Gelişen teknoloji ile birlikte, elektronik cihazlarında kullanımı artmıştır. Elektronik cihazların kullanımlarının yaygınlaşmasıyla birlikte, cihazları bir birine bağlayarak, etkileşimleri artıracak, verileri toplayıp analiz edecek sistemlere gereksinimler artmıştır. Cihaz bağlanabilirliği için genel olarak kullanılan terim Nesnelerin İnterneti’dir (IoT).
Çok basit bir ifadeyle, evinizde çalışan çamaşır makinanızı, işyerinizdeki bilgisayardan kapatabilmeniz, panjur ve perdelerinizin gün ışığına göre otomatik ayarlanması, buzdolabınızdaki ürünler bittiğinde cep telefonunuzdan uyarı almanız gibi örnekler verebiliriz.
Çok farklı ve fazla sayıda sektörü ilgilendiren bir konu olan, cihazların bağlanabilirliği (Nesnelerin İnterneti) veya da bir projeyi birbirine bağlı bir ağ altında birleştirmek, inşaat sektörü için ne anlama geliyor? Proje bağlantısını gerçekleştirmenin gerçek dünyadaki karşılığı nasıl durumu ifade ediyor? Bu gelişmeyle beraber ofis ortamlarında, şantiyelerde ne gibi yenilikler bekleniyor?
Şantiye ile bağlantının uygulanabilirliği, kısmen de olsa gelişmekte olan bir endüstri eğilimine dayanmaktadır: Dijital İkizler (Digital Twins). Dijital ikizler maddi olmayanları somutlaştırmaya ve sağladıkları akut bilgiler ile tüm proje aşamalarının daha verimli çalışmasına yardımcı olur. Geliştirilmiş işbirliği, merkezi bilgi sunumu, fiziksel varlık optimizasyonu gibi özellikleri sayesinde dijital ikizler, ayrıntılı teslimat yapılmasını kolaylaştırır.
Dijital ikizlerin tam olarak ne olduğunu, inşaat endüstrisinde nasıl kullanıldığını ve nihayetinde bu teknolojinin mevcut bir BIM altyapısını nasıl geliştirebileceğini anlamaya çalışalım.
Dijital İkiz nedir?
Dijital ikiz terimi, fiziksel bir varlığın dijital temsilidir. Yani şantiyedeki maddi dünyaya ait bir yapının dijital eşdeğeridir. Makro düzeyde bütün bir yapıyı ve aynı zamanda mikro düzeyde herhangi bir boru uzunluğu kadar tüm detayları temsil eder.
Dijital ikizler, fiziksel nesnelerin özellikleri hakkında bilgi sağlayan, güncel kopyalarıdır. Dijital ikizler, gerçek dünyayı sanal dünya ile aynı hizaya getirir ve çevrenin belirli bir fiziksel varlık üzerindeki etkisini aydınlatmaya yardımcı olur. Şantiye ortamındaki, altyapı ve üst yapı varlıklarının (kanalizasyon kanalları, binalar, yollar vb.) dijital ortama aktarılıp, bunlar üzerinden yapılan modellerle çeşitli senaryolar üretilmesini sağlar.
Dijital ikiz kavramı sadece şematik bir görüntüyü ifade etmez. Dijital ikizler otomatik olarak yeniden kalibre edebildiklerinden, salt bir plandan daha fazla bir anlayış sunar ve bu nedenle de dinamiktir. Fiziksel bir varlık yeni bir ortama, kullanıcı etkileşimine, güncellenmiş kalibrasyonlara vb. uyarlanırken, dijital ikiz de yeni duruma göre ayarlanmış olur.
Nesnelerin İnterneti (IoT) Nedir?
Dijital ikizlerin faydasını tam olarak anlamak için onları mümkün kılan çerçeveyi, yani Nesnelerin İnterneti (IoT) kavramını anlamamız gerekir.
Dijital ikiz, fiziksel bir ürünün sanal karşılığı olarak tanımlanabilir. İnşaat sektörü açısından bakıldığında, bir yapı ile dijital ikizi arasında sürekli bir bilgi akışını sağlayabilmek için, fiziksel varlığın kendisinin internet erişimli olması gerekir.
Nesnelerin İnterneti (IoT), bir cihazın internet üzerinden iletişim ve etkileşim kurmasını sağlayan teknolojiyle bütünleşik olduğunu ifade eder. Böylece söz konusu varlığın uzaktan izlenmesi ve kontrol edilmesi mümkün olur. Ayrıca dijital ikizlerin amaçları bakımından ise ilgili dijital modellerde gerçek zamanlı güncellemeler yapılabilmesine olanak sağlar.
