებების მიწოდება:
ციფრული ტყუპები შეიძლება გადაეცეს პროექტის მფლობელს, რათა მხარი დაუჭიროს სტრუქტურულ გაუმჯობესებებს მომავალშიც.
მათი ანალიტიკური მონაცემები ეხმარება მენეჯერებს უკეთესად დაგეგმონ გადაწყვეტილებები და წარადგინონ ეს ღირებული ინფორმაცია შენობის ყოველდღიური მუშაობის შესახებ. ასევე, ციფრული ტყუპი შეიძლება იქცეს დამატებით აქტივად იმ კლიენტებისთვის, ვინც გეგმავს მონაცემებზე დაფუძნებულ ოპტიმიზაციას მომავალ პროექტებში.
- მენეჯმენტის გამარტივება:
ციფრული ტყუპები ამცირებს ქონების მართვის პროცესში ჩადებულ ძალისხმევას. მაგალითად, საჭიროების შემთხვევაში, ციფრული ტყუპი ზუსტად განსაზღვრავს პრობლემურ ადგილს და აგზავნის აუცილებელ ტექნიკურ მახასიათებლებს ტექნიკოსებთან. მას შეუძლია აკონტროლოს, ვინ არის პასუხისმგებელი ხარვეზის კორექტირებაზე და ვის უნდა წარედგინოს ხარჯები.
- ეფექტურობის გაუმჯობესება:
ეფექტურობის გაზრდა მხოლოდ მაშინ არის შესაძლებელი, როცა ზუსტად ვიცით, როგორ ხდება ობიექტის გამოყენება. მაგალითად, კომპანია KONE-მა გამოიყენა ციფრული ტყუპები იმის გასაანალიზებლად, თუ როგორ გადაადგილდებიან ადამიანები ლიფტებით. სენსორები აფიქსირებდნენ შენობებში მოძრაობას, ხოლო მიზანი იყო — დაეკლოთ ლიფტებისთვის ლოდინის დრო, განსაკუთრებით გადატვირთულ დილებსა და პიკის საათებში.
ტოპ გამოწვევების გადაჭრა ციფრული ტყუპების გამოყენებით სამშენებლო პროექტებში
ციფრული ტყუპები კომპლექსური სისტემებია, რომლებიც საჭიროებენ მკაფიო კომუნიკაციას, თანამშრომლობას, წინასწარ მომზადებას და რეალურ დროში განახლებებს, რათა წარმატებით იმუშაონ. თუმცა, მათი სწორად დანერგვა ნამდვილად ღირს იმ დროისა და რესურსების დახარჯვა, რაც საჭირო ხდება — რადგან ეს თავიდან აგაცილებთ მრავალ სერიოზულ პრობლემას.
ქვემოთ მოცემულია ციფრული ტყუპების ყველაზე გავრცელებული პრობლემები და მათი გადაჭრის გზები:
პრობლემა: კავშირის ნაკლებობა
ციფრულ ტყუპებს BIM განვითარების ახალ დონეზე აჰყავს და მის შესაძლებლობებს CAD-ისგან არსებითად განასხვავებს. სამწუხაროდ, BIM მოდელები ხშირად იქმნება ისე, რომ არ ეფუძნება „as-built“ მონაცემებს. შედეგად მიიღება ციფრული მოდელი, რომელიც რეალურ ობიექტს არ შეესაბამება და ვერ უკავშირდება სისტემებს.
პრობლემის აღმოფხვრა:
პროექტის დასაწყისშივე აუცილებელია გათვალისწინებული იყოს კავშირი IoT ტექნოლოგიებთან. ასევე მნიშვნელოვანია „as-designed“ და „as-built“ მონაცემების ინტეგრაცია, რათა ციფრული ტყუპი მაქსიმალურად ზუსტი და ფუნქციონალური იყოს.
პრობლემა: მოძველებული ინფორმაცია
ხშირ შემთხვევაში კონტრაქტორები არ ანახლებენ მოდელებს. ზუსტი და რეალურ დროში განახლებული მონაცემების გარეშე, ციფრული ტყუპი ვერ ფუნქციონირებს სათანადოდ.
