Yhteiskehittämisellä yhteisymmärrykseen – digitaalisten kaksosten määrittely käytännössä

”Reaaliaikainen, virtuaalinen malli jostakin fyysisestä kohteesta tai järjestelmästä”

”Digitaalinen kaksonen on digitaalisesti yhteydessä [fyysiseen kohteeseen] ja pystyy vuorovaikuttamaan sen ominaisuuksiin.”

”Voidaan virtuaalisesti suunnitella, luonnostella, testata, valvoa tai kehitellä skenaarioita tulevaisuuden kehityspolkujen ympärillä.”

Nämä sitaatit tuovat esille digitaalisen kaksosen määritelmän moninaisuuden ja osoittavat, että digitaalisissa kaksosissa nähdään merkittävää potentiaalia julkisten kiinteistöjen älykkäiden ohjausten tueksi.

Osana DaKiVE – Datalla kiinteistöjen vähähiilisyyteen ja energiatehokkuuteen -hanketta on kehitetty julkisten toimijoiden käyttöön soveltuvaa digitaalisten kaksosten kokeilualustaa. Hankkeen tavoitteena on tehdä yhteistyötä julkisten toimijoiden kanssa, jotta digitaalista kaksosta voidaan suunnitella vastaamaan paremmin julkisten kiinteistöjen ylläpidon tarpeita ja edistämään älykkäiden ohjausten laajempaa käyttöönottoa.

Keväällä pidimme Digitaaliset kaksoset älykaupunkien kehittämisessä -työpajan, jossa syvennyimme digitaalisen kaksosen konseptiin kaupunkikontekstissa, kartoitimme sen soveltamismahdollisuuksia erityisesti energiatehokkuuden näkökulmasta ja työstimme konkreettisia kehittämisideoita. Työpajassa lähdimme kuitenkin liikkeelle digitaalisen kaksosen määrittelemisestä, sillä osallistujilla oli erilaisia lähtötasoja aiheeseen liittyen.

Työpajaan osallistui asiantuntijoita, joilla on monipuolinen ja syvällinen osaaminen eri aloilta, ja jotka ovat keskeisiä digitaalisten kaksosten kehittämisessä älykaupunkien kontekstissa. Osallistujien taustat kattoivat muun muassa kiinteistöautomaation, IoT-teknologiat, energiatehokkuuden, IT- ja data-arkkitehtuurit sekä julkisen sektorin ja tutkimuksen näkökulmat.

Työpajassa hyödynsimme yhteiskehittämisen menetelmiä, jotta jokaisen osallistujan asiantuntemus saatiin valjastettua.

Määritelmä riippuu taustasta

Työpajan intro-osuudessa keräsimme tietoa osallistujien taustoista sekä siitä, millä tavoin he ovat kiinnostuneita digitaalisista kaksosista. Halusimme tehdä tämän, jotta näkisimme, kuinka digitaalinen kaksonen määritellään eri toimijoiden näkökulmasta.

Osallistujien tekninen osaaminen painottui kiinteistö- ja automaatioratkaisuihin, kuten älykkäisiin lämmityksen ohjauksiin, valvomoihin ja lämpöpumppujärjestelmiin. Useilla osallistujilla oli myös vahvaa IT-osaamista ja pitkä kokemus IT-järjestelmien, pilvipalveluiden ja dataintegraatioiden parissa työskentelystä. Se mahdollisti digitaalisten kaksosten tietopohjan ja kokonaisarkkitehtuurin tarkastelun.

Energia-alan asiantuntemus näkyi osallistujien kokemuksessa monipuolisena osaamisena kiinteistöjen energia- ja olosuhdekysymysten parissa, kuten kysyntäjouston, jäähdytysratkaisujen ja energianhallinnan osalta. Mukana oli myös julkisen sektorin edustajia, jotka toivat mukanaan käytännön kokemusta kunnallisesta infrastruktuurista ja kunnallisista prosesseista. Tutkimustaustaiset osallistujat puolestaan toivat syvyyttä kestävän kehityksen, älykkäiden palveluiden ja kaupunkien dataekosysteemien näkökulmista.