Dijital İkiz ve Nesnelerin İnterneti kavramlarını bir arada düşündüğümüzde; dijital ikiz, fiziksel bir varlığın temsili iken; IoT, dijital ikizleri mümkün kılan birbirine bağlı cihazların oluşturduğu ağı ifade etmektedir.
Fiziksel nesnelerin 3B modelleri, fiziksel varlıkların durumu hakkında veri toplamaya uygun, örneğin sensörlerin dahil olduğu bir IoT ağına dahil olduğunda, bu modellerden Dijital İkiz olarak bahsedilebilir. Çünkü böylece alandaki sensörler, fiziksel varlıkların durumu hakkında veri toplar ve dijital simülasyonu otomatik olarak günceller. Bir IoT cihazı dijital bir eşdeğerine güncel bilgi verdiğinde, 3D model o andaki fiziksel varlığı doğrudan temsil edebilir.
Dijital ikizler, birçok farklı veri kaynağından bilgi elde eder ve kendini günceller. Haliyle ne kadar çok veri varsa dijital ikizlerin doğruluk oranı da o kadar yüksek olacaktır. Buradan çıkartılacak sonuç ise, bir dijital ikizin başarısının, IoT ortamının genişliği ile yakından ilişkili olduğudur.
Dijital İkizler ve BIM
BIM, kendi başına, son derece güçlü bir araç olup; mimarlar, imalatçılar, yapı mühendisleri gibi tüm sektör profesyonelleri tarafından, bina bileşenlerini görselleştirmek ve proje bilgilerini paylaşmak için kullanılmaktadır. Bununla birlikte, bir IoT çerçevesi tarafından desteklendiğinde, BIM yepyeni bir fayda düzeyine yükselecektir.
Güçlü bir IoT ekosistemi tarafından desteklenen BIM, yeni verimliliklerin ortaya çıkmasına yardımcı olabilecek proje çapında bir bilgi dağıtım aracı haline gelir. Proje teklifinden binanın yapımına kadar, 3B modellerin dijital ikizlere dönüştürülmesiyle birlikte BIM, inşaat aşamalarının tamamında ihtiyaç duyulan tüm ayrıntıları sağlayabilecek hale gelir.
Dijital İkiz ve BIM Entegrasyonunun Faydaları
Dijital ikizler, her şeyden önce analitik araçlardır. Bu simülasyonlar, fiziksel varlıkların çalışma durumunu ve konumunu görselleştirerek ham verileri anlamlandırır. Böylece saha yatırımlarının durumuna ilişkin tabloyu çok iyi şekilde görmeye ve gelecekteki operasyonlar için sağlıklı bilgiler elde edilmesine yardımcı olur.
Geleneksel inşaat yöntemlerinde, elektrik ve mekanik gibi disiplinler birbirinden yalıtılmış olarak çalışmaya meyillidir. Hepsinin kendine göre farklı süreçler izleyip, ayrı hedefler koyması proje çapında işbirliğini olanaksız hale getirir ve bu da büyük zaman ve para kaybına yol açar. Dijital ikizler sayesinde herkesin iş planının en başından belirlendiği, maksimum zaman/maliyet faydası sağlayan ve eşgüdüm içinde inşa sürecinin ilerlemesine olanak tanıyan iş planları üretilebilir. Dijital ikizler, ortak yapım sürecindeki problemleri çözer.
Dijital ikizleri ile sürekli ve gerçek zamanlı olarak senkronize edilen saha uygulamaları, gerçekleşen imalatlar ile BIM projeleri arasındaki uyumsuzlukların erken tespit edilmesini sağlayarak, karar verme süreçlerine destek olur. Böylelikle, uygulama hataları önlenebilecek, tüm projenin zaman ve maliyet çizelgelerine olumlu katkılar sağlayacaktır. Dijital ikizler, projenin 4D modeline göre gerçekleşen ilerlemenin izlemesine, olası değişikliklerin daha hızlı yapılmasına da imkan verecektir.
BIM süreciyle birlikte, gerçekleşecek olan(sanal) nesnelere ait, geometrik data (model) ile bilgi (text) datasının birleşmesi sağlandı. Şuan bu BIM datasının fiziksel (somut) cihazlarla birleşmesinin peşindeyiz. Bir sonraki adım ne olacak dersiniz?
Burçin ÖĞRETEN, Mimar, bomimarlik
Yararlanılan kaynaklar: Tribmle: Why BIM Needs Digital Twins
