Een Digital Twin Platform. Snelle, volledige en nauwkeurige simulaties

Een twin levert toegevoegde waarde op het gebied van testen, opleiden & trainen en in de beheer & onderhoudsfase. Met een Digital Twin valideren we onder andere het functioneel gedrag van het te realiseren systeem. Dat betekent nauwkeurige simulaties van de verschillende installaties. Inmiddels is het duidelijk dat met een digital twin veel faalkosten worden bespaard. Hierdoor wil je het liefst snel, maar ook een nauwkeurige replica van het nieuw te bouwen of te renoveren object hebben.

Het nieuwe Digital Twin platform, TWINSIGHT van Soltegro is een generiek platform waardoor de realisatie van een digital twin sneller gaat en daarmee de kosten voor realisatie substantieel lager zijn. Franc Fouchier, Manager Systems Engineering & Innovation en Alexander van der Kolk, Softwarearchitect bij Soltegro praten ons bij over de virtuele manier van werken die steeds vaker een betaalbare en belangrijke oplossing biedt in de GWW.

Dankzij de jarenlange ervaring die Soltegro heeft opgedaan, is het concept van de Digital Twin binnen Soltegro uitgegroeid tot een modulair platform. Fouchier licht toe: “Een Digital Twin is voor elk infrastructureel object, waar bediening en besturing een belangrijke rol spelen met betrekking tot de integrale samenwerking van de verschillenden autonome installaties.  In het realisatie proces is duidelijk geworden dat er sprake is van terugkerende zaken die universeel gelden voor veel infra objecten. Denk aan VTI (verkeerstechnische installaties) en TTI (tunnel technische installaties), zoals verkeersregelinstallaties, CCTV en ventilatie. Doordat we het nu modulair gemaakt hebben, zijn we in staat te groeperen op functionaliteit, verbeteren we de onderhoudbaarheid en zijn we in staat meerdere projecten te ondersteunen. En tegen substantieel lagere kosten. “

Het Digital Twin Platform van Soltegro is daarmee toekomstbestendig. Van der Kolk: “We importeren een i/o lijst voor de installaties en BIM voor de virtuele omgeving. Met deze imports genereren we een 3D framework dat direct te gebruiken is. Daarbij hebben we veel simulatie modules ontwikkeld zoals weer- en verkeer, dag-nacht, vluchtgedrag en videowall inclusief camerastreaming. Maar ook de modules waarmee je cameraopstellingen toetst, automatisch je installaties test (FAT toetser) en de grafische interface voor het trainen van bedienaars. Inmiddels hebben we dus een bibliotheek met modules en scenario’s opgebouwd die plug & play te koppelen zijn.”

”Onze kracht zit in de kennis van ontwerpen, testen, bediening en besturing. We kennen alle ins en outs van de installaties en begrijpen wat de verschillende (sub)systemen moeten doen, we koppelen de modules en zo ontstaat een Digital Twin die volledig is toegespitst op het betreffende object.”

Soltegro is betrokken bij grote infrastructurele en multidisciplinaire projecten van Rijkswaterstaat. “Voor deze projecten breiden we de OTAP (Ontwikkeling, Test, Applicatie en Productie) omgevingen uit met onze twin, te gebruiken op de O, T en A omgevingen.”, legt Van der Kolk uit. “In de VO (voorlopig ontwerpfase) zijn de EMVI-plannen geverifieerd en getest met de Digital Twin. Daarna is in de DO (Detail Ontwerpfase) het virtuele gedrag in de Digital Twin verder uitgewerkt en is er een koppeling gemaakt met het werkelijke besturingssysteem van de tunnel, om deze te testen in de Digital Twin. Later, in de UO (Uitvoerings Ontwerpfase), is de koppeling gebruikt om in een vroeg stadium alle systeemtesten uit te voeren. Nog voor aanvang van de bouwwerkzaamheden is elke installatie dus grondig getest en geverifieerd. Hierdoor is de software van de tunnel van een hogere kwaliteit en bevat minder fouten, wat de veiligheid ten goede komt.”

Fouchier voegt toe: “Niet alleen de systemen en installaties zijn op deze manier getest, de Digital Twin is ook ingezet bij het simuleren van het camerasysteem, inclusief videostream. Die ook weer in te zetten is bij het opleiden en trainen. Het voordeel daarvan is dat de positionering van de camera’s op voorhand bepaald worden. Dat reduceert faalkosten aanzienlijk. Daarnaast is de Digital Twin ook beschikbaar gesteld aan alle medewerkers en stakeholders binnen het project. Door de verschillende lagen techniek én functionaliteit kregen de ontwerpers in een vroeg stadium een goed overzicht van het project, met steeds meer inzichten in de loop van het project. Daardoor kwamen fouten in het ontwerp vroegtijdig aan het licht en werden correcties doorgevoerd.”

Van der Kolk: “Dit is een belangrijke ontwikkeling van ons platform. In het OTS zie je de kracht van alles dat samenkomt. We gebruiken de echte MMI van het object met de echte besturingssoftware (3B) en simuleren verder alles. Deze simulatie komt volledig overeen met het werkelijke systemen. Dit hebben we eerst gebruikt in de Digital Twin voor het testen van de software. De wegverkeersleider wordt dus getraind in een gesimuleerde omgeving die een exact kopie is van de werkelijke situatie.” Fouchier: “Wij simuleren echt de videocamerabeelden van het object en ook de virtuele camera’s zijn beweegbaar. Al die beelden worden vervolgens getoond op de werkelijke videowall. De trainee krijgt te maken met willekeurige scenario’s die levensecht worden weergegeven in de virtuele wereld, waarbij het platform gevoed wordt met sensorinformatie, bijvoorbeeld storingen en alarmmeldingen net als in de echte wereld. De bedienaar zal nauwelijks het verschil met het werkelijke object zien. Het is alsof hij het fysieke object bedient waar ook van alles kan gebeuren.”

Franc Fouchier sluit af: “Rijkwaterstaat wil het beheer van objecten uniformeren en standaardiseren. Met dit platform zetten we die eerste stap naar standaardisatie voor een digital twin. Door met generieke modules te werken die voor vele objecten te gebruiken zijn zorgen we ervoor dat we niet per object alles steeds opnieuw hoeven te ontwikkelen, wat tijd en geld scheelt.”