Digital Twin - Filosofia per la nuova rivoluzione digitale

La metà di coloro che hanno letto questo articolo sono nati con la tecnologia nelle loro mani, abituati a una trasformazione digitale per scontata. Nell'altra metà siamo quelli che hanno assistito a come è arrivata l'era dei computer senza chiedere il permesso; prendere a calci la porta e trasformare ciò che abbiamo fatto in libri, carta o terminali di computer primitivi che potevano a malapena rispondere a record alfanumerici e grafici a linee. Ciò che attualmente fa il software incentrato sul BIM, con rendering in tempo reale, connesso a un contesto geospaziale, rispondendo a processi collegati a un modello di business e interfacce gestite da dispositivi mobili, è la prova della misura in cui l'offerta del settore potrebbe interpretare il bisogno dell'utente.

Alcuni termini della precedente rivoluzione digitale

PC - CAD - PLM - Internet - GIS - email - Wiki - http - GPS 

Ogni innovazione aveva i suoi seguaci, che attaccati a un modello trasformavano industrie diverse. Il pc era l'artefatto che cambiava la gestione dei documenti fisici, il CAD inviava ai magazzini i tavoli da disegno e mille manufatti che non entravano nei cassetti, la posta elettronica diventava il mezzo digitale predefinito per comunicare in modo formale; tutti finirono per essere governati da standard con accettazione globale; almeno dal punto di vista del provider. Quelle trasformazioni della precedente rivoluzione digitale si sono concentrate sull'aggiunta di valore alle informazioni geografiche e alfanumeriche, che alimentavano separatamente la maggior parte delle aziende odierne. Il modello su cui navigavano queste trasformazioni era la connettività globale; cioè il protocollo http di cui non siamo riusciti a sbarazzarci fino ad oggi. Le nuove iniziative hanno sfruttato le informazioni, le condizioni di connettività e le hanno trasformate in nuovi costumi culturali che vediamo oggi come Uber, Airbnb, Udemy, Netflix.

Ma oggi siamo alle porte di una nuova rivoluzione digitale, che appannerà tutto questo.

Nuovi termini:

Block Chain - 4iR - IoT - Digital Twin - Big Data - AI - VR 

Mentre i nuovi termini sembrano essere solo acronimi per hashtag fashion, non possiamo negare che la quarta rivoluzione industriale è alle porte, materializzandosi separatamente in molte discipline. Internet questa volta promette di essere molto di più; sfruttando tutto ciò che è stato raggiunto fino ad oggi, ma rompendo paradigmi che non sono all'altezza di un mercato che non collega più solo computer e cellulari; piuttosto, collega le attività degli esseri umani nei loro contesti.

Non c'è un solo oracolo che possa garantire come sarà il nuovo scenario, anche se la voce dei principali leader del settore ci suggerisce molto, se adottiamo una posizione pragmatica e una prova coscienziosa di maturità. Alcune visioni, portata e opportunità di questa nuova rivoluzione hanno il pregiudizio opportunistico di coloro che sperano di vendere oggi. I governi, agli occhi limitati dei loro leader, di solito vedono cosa potrebbe rappresentare un'impresa o una rielezione della loro posizione nel breve termine, ma a lungo termine, ironia della sorte, sono gli utenti ordinari, interessati ai loro bisogni, che hanno l'ultima parola.

E sebbene il nuovo scenario prometta migliori regole di convivenza, un codice libero che convive con quello esclusivo, la sostenibilità ambientale, standard frutto di un consenso; nessuno garantisce che attori come il governo e il mondo accademico saranno all'altezza del loro ruolo al momento giusto. No; nessuno può prevedere come sarà; sappiamo solo cosa accadrà.

Digital Twin - Il nuovo TCP / IP?