Työpajan osallistujia yhdisti vahva kiinnostus digitaalisten kaksosten kehittämiseen osana älykästä ja kestävää kaupunkiympäristöä. Keskeisiä teemoja olivat tekoälyn hyödyntäminen kiinteistöjen ohjauksessa, IoT-alustojen kehitys sekä digitaalisten kaksosten rooli kaupungin dataekosysteemeissä ja palveluissa. Useat osallistujat tarkastelivat aihetta myös laajemmasta näkökulmasta, kuten Smart City Map -ratkaisujen sekä virtuaaliympäristöjen (Metaversen ja Cityversen) mahdollisuuksien kautta. Kiinnostus ulottui myös kestävän kehityksen teemoihin, kuten energiajärjestelmiin, kiertotalouteen ja elinkaariarviointiin, jotka kytkeytyvät tiiviisti digitaalisten kaksosten soveltamiseen kaupunkitasolla.

Yhteisen ymmärryksen luominen etätyövälineillä

Virtuaalisessa työpajassa hyödynsimme virtuaalista alustaa, johon oli tehty valmiiksi työpajan aiheisiin liittyen vastauslaatikoita ja lyhyet ohjeet jokaiseen työpajan osioon. Osallistujille annettiin aikaa kirjoittaa niin omat taustansa ja osaamisensakuinmääritellä digitaaliset kaksoset. Vastaukset sai jättää halutessaan nimettömänä, mutta osa osallistujista vastasi nimellään. Vastaukset kävimme yhdessä läpi, minkä lisäksi keskustelimme niiden monimuotoisuudesta ja seikoista, jotka eivät tulleet esille vastauksissa.

Yhteiskehittämisen menetelmin osallistujat pääsivät jakamaan omia näkemyksiään ja toiveitaan digitaalisen kaksosen hyödyistä ja käyttötarkoituksista. Keskustelujen ja ryhmätyöskentelyn kautta syntyi jaettu ymmärrys siitä, mitä digitaalinen kaksonen tarkoittaa älykaupunkien kontekstissa. Tämä määritelmä ei ollut yksittäisen asiantuntijan laatima, vaan se rakentui osallistujien kokemusten, tarpeiden ja tavoitteiden pohjalta.

Monipuoliset taustat haastoivat katsomaan digitaalisia kaksosia useasta näkökulmasta

Osallistujien monipuoliset taustat ja osaaminen eri aloilta sekä erilaiset kiinnostuksen kohteet digitaalisiin kaksosiin liittyen näkyivät digitaalisen kaksosen määritelmän monimuotoisuudessa. Lisäksi osallistujien tietämys digitaalisista kaksosista vaihteli, sillä heitä oli kokeneista teknologia-asiantuntijoista aiheeseen vasta perehtyviin. Tämä loi mielenkiintoisen pohjan digitaalisen kaksosen määritelmän yhteiskehittämiselle, mutta myös haasteita yhteisen kielen ja ymmärryksen rakentamisessa.

Osallistujien tekemät määritelmät vaihtelivat yksinkertaisista 3D-malleista monimutkaisiin reaaliaikaisiin simulointijärjestelmiin. Osallistujien taustaorganisaatiot ja työhistoria saattoivat vaikuttaa myös siihen, miten he näkevät digitaalisen kaksosen roolin: onko se strateginen työkalu, operatiivinen ratkaisu vai tekninen järjestelmä?

Osallistujien näkemyksissä painottui kuitenkin digitaalisten kaksosten kyky yhdistää virtuaalinen ja fyysinen maailma reaaliaikaisesti ja vuorovaikutteisesti. Useat toivat esiin, että digitaalinen kaksonen ei ole vain tekninen malli, vaan myös työkalu simulointiin, testaamiseen ja päätöksenteon tukemiseen. Työskentelyssä korostui myös ymmärrys siitä, että digitaalisen kaksosen määritelmä ei ole yksiselitteinen, vaan sen muoto ja käyttötarkoitus voivat vaihdella tilanteen ja toimialan mukaan.

Osallistujien määritelmistä muodostimme työpajan jälkeen digitaalisen kaksosen määritelmän:

Digitaalinen kaksonen on virtuaalinen malli tai esitys fyysisestä kohteesta tai järjestelmästä, joka mahdollistaa reaaliaikaisen tiedonvaihdon fyysisen ja virtuaalisen maailman välillä. Sen avulla voidaan visualisoida, simuloida, analysoida ja optimoida kohteen toimintaa sekä testata muutoksia virtuaalisessa ympäristössä ennen niiden toteuttamista fyysisessä maailmassa. Digitaalinen kaksonen voi olla käyttötarkoitukseltaan ja tarkkuudeltaan vaihteleva, ja erityisesti kaupunkiympäristössä se voi olla joustava kokonaisuus, joka palvelee erilaisia suunnittelun, valvonnan ja kehittämisen tarpeita.

