Скачать или смотреть Digitális-építőipar 2025 konferencia / 20. előadás

Dr. Joó Attila (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Hidak és Szerkezetek Tanszék): Építmények, hidak (infrastruktúrális szerkezetek) digitális ikreinek fejlesztése

ÖSSZEFOGLALÁS
A digitális iker fogalma a 2000-es években jött létre, amikor a számítógép használat mindennapossá vált a gyártási és tervezési folyamatok során. Fontos lépés volt, hogy a számítógépi modelleket ne csupán a tervezési folyamat során, hanem az üzemeltetés során is alkalmazzák valamilyen formában. Ekkor születtek meg azok a gépipari üzemeltetés során használat matematikai modellek Michael Grieves és John Vickers által, amiket termékéletciklus-menedzsment (PLM) fejlesztéshez használtak, és létrehozták egy-egy adott gyártási folyamat virtuális mását. Ezeket a modelleket lehet digitális ikernek nevezni, ezekkel tesztelhették, hogyan hat a folyamat módosítása a termék gyártására, tartósságára és életciklusára, így bizonyítva a virtuális digitális iker modellek hasznosságát a gyártási hatékonyság növelésére.

A digitális ikrek építőipari hasznosítása viszonylag új keletű. Definíció szerint többféle szintje létezik, az egészen egyszerű 3D modellt is tekinthetjük digitális ikernek, a legösszetetteb esetben azonban valós idejű információt nyerhetünk a szerkezetek állapotáról, ami visszahat a szerkezeteink üzemeltetésére, az esetleges rendkívüli helyzetek kezelésére. Ezért a legjobb példák olyan kiemelten fontos infrastrukturális szerkezetek és épületek digitális ikreinek az elkészítése lehet, ahol a valós idejű információ életet menthet, például hidak, gátak, erőművek esetében.

A valós idejűség talán a legfontosabb kritérium ilyen esetben, ezért a digitális ikreket úgy kell megtervezni, hogy a szerkezeteken alkalmazott szenzorokon keresztól valós időben jussunk információkhoz, például a szerkezetet érő hatásokról, és ezt az információt egy numerikus modellben szintén valós időben fel tudjuk doglozni, és szimulálni tudjuk a szerkezet állapotát.

A valós idejű digitális ikrek alkalmazása már a szerkezetek tervezési szakaszában is előnyökkel járhat. A későbbi szerkezeti viselkedés folyamatos nyomon követésének lehetősége révén javítható a szerkezeteink biztonsági szintje. A jövőben a szabványokba is beépíthető lehet ez az eljárás, így egyszerre építhetők gazdaságosabb és biztonságosabb építmények is. Az üzemeltetés során alkalmazott folyamatos állapot- és kockázatelemzés csökkentheti a tervszerű megelőző karbantartások és felüvizsgálatok számát. Ezeken túlmenően a digitális ikrek alkalmazása a szerkezet teljes élettörténetének feltérképezésével elősegítheti az esetleges funkcióváltást vagy újrahasznosítást, ami környezetvédelmi és fenntarthatósági szempontból kiemelten fontos.