E poiché sappiamo che avverrà in modo tale da non poter percepire i cambiamenti graduali, sarà necessario essere preparati a questo cambiamento. Siamo consapevoli che questa volta prudenza e consenso saranno inevitabili per chi comprende la sensibilità di un mercato globalmente connesso e dove il valore aggiunto non compare solo negli indicatori dei valori azionari ma anche nella risposta di un consumatore sempre più influente. nella qualità dei servizi. Gli standard svolgeranno senza dubbio il loro ruolo migliore nel garantire un equilibrio tra l'offerta creativa del settore e le richieste degli utenti finali.

Il Digital Twin aspira a posizionarsi nella filosofia di questa nuova trasformazione digitale.

A cosa aspira il nuovo protocollo?

Affinché l'http / TCIP diventasse il protocollo di comunicazione standard, che rimane oggi in vigore di fronte all'evoluzione della tecnologia e della società, è stato necessario passare attraverso un processo di governance, aggiornamento e democrazia / tirannia che l'utente sconosciuto comune. Da questo lato l'utente non ha mai conosciuto un indirizzo IP, non è più necessario digitare www e il motore di ricerca ha sostituito la necessità di digitare http. Tuttavia, nonostante l'industria abbia messo in dubbio i limiti degli anziani dietro questo standard, rimane l'eroe che ha infranto i paradigmi della comunicazione globale.

Ma il nuovo protocollo va oltre il collegamento di computer e telefoni. Gli attuali servizi cloud, piuttosto che archiviare pagine e dati, fanno parte dell'operatività quotidiana di cittadini, governi e imprese. È proprio uno dei motivi della morte del protocollo originale, basato sugli indirizzi IP, poiché ora è necessario collegare dispositivi che vanno da una lavatrice che ha bisogno di inviare un messaggio che ha finito di girare i panni, ai sensori di un ponte il cui Il monitoraggio in tempo reale dovrebbe segnalare il tuo stato di fatica e la necessità di manutenzione. Questa è, in una versione per ignoranti, di ciò che chiamiamo Internet delle cose; a cui deve rispondere un nuovo protocollo.

Il nuovo protocollo, se vuole essere standard, deve essere in grado di interconnettere più delle informazioni in tempo reale. Come ambito, dovrebbe includere l'intero ambiente esistente e nuovo costruito, nonché le interfacce con l'ambiente naturale e il servizio fornito negli aspetti sociali, economici e ambientali.

Da un punto di vista aziendale, il nuovo standard dovrebbe assomigliare molto a una rappresentazione digitale di risorse fisiche; come una stampante, un appartamento, un edificio, un ponte. Ma più che modellarlo, ci si aspetta che aggiunga valore alle operazioni; in modo che consenta di prendere decisioni più consapevoli e quindi di ottenere risultati migliori.

Dal punto di vista di un paese, il nuovo protocollo deve essere in grado di creare ecosistemi di molti modelli connessi; come tutte le risorse di un paese, al fine di rilasciare più valore utilizzando tali dati per il bene pubblico.

Dal punto di vista della produttività, il nuovo protocollo deve essere in grado di standardizzare il ciclo di vita; semplificato a ciò che accade a tutte le cose, materiali come una strada, un appezzamento, un veicolo; intangibile come un investimento azionario, un piano strategico, un diagramma di Gannt. Il nuovo standard dovrebbe semplificare che tutti loro nascano, crescano, producano risultati e muoiano ... o siano trasformati.

Il gemello digitale aspira ad essere quel nuovo protocollo.

Cosa si aspetta il cittadino dalla nuova rivoluzione digitale.

Il miglior scenario di come sarà in queste nuove condizioni, non è quello di pensare a ciò che Hollywood ci annuncia, delle persone all'interno di una cupola governata da un'élite che controlla l'attività dei sopravvissuti del mondo post-apocalittico in cui non è più possibile determinare la realtà aumentata di simulazione indotta; o all'altro estremo, un'ambientazione fantasy in cui tutto è così perfetto che l'emozione dell'imprenditoria umana è andata perduta.