Asiantuntijat painottavat teknisyyttä

Asiantuntijat määrittelevät digitaalisten kaksosten olevan fyysisten kohteiden digitaalisia esityksiä; ne simuloivat fyysisen kohteen ominaisuuksia ja käyttäytymistä. Niitä käytetään eniten simulointiin, testaukseen, huoltoon ja valvontaan ja ne koostuvat neljästä pääkomponentista: antureista, malleista, IoT-laitteista ja data-analytiikkatyökaluista (Joshi & Partanen, 2025).

Kun verrataan osallistujien määritelmistä koostettua määritelmää esitettyyn asiantuntijoiden määritelmään, erilaiset asiat nousevat esille. Asiantuntijoiden tekemä määritelmä on teknisempi ja rakenteellisempi, sillä se määrittelee digitaalisen kaksosen ensisijaisesti sen käytön ja rakenteen kautta. Osallistujien näkökulmassa painottuvat toiminnallisuudet ja joustavuus. Heidän määritelmänsä painottaa digitaalisen kaksosen käyttöä visualisointiin, simulointiin, analysointiin ja optimointiin, ja se tuo esiin, että digitaalinen kaksonen voi olla eri tarkkuustasoinen ja käyttötarkoitukseltaan vaihteleva – erityisesti kaupunkiympäristössä. Määritelmä soveltuukin erityisesti strategiseen ja suunnittelulähtöiseen tarkasteluun.

Määrittelyiden erilaisuuteen vaikuttavat luonnollisesti niiden erilaiset taustat. Asiantuntijamääritelmä on laadittu yhteiseksi, tutkimuksen standardimääritelmäksi ja korostaa tästä syystä rakennetta ja teknistä puolta. Työpajassa luotu määritelmä vuorostaan on useiden näkemysten summa, joka on ennemminkin tulevaisuusorientoitunut ja heijastaa osallistujien toiveita ja visioita. Osallistujien määritelmän pohjana ovat vuorostaan heidän kokemuksensa liittyen digitaalisiin kaksosiin.

Määrittelyn muodostuksen moninaiset haasteet

Koska työpajan aika oli rajattu ja työpajassa käsiteltiin useita kokonaisuuksia, yhteisen määritelmän jalostamiseen ei ollut mahdollisuutta käyttää merkittävästi aikaa. Lisäksi osallistujien vaihtelevat ennakkotiedot vaikuttivat määritelmään; osalla oli hyvinkin syvällinen ymmärrys ja osalle työpajan aiheet olivat kokonaan uusia. Työpajassa alustimme lyhyesti digitaalista kaksosta ja sen käyttöä ja rakennetta, mutta vasta osallistujien esittelyn ja heidän vapaasti tekemien määrittelyiden jälkeen. Yhteistä sanastoa ei siis ehditty luoda työpajan aikana, jolloin samalle termille saatettiin antaa useita eri merkityksiä.

Digitaalisen kaksosen määrittelyssä oman haasteensa toi myös työpajan virtuaalisuus. Osa osallistujista ei ollut käyttänyt valittua alustaa aikaisemmin. Käytön ohjeistamisen teimme kevyesti, ja lisäohjeita jouduimme antamaan työpajan aikana, mikä vähensi keskusteluihin käytettävää aikaa.

Työpajan lopputuloksena syntyi yhteinen ymmärrys siitä, että digitaalinen kaksonen ei ole yksittäinen teknologia, vaan joustava ja kontekstisidonnainen kokonaisuus. Se yhdistää fyysisen ja virtuaalisen maailman reaaliaikaisesti ja mahdollistaa tiedolla johtamisen eri tasoilla – rakennuksesta kaupunkialueeseen. Työpaja osoitti, että yhteiskehittäminen on tehokas tapa rakentaa yhteisymmärrystä monimutkaisista teknologisista käsitteistä, kunhan siihen varataan riittävästi aikaa. Yhteinen ymmärrys käsitteen määritelmästä auttaa koko ryhmään ymmärtämään, mistä on kyse ja luomaan yhteisen kielen. Lisäksi osallistujat voivat ottaa huomioon myös näkökulmia, joita he eivät ole huomioineet aikaisemmin ja oppia toistensa näkökulmista.

Kirjoittajat