De groeiende wereldbevolking, toenemende woningnood en de druk om duurzamer te bouwen, leiden tot een verschuiving in de wijze waarop de gebouwde omgeving moet worden ontworpen. Ook hebben de recente lockdowns mensen aan het denken gezet over hoe ze willen leven en werken. Twee belangrijke wensen zijn betaalbaarheid en minimale geluidsoverlast. Door deze ontwikkelingen is het traditionele bouwproces niet langer geschikt om invulling te geven aan onze post-pandemische behoeften en moeten bestaande werkwijzen worden hervormd.
Anticiperen op duurzaamheidsagenda
We hebben momenteel te maken met een onomkeerbare trend: klimaatverandering is en blijft de grootste uitdaging van deze eeuw. Klimaatkwesties vragen en krijgen meer aandacht en met wereldwijde regelgeving die aandringt op een meer circulaire economie, wordt het voor bedrijven steeds uitdagender om te anticiperen op de duurzaamheidsagenda. De gebouwde omgeving is voor 38% verantwoordelijk voor de wereldwijde CO2-uitstoot, 40% van de wereldwijde energievraag, 60% van het wereldwijde elektriciteitsverbruik, 25% van het wereldwijde waterverbruik en een derde van de totale wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. Bovendien draagt de bouwsector ook bij aan 13% van het bbp en maakt ze 7% uit van de huidige wereldwijde beroepsbevolking. Daaruit blijkt hoe belangrijk het is dat deze sector efficiënter en circulair wordt, in relatie tot de gehele wereld.
Traditioneel loopt de bouw enkele jaren achter op het gebied van digitale transformatie en productiviteitsgroei, in vergelijking met andere industrieën. Dat komt omdat voor bouwprojecten niet alleen maatwerk eisen gelden, maar ze ook moeten voldoen aan veel voorschriften om de veiligheid te waarborgen. In combinatie met marktverstoringen veroorzaakt door Covid-19, die leidde tot tekorten aan grondstoffen en aanzienlijke prijsstijgingen van o.a. staal en hout, heeft de industrie niet veel opties gehad om de toekomstige processen te heroverwegen.
Dus waar beginnen we met het afstemmen van de bouwsector op de duurzaamheidsagenda?
Begin in een virtuele omgeving
Het traditionele lineaire proces van inkopen, bouwen, gebruiken en slopen voldoet niet langer en de sector bereidt zich voor op een andere aanpak van hoe gebouwen worden gepland, ontworpen en gesloopt. Dat begint voortaan in een volledig samenwerkende virtuele omgeving, die ook wel een virtuele tweeling wordt genoemd. Virtuele tweelingen kunnen van alles worden gemaakt om het gedrag en de activa te repliceren in een virtuele omgeving, voordat het in de praktijk wordt gemaakt. Met als doel de kosten te reduceren en het proces te verduurzamen.
Tot nu toe zijn de voordelen en kansen die een virtuele tweeling te bieden heeft nog grotendeels onbenut gebleven. Dat komt vooral door de gefragmenteerde en complexe aard van de sector – met slechts 10% acceptatie wereldwijd.
Er is echter een reële kans om enkele grote uitdagingen aan te pakken waarmee de industrie wordt geconfronteerd, waaronder:
- Naleving van regelgeving: de invloed van alle regelgeving is te simuleren in een virtueel gebouwontwerp, om te zien hoe een constructie zal interageren met zijn omgeving en of dit in de toekomst gevolgen heeft voor land- of zelfs klimaatregelgeving.
- Datagestuurde besluitvorming: data van alle stakeholders kan worden geopend, geaggregeerd en geanalyseerd om de besluitvorming te versnellen, de kans op fouten te verkleinen en de algehele productiviteit te verhogen.
- Silo’s doorbreken: een belangrijke barrière voor efficiëntere, duurzame oplossingen in de bouw is het werken in silo’s en het gebrek aan samenhang en communicatie in de waardeketen van alle stakeholders. Een virtuele tweeling pakt dit aan en maakt betere samenwerking, eenvoudigere controle over de waardeketen, contractuele samenhang en datagedreven besluitvorming mogelijk.
- Materiaalkeuzes: beton en staal zijn verantwoordelijk voor 10% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen, dus bouwers moeten op zoek naar duurzame materialen. Binnen een virtueel platform kunnen gebruikers verschillende materialen beoordelen die het beste zijn voor het project, en die ook de laagste CO2-impact op de wereld zullen hebben als ze eenmaal zijn gemaakt.
Hoewel hier nog maar een deel van de uitdagingen die deze technologie aanpakt wordt belicht, is het duidelijk dat het potentieel heeft om nieuwe kwaliteitsniveaus en efficiëntieverbeteringen in producten en processen te realiseren. Innovators en gedurfde beslissers kunnen hiermee marktaandeel en concurrentievermogen winnen voor hun duurzaam zakelijk succes.
Virtual twin-technologie benutten
Een bedrijf dat al volop gebruikmaakt van ‘virtual twin’-technologie is Leko Labs. Zij maken houten modules die kunnen worden gemonteerd en gedemonteerd, om huizen uit te breiden, opnieuw in te richten, of te transformeren voor een andere functie. Leko Labs heeft een ambitieuze strategie om de bouwtijd van een conventioneel huis te verkorten van 24 maanden tot 24 uur, met gerobotiseerde fabricage en montage van onderdelen. Dit heeft een enorm effect op de bouwsector, omdat ruimtes te vergroten zijn binnen dezelfde voetafdruk als een bestaand pand en de bouwtijd flink verkort. Daarmee kunnen ze ontwikkelaars meer accommodatie bieden en een sneller rendement op hun investeringen.
Met de ondersteuning van virtual twin-technologie kan de bouw massamaatwerk realiseren. Inspelend op de trend dat mensen hun huis online willen kunnen configureren op dezelfde manier als ze momenteel hun auto samenstellen. Bovendien, als het tekort aan arbeidskrachten aanhoudt, gaan digitalisering en automatisering de industrie helpen om commerciële en ecologische duurzaamheid te realiseren, waardoor toekomstige generaties beter betaalbare huisvesting kunnen krijgen. Met nog minder dan 10 jaar om de VN-doelstellingen voor duurzame ontwikkeling (SDG’s) te realiseren, is iedereen zich ervan bewust dat het nu tijd is voor radicale en urgente acties. De bouwsector speelt een belangrijke rol in het huidige tijdperk van technologische doorbraken, digitalisering en virtualisering. Wat jaren geleden technisch ondenkbaar was, is nu uitvoerbaar.
Virtuele tweelingen bieden de bouwsector een unieke kans om de toekomst beter vorm te geven met behulp van realtime planning- en simulatietools, die datagestuurde beslissingen faciliteren. Virtuele tweelingen worden de komende jaren een hefboom voor het duurzame concurrentievermogen van bouwbedrijven. Ze kunnen daarmee namelijk alle maatschappelijke en regelgevende eisen verbinden met interne efficiëntiewinsten en groeimogelijkheden, om de weg vrij te maken voor een duurzamere en mensgerichte toekomst.
Auteur John Kitchingman, MD EuroNorth & SVP Global Client Engagement, Dassault Systèmes
