Når broen over Bjørnafjorden skal bygges, får den en digital dobbeltgjenger. Det øker sannsynligheten for å bygge riktig første gang, og reduserer risiko for feil i byggefasen.

Ferjefri E39, det mest omfattende veiprosjektet i Norge i moderne tid, skal nesten halvere kjøretiden mellom Kristiansand i sør og Trondheim i nord. Det kommer til å koste flere hundre milliarder kroner, ifølge Nasjonal transportplan.

– Feil og mangler øker gjerne totalkostnaden i utbyggingsprosjekter med 5-10 prosent. Derfor er det utrolig spennende at toneangivende byggherrer nå begynner å ta i bruk moderne teknologi som digital tvilling, sier Ann-Kristin Skarbøvig, direktør i transportsektoren i Sopra Steria.

Hva er egentlig en digital tvilling, og hvorfor er fagfolk stadig mer opptatt av denne teknologien?

– Byggeprosjekter blir stadig mer kompliserte, og jo mer det er å holde styr på, desto flere feil får vi. En digital tvilling er en tro kopi av det som skal bygges og bidrar til at alt arbeid og all dokumentasjon knyttes direkte til en datamodell av bygningen. På den måten kan alle aktører følge byggeprosessen i sanntid, samtidig som vedlikeholdsarbeidet i ettertid blir betydelig enklere, sier Skarbøvig.

Digital tvilling på Hackathon

I forrige måned deltok et betydelig antall utviklere, ingeniører og studenter på «openLAB Hackathon» på Evolve Arena i Lillestrøm. Her fikk de bryne seg på en real utfordring: å ta E39-utbyggingen over Bjørnafjorden som utgangspunkt for å utforske bruksområder for digital tvilling. Teamet som vant bestod av medlemmer fra Sopra Steria, Trimble og EDRMedeso

– Det kom inn mange svært gode besvarelser, og flere av disse kommer vi til å ta med oss videre. Laget som vant utmerket seg ved å komme med gode eksempler og konkrete løsningsforslag, forteller jurymedlem Kjell Håvard Belsvik.Han er prosjektleder for Statens vegvesens Ferjefri E39-prosjekt Bjørnafjorden, der denne teknologien forventes å spille en svært viktig rolle.

Bedre samspill i byggeprosjekter

Statens vegvesen er ifølge Belsvik inne i en endringsfase, der det jobbes med å øke gjennomføringsevnen på store prosjekter. Gjennom digitale tvillinger basert på åpne plattformer blir det enklere å få til et godt samspill mellom byggherre, entreprenører og prosjekterende i et utbyggingsprosjekt.

– Digitalisering gir oss muligheter vi ikke hadde for bare kort tid siden. Teknologier som digital tvilling gjør oss i stand til å bygge riktig kvalitet til riktig pris og riktig tid, først virtuelt og så ute på byggeplassen. Med andre ord er dette svært viktig både for oss og for samfunnet, sier Belsvik.

Han påpeker at en digital versjon av en struktur også gjør at informasjon ikke går tapt når man går inn i en driftsfase. En stor struktur består gjerne av enorme mengder enkeltkomponenter, fra avanserte sensorer til rekkverk og lysarmaturer. I en digital tvilling ligger all denne informasjonen på rett plass, noe som gjør det mulig å planlegge vedlikehold og simulere slitasje.

Mer maskinlæring

Ann-Kristin Skarbøvig i Sopra Steria spår at digital tvilling kombinert med kunstig intelligens og bildegjenkjenning kommer til å bli standarden i store utbyggingsprosjekter.

Vi ser også at en digital tvilling har en viktig rolle i det videre vedlikeholdet av bro, tunnel og vei. Ved hjelp av maskinlæring og bildegjenkjenning kan man i større grad prediktere vedlikehold. Faktorer som vind, strøm, bølger, vibrasjoner og måling av trafikk gir også grunnlag for prediksjon og beregning av livssyklus på infrastrukturen, sier hun.

Jan Erik Hoel, produktansvarlig for bro i Trimble, påpeker at det kan være interessant å bruke maskinlæring for å finne statistisk sammenheng mellom for eksempel trafikk, vind, bølger og strøm og responsen i konstruksjonen målt med sensorer.

– Dette kan så sammenlignes med strukturelle analysemodeller brukt under prosjekteringen for å bedre å kunne forstå konstruksjonens oppførsel og avdekke avvik som kan indikere at noe ikke er som det skal være, sier Hoel.

I tillegg kan droner og bildegjenkjenning som brukes til å optimalisere arbeidet med vedlikehold, kombineres med Mixed Reality og spillteknologi og gi store besparelser og effektivt vedlikehold.