Ma qualcosa deve essere immaginato per il futuro; Almeno per questo articolo.

Se lo vediamo nell'aspirazione dei due grandi utenti in uno schema di front-back office, che chiameremo Stakeholder. Uno stakeholder che ha bisogno di essere ben informato per prendere decisioni migliori e un cittadino che richiede servizi migliori per essere più produttivo; ricordando che questa parte interessata può essere un cittadino individualmente o in un gruppo che agisce con un ruolo pubblico, privato o misto.

Quindi parliamo di servizi; Sono Golgi Alvarez e devo costruire un ampliamento al terzo piano del mio edificio; che mio padre ha costruito nel 1988. Per ora, dimentichiamo i termini, i marchi o gli acronimi che sporcano questo scenario e cerchiamo di mantenerlo semplice.

Juan Medina presuppone che questa richiesta venga approvata nel più breve tempo possibile, al minor costo, con la massima trasparenza, tracciabilità e con il minor numero di requisiti e intermediari.  

L'autorità deve disporre di informazioni sufficienti per approvare questa decisione in sicurezza, in modo che sia rintracciabile chi, cosa, quando e dove presenta una richiesta: perché una volta approvata questa decisione, deve avere almeno lo stato finale della modifica apportata, con la stessa tracciabilità che offriva. Questo risponde alla premessa che “La convergenza di infrastrutture intelligenti, moderni metodi di costruzione e l'economia digitale offrono opportunità crescenti per migliorare la qualità della vita dei cittadini".

 Il valore che i dati assumono in questo scenario, va oltre il fatto di avere un unico modello virtualizzato ultra dettagliato dell'intero mondo fisico; piuttosto, parliamo di avere modelli collegati in base allo scopo degli intervenienti del flusso di lavoro:

• Il cittadino ha bisogno di una risposta (una procedura),
• chi autorizza ha bisogno di un regolamento (suddivisione in zone geospaziali), 
• il designer risponde per un design (modello BIM da essere), 
• un costruttore risponde a un risultato (piano, budget, piani), 
• i fornitori che rispondono a un elenco di input (specifiche), 
• il supervisore che risponde al risultato finale (BIM come modello costruito).

È chiaro che avere modelli interconnessi dovrebbe semplificare gli intermediari, potendo automatizzare validazioni che nel migliore dei casi sono self-service per l'utente finale; O almeno, trasparente e tracciabile, ridotto al minimo dei passaggi. Alla fine, ciò di cui il cittadino ha bisogno è avere l'autorizzazione e costruire; mentre il governo approva secondo i suoi regolamenti e ottiene le informazioni sullo stato finale. Quindi, la connessione tra i modelli di front-back office è solo in questi tre punti, che aggiungono valore.  

Il proprietario ha eseguito la costruzione che si aspettava, il governo ha garantito che i lavori sono stati eseguiti nel rispetto delle normative e senza grandi sforzi garantiti per mantenere aggiornate le sue informazioni. La variante è solo apposta.

Sebbene per esecutore, progettista e fornitore di materiali il valore aggiunto siano altri aspetti; ma allo stesso modo tali relazioni dovrebbero essere semplificate.

Se lo vediamo da una prospettiva di modello, questa applicazione che abbiamo fatto per una costruzione potrebbe essere standardizzata per procedure simili: una vendita di proprietà, un mutuo, una richiesta di prestito, una licenza di esercizio commerciale, sfruttamento di risorse naturali o aggiornamento di un piano di zonizzazione urbana. Le varianti sono in aspetti come scala e approcci; ma se hanno lo stesso modello di dominio, dovrebbero essere in grado di interconnettersi.

Digital Twins, aspira ad essere il modello che consente di standardizzare e collegare rappresentazioni multiuso, con scala spaziale, scala temporale e approcci diversi.

Cosa possiamo aspettarci dai Principi Gemelli.

