Digital Twin : Kiinteistö- ja talotekniikan kestävät palvelut ja osaaminen

Ossi Laakkonen, Jari Kuusisto, Jyrki Kankkunen

Digitalisaatio on tullut osaksi lähes jokaisen elämää viimeistään tällä vuosituhannella. Samalla lailla se on tullut osaksi kiinteistöjen elinkaarta. Suunnittelu on siirtynyt piirustuspöydältä CAD-sovellukseen, kiinteistöjen energian kulutusta simuloidaan ja materiaalien uusiokäytön hiilijalanjäljestä tehdään mallinnuksia. Kiinteistön elinkaaren aikana käytetään useita eri ohjelmistoja ja järjestelmiä tiedon tuottamiseen, keräämiseen, simulointiin, visualisointiin ja analysointiin. Nykyisin mukana on myös tekoälyä ja koneoppimista, joilla pyritään esimerkiksi havainnoimaan poikkeamatilanteet ennalta tai ennakoimaan tulevia tapahtumia. Keskitetty kiinteistötiedon hallinta onkin monessa tapauksessa vaikeaa, ellei jopa täysin mahdotonta tiedon pirstaloitumisen ja järjestelmien epäyhteensopivuuksien takia. Kiinteistötiedon käyttäjien määrä kasvaa jatkuvasti ja tiedon käyttötarpeet laajenevat käyttäjämäärän kasvaessa. Kiinteistötiedon hallintaan on siis tarvetta saada yhtenevät käytänteet tai jopa standardeja.

Digital Twin -hanke kehittää koulutusta laajalla verkostolla

ESR-hankkeen ”Digital Twin – Kiinteistö- ja talotekniikan kestävät palvelut ja osaaminen” tavoitteena on kehittää Karelia-ammattikorkeakoulun koulutusta huomioimaan sekä tällä hetkellä olemassa olevat että tulevaisuuden teknologiat ja järjestelmät. Hankkeessa tehdään myös kattava dokumentaatio kiinteistötiedon hallinnan nykytilanteesta ja tulevaisuuden näkymistä. Samalla luodaan pohja koulutuksen kehittämiselle opetusmateriaalin päivityksen ja sisällön tuoton avulla. Hanke alkoi 1.1.2021 ja se kestää vuoden 2023 kesäkuun loppuun saakka. Hankkeeseen ovat sitoutunut tähän mennessä Joensuun kaupunki Tilakeskus, Caverion Suomi Oy, Fidelix Oy, Granlund Joensuu Oy, Schneider Electric Finland Oy ja Process Genius Oy. Mukaan on tulossa vielä muitakin IoT- ja kiinteistöalan toimijoita, joiden kanssa neuvottelut ovat kesken.

Digital Twin -termiä käytetään hyvin moniin eri tarkoituksiin sekä kirjallisuudessa että kaupallisissa tarkoituksissa, ja hankkeen yhtenä tavoitteena onkin vakiintuneen määritelmän selvittäminen ja avaaminen selkokielelle. Hankkeessa pyritään myös löytämään digitaalisille kaksosille eri käyttötarkoituksia rakennuksen elinkaaren eri vaiheissa, joissa sen käyttö on tarkoituksenmukaista ja tuottaa lisäarvoa. Esimerkkinä rakennuksen toiminnan simulaatiot elinkaaren eri vaiheissa.

Selvityksiä, tutkimuksia ja demoympäristö

Digital Twin -hanke on jaettu neljään erilliseen työpakettiin, joista kolme sisältää selvityksiä ja tutkimusta ja neljäs kokoaa tiedot yhteen pakettiin ja toteuttaa demoympäristön, jota voidaan käyttää sekä teknologian esittelyyn että oppimisympäristönä.

Ensimmäisenä hankkeessa tutkitaan, miten kiinteistödataa tuotetaan, käsitellään ja hyödynnetään kiinteistön elinkaaren eri vaiheissa ja näin saada kattava käsitys mitä vaatimuksia kiinteistötiedon keskitetylle hallintajärjestelmälle tällä hetkellä on. Myös käyttäjälähtöiset vaatimukset (käyttötapaukset) selvitetään hankkeessa mukana olevien yhteistyökumppaneiden näkökulmasta sekä haastatellaan eri käyttäjäryhmiä mahdollisimman kattavasti.

