Tutkimus: Rakennusten digitaaliset kaksoset edistyvät hitaasti – käyttäjät haluavat yksinkertaisuutta

Ajatus rakennusten digitaalisten kaksosten eli kiinteistön virtuaalisesta kiinteistöjärjestelmän kehittämisestä syntyi jo vuosikymmeniä sitten rakennusten tietomallien (BIM) myötä. Digitaalisten kaksosten yleistyminen on kuitenkin ollut viime vuosina hidasta.

Granlundin teettämä uusi tutkimus osoittaa, että kysyntää löytyy teknologisesti eri tasoisille ratkaisuille. Lähivuosina markkinoiden kasvu voi löytyä tarvelähtöisistä, oletettua yksinkertaisemmista teknologisista ratkaisuista.

Kiinnostus digitaalisia kaksosia kohtaan huipentui vuonna 2018, kun teknologiatutkimusyhtiö Gartner nosti digitaaliset kaksoset tunnetulle hypekäyrälleen. Gartnerin ennusteen mukaan muutama vuosi hypehuipun jälkeen edessä olisi teknologian kehityksen hidastuminen, kunnes tätä laskuvaihetta seuraavien 3–5 vuoden aikana teknologia saisi jalansijaa kaupallisilla markkinoilla.

Esimerkiksi Kansallismuseossa on käytössä virtuaalinen kiinteistöjärjestelmä.

Kehitys hidastui 2018 jälkeen

Digitaalisten kaksosten kehityksen hidastuminen on havaittu myös Granlundilla, joka lähti huhtikuussa 2020 toteuttamaan laajaa tutkimusta tilanteesta ja käytöstä Suomessa. Tutkimusta varten haastateltiin kiinteistö- ja rakennusalan eri sidosryhmiä 16 eri organisaatiosta. Näkemyksiä haettiin kiinteistöjen omistajilta, urakoitsijoilta, kiinteistöalan sijoittajilta, kiinteistöjohtamiseen keskittyviltä toimijoilta, kiinteistötekniikan ja -palvelujen tuottajilta, kiinteistöjen käyttäjiltä sekä teknologiayrityksiltä. Tutkimus toteutettiin yhteistyössä Lappeenrannan LUT-yliopiston tutkijan José Camposanon kanssa.

Digitaalisten kaksosten tähänastinen kehitys on keskittynyt vahvasti rakennuksista suunnittelu- ja rakennusvaiheessa tehtävien tietomallien ympärille.

”Tietomallien monipuolinen sisältö ja tarve hyödyntää tietomalleja rakennusvaiheen jälkeen on pitkään ollut vallitseva lähtökohta digitaalisia kaksosia koskevassa keskustelussa. Tässä on helposti menty teknologia edellä: tietomalli on jo olemassa, hyödynnetään sitä”, tutkimuksesta Granlundilla vastannut teknologiajohtaja Ken Dooley sanoo. Hän työskentelee myös Aalto-yliopistossa tutkijatohtorina.

“Uudessa tutkimuksessa otimme vastakkaisen lähtökohdan, ja keskityimme rakennuksen eri sidosryhmien tarpeiden selvittämiseen. Teknologian jätimme tässä kohtaa sivummalle”.

Neljä erilaista kaksosta

Tutkimuksessa kerättiin eri sidosryhmiltä tarpeita ja haasteita, joita voidaan helpottaa tai ratkaista kokonaan digitaalisen kaksosen avulla. Tutkijoille selvisi pian, että erityyppiset käyttötarpeet voidaan ratkaista teknisesti hyvin eritasoisilla ratkaisuilla. Tutkimuksen perusteella pystyttiin määrittelemään neljä erilaista digitaalista kaksosta, joiden toteutus vaihtelee erittäin vaativasta hyvin yksinkertaiseen.

Teknisesti edistynein ja vaativin on rakennusta vastaava digitaalinen kaksonen, joka sisältää kaikki suunnittelu- ja rakennusvaiheessa luodut tietomallit ja -sisällöt arkkitehtimallista rakenne- ja taloteknisiin tietomalleihin ja -järjestelmiin.

Talotekninen digitaalinen kaksonen on taas hieman suppeampi ratkaisu, joka sisältää eri tietomalleista ne elementit, joita tarvitaan teknisten järjestelmien, kuten sähköjen, veden ja ilmanvaihdon, ylläpitoon rakennuksen elinkaaren aikana.

Vuorovaikutteinen pohjapiirros puolestaan on digitaalinen kaksonen, joka koostuu ajantasaisesta 2D-pohjapiirroksesta tai erittäin yksinkertaisesta 3D-rautalankamallista, jota täydennetään sekä muuttumattomalla että dynaamisella datalla.

Teknologisesti yksinkertaisin digitaalinen kaksos -ratkaisu on tiedolla johtamisen työkalu, esimerkiksi BI-raporttinäkymä, johon on upotettu vuorovaikutteinen 2D-pohjapiirros tai -kartta. Tieto on helpommin ja intuitiivisemmin tulkittavissa, kun se yhdistyy suoraan tiettyyn rakennukseen tai yksittäiseen tilaan.

Milloin markkina kasvaa?

Tutkimuksessa selvitettiin myös aikataulua digitaalisten kaksosten markkinoiden kasvulle. Saatujen tietojen perusteella lähivuosina yleistyvät teknologisesti yksinkertaisemmat ratkaisut. Ne syntyvät käyttäjien uusien tunnistettujen erilaisten tarpeiden pohjalta.

”Tiettyyn tarpeeseen vastaava yksinkertaisempi digitaalinen kaksonen on nopeampi ja kustannustehokkaampi ottaa käyttöön, ja sen luoma lisäarvo on helposti osoitettavissa asiakkaille”, Dooley sanoo.

Samalla kevyemmät ratkaisut avaavat markkinoita teknologisesti vaativammille, mutta myös monikäyttöisemmille digitaalisille kaksosille. Tutkimuksen mukaan ne kehittyvät kannattaviksi vuoteen 2025 mennessä. ”Tulevaisuuden markkinatilanteen ennustaminen on erittäin haastavaa mutta pitkällä aikavälillä teknologisesti vaativammat ja edistyksellisemmät digital twinit tulevat todennäköisesti hallitsemaan markkinoita”.