L'esempio precedente è un semplice caso applicato a una gestione tra un cittadino e un'autorità; ma come si è visto nei paragrafi finali, è necessario interconnettere diversi modelli; altrimenti la catena si spezzerà all'anello più debole. Perché ciò avvenga, è necessario che la trasformazione digitale includa l'intero ambiente costruito in modo generale, in modo da garantire un migliore utilizzo, funzionamento, manutenzione, pianificazione e consegna di asset, sistemi e servizi nazionali e locali. Deve portare benefici a tutta la società, all'economia, alle aziende e all'ambiente.

Per ora, il miglior esempio ispiratore è il Regno Unito. Con la sua proposta dei Principi Gemelli fondamentali e la sua roadmap; Ma prima etichettiamo gli amici come sempre controcorrente e la loro storica abitudine di queer che fanno sempre tutto in modo diverso ma cerimoniosamente ordinato. Ad oggi, gli standard britannici (BS) hanno avuto un forte impatto sugli standard di portata internazionale; dove il lavoro delle attuali iniziative come i3P, ICG, DTTG, UK BIM Alliance è rispettabile.

Di conseguenza con questa particolarità del Regno Unito, siamo sorpresi di ciò che sta lanciando il Digital Framework Working Group (DFTG), che riunisce le voci chiave di governo, università e industria per raggiungere un consenso su definizioni e valori fondamentali Guida necessaria per sostenere la trasformazione digitale. 

Con la presidenza in carica di Mark Enzer, il DFTG ha firmato un interessante sforzo per la creazione del Framework che garantisce una gestione efficiente delle informazioni in tutto l'ambiente costruito, compreso lo scambio sicuro di dati. Quest'opera, ad oggi, ha due documenti:

I principi dei Gemelli:

Si tratta di una guida ai valori di “consapevolezza” del framework di gestione delle informazioni, che comprende 9 principi raggruppati in 3 assi come segue:

Scopo: bene pubblico, creazione di valore, visione.

Fiducia: sicurezza, apertura, qualità.

Funzione: Federazione, Guarigione, Evoluzione.

La tabella di marcia.

Questo è un piano prioritario per lo sviluppo del framework di gestione delle informazioni, con 5 flussi che mantengono i principati Gemelli in modo trasferibile.  

Ciascuno di questi flussi ha un proprio percorso critico, con attività collegate ma interdipendenti; come mostrato nel grafico. Queste correnti sono:

• Portata, con 8 attività critiche e 2 non critiche. Fondamentale perché la sua definizione è necessaria per attivare gli enabler.
• governo, con 5 attività critiche e 2 non critiche. È il flusso con meno dipendenze.
• comune, con 6 attività critiche e 7 attività non critiche, è la più ampia.
• abilitanti, con 4 attività critiche e 6 attività non critiche, con molta interazione con la gestione delle modifiche.
• cambiamento, 7 attività critiche e 1 non critica. È la corrente il cui percorso critico è un filo conduttivo.

Come si può identificare in questo ambito, non si tratta solo del Regno Unito come della sua Brexit per la trasformazione digitale, o del suo gusto per la guida sulla corsia di sinistra. Se vuoi promuovere un modello per connettere i gemelli digitali che abbia portata nazionale, devi proporre qualcosa che possa allineare il settore, soprattutto in termini di standard. A questo proposito si distinguono i seguenti elementi:

• 1.5 Allineamento con altre iniziative.

Gli acronimi di questo elemento sono più che sufficienti per rispettare questa scommessa; Standard ISO, standard europei (CEN), allineamento con Innovate UK, Building SMART, W3C, BIM UK, DCMS, i3P, DTTG, IETF.

• 4.3 Copertura internazionale.

Qui parliamo di identificare e gestire una lobby con programmi, iniziative e opportunità nel contesto internazionale con sinergie. Interessante, che hanno nella loro considerazione l'