Toinen hankkeen työpaketeista keskittyy nykyaikaisten kiinteistöautomaatiojärjestelmien ominaisuuksien ja tarjonnan selvitykseen sekä niiden tuottaman tiedon saatavuuteen ja käytettävyyteen. Lisäksi selvitetään nykyaikaisten IoT-järjestelmien, ennen kaikkea langattomien tiedonkeruujärjestelmien, soveltuvuutta kiinteistöautomaatiojärjestelmien tukijärjestelmäksi esimerkiksi laajentamaan kiinteistöön kohdistuvia mittauksia tai seurantaa. Esimerkkinä huoneen käyttöasteen seuranta käyttäjämäärää tarkkailevalla sensorilla. Varsinkin saneerauskohteissa jälkikäteen helposti asennettava langaton järjestelmä mahdollistaa tiedonkeruun laajentamisen järkevillä kustannuksilla. Hankkeessa tutkitaan myös eri pilvipalvelualustojen, esimerkkinä Microsoftin Azure, tarjontaa, jota voidaan soveltaa kiinteistötiedon hallinnassa ja digitaalisten kaksosten toteutuksessa. Monet pilvipalvelut tarjoavat myös erilaisia BI (Business Intelligence) työkaluja tiedon tuottamiseen ja visualisointiin datamassasta.

Kolmannessa työpaketissa selvitetään kiinteistötiedon hallintaan liittyvien järjestelmien ja alustojen nykytilannetta sekä niiden tarjoamien palvelujen laajuutta ja käytettävyyttä ensimmäisen työpaketin käyttötapausvaatimuksiin verrattuna. Hankkeessa tutustutaan esimerkiksi modernien kiinteistöautomaatiojärjestelmien lisäpalveluihin, kuten pilvipalveluina tarjottaviin raportointeihin ja analytiikkapalveluihin sekä erilaisiin kehitteillä oleviin tiedonhallinnan alustoihin kuten Platform of Trust ja KEKO Ekosysteemi.

Neljänneksi hankkeessa toteutetaan kiinteistön digitaalinen kaksonen tai kaksoset, kohteena Karelian Wärtsilä-kampuksen C-osa ja mahdollisesti muita soveltuvia kohteita. Yksi digitaalisen kaksosen ilmentymä voi olla digitaalinen (AR/XR) malli, johon tuodaan esimerkiksi kulutus-, olosuhde- ja käyttäjätietoja näkyviin. Muita esimerkkejä digitaalisten kaksosten ilmentymistä ovat energiasimulointimallit tai talotekniikan simulointimallit.

Uutta osaamista Kareliaan ja Pohjois-Karjalaan

Digital Twin -hanke tuottaa uutta osaamista talotekniikan, rakennustekniikan ja tietojenkäsittelyn opetukseen Karelian sisällä. Lisäksi hankkeen aikana on tarkoitus lisätä paikallista osaamista Pohjois-Karjalan yritysten sisällä tarjoamalla kohdistettuja koulutuksia. Hankkeen suunnitelmissa on myös usean seminaarin sarja, joka omalta osaltaan auttaa sekä keräämään tietoa eri toimijoilta, että luomaan paikallisia osaajaverkostoja kiinteistöjen digitalisoinnin ympärille.

Hanketta toteuttavat Kareliassa Ossi Laakkonen (projektipäällikkö) ja Jari Kuusisto (projektiasiantuntija). Opettaja-asiantuntija tulee mukaan myöhemmässä vaiheessa, kun oikea osaamisprofiili kyseiselle henkilölle selviää hankkeen pyörähdettyä kunnolla käyntiin. Hankkeen etenemisestä tullaan viestimään Karelian viestintäkanavissa.

Kirjoittajat:

Ossi Laakkonen, projektipäällikkö, Karelia-ammattikorkeakoulu
Jari Kuusisto, projektiasiantuntija, Karelia-ammattikorkeakoulu
Jyrki Kankkunen, koulutuspäällikkö, Karelia-ammattikorkeakoulu

Etusivun kuva:  xf747695427 Pixabaystä