პრობლემის აღმოფხვრა:
აუცილებელია მოდელების რეგულარული და ავტომატური განახლება. ამისთვის საჭიროა მკაფიო პროცედურების ჩამოყალიბება და ისეთი პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენება, რომელიც მოდელის რეალურ დროში განახლებისა და სინქრონიზაციის საშუალებას იძლევა — მაგალითად, BIM 360, Trimble Connect, Revit და BIM Collaborate პლატფორმები.
ციფრული ტყუპების ეფექტური გამოყენება გრძელვადიან პერსპექტივაში უზრუნველყოფს პროექტების გაუმჯობესებულ ანალიზს, ოპტიმიზაციასა და ხარჯების შემცირებას.
პრობლემის გადაჭრის გზები:
მონიტორინგი და პროგრესის კონტროლი:
მონაცემების შეგროვება და გაზიარება უნდა ხდებოდეს მშენებლობის სრულ პროცესში ისეთი ინსტრუმენტების მეშვეობით, როგორიცაა მართვადი კონტენტი, პროექტის მენეჯმენტის პროგრამები და საერთო მონაცემთა გარემო (CDE – Common Data Environment).
ინფორმაციის თანმიმდევრული ნაკადი უზრუნველყოფს იმას, რომ მნიშვნელოვანი დეტალები არ დაიკარგოს მოდელის განვითარებასთან ერთად.
მონაცემების შესაბამისობა:
შედარება უნდა განხორციელდეს დიზაინის მოდელებსა და ფაქტობრივად აშენებულ სტრუქტურებს შორის, ამისთვის გამოიყენება 3D ლაზერული სკანერები და პოინტ ქლაუდ მონაცემები. მიღებული ინფორმაცია გამოიყენება მომავალი გადაწყვეტილებებისა და კორექტირებების უკეთ დასაგეგმად.
ციფრული ტყუპების მომავალი
ციფრული ტყუპები კვლავ აგრძელებენ სამშენებლო ინდუსტრიის გარდაქმნას. 2020 წლის პროგნოზით ციფრული ტყუპების ბაზარი 2026 წლისთვის $48.2 მილიარდამდე გაიზრდება.
ახალი ტექნოლოგიები უფრო ზუსტი ციფრული მოდელების შექმნის საშუალებას იძლევა. ბრაიან რინგლი, Boston Dynamics-ის მშენებლობის ტექნოლოგიების მენეჯერი და Spot the Dog-ის პროდუქტის მენეჯერი, ამბობს, რომ სამშენებლო ავტომატიზაცია და რობოტიკა განაგრძობს განვითარებას და ინდუსტრია მას მიიღებს. მისი თქმით, ციფრული ტყუპების საწყისი კომპლექტები შეიძლება მომგებიანი გახდეს კონტრაქტორებისთვის. ციფრული ჭკვიანი აქტივების სისტემები გამოიყენებენ უფრო მეტ მობილურ სკანერ-რობოტს (როგორიცაა Spot), რათა მოიპოვონ რეალურ დროში მონაცემები, რაც აუცილებელია წარმატებული ციფრული ტყუპების შესაქმნელად.
ციფრული ტყუპების ტექნოლოგია ასევე მღელვარე პოპულარობას მოიპოვებს ურბანული მოდელირების სფეროში. ქალაქები და მუნიციპალიტეტები იყენებენ ციფრულ ტყუპებს სმარტ ქალაქების შესაქმნელად. მთელი ქალაქი იქმნება ციფრულად მისი დაგეგმვის მიზნით, მათ შორის ხდება მოსახლეობის ზრდის ასახვაც და კლიმატური ცვლილებების მოდელირებაც.
როგორიც არ უნდა იყოს ტექნოლოგიის გამოყენების სფერო, ერთი ფაქტი ფაქტად რჩება: ციფრული ტყუპები აუმჯობესებს BIM-ის შესაძლებლობებს, რადგან რეალურად მისაღები პროცედურების განხორციელების საშუალებას იძლევა. მოდელები, რომლებიც ინახავენ და აჩვენებენ კომპლექსურ მონაცემებს რეალურ დროში, გვეხმარება ღირებული, ქმედითი ინფორმაციის მიწოდებაში ყველა სამშენებლო ფაზაში – და მომდევნო წლების განმავლობაში. ტენდერიდან მშენებლობამდე, ციფრული ტყუპები წარმოადგენს მომავლის ინსტრუმენტს სამუშაოს შესრულებისთვის.
სტატიის წყარო: www.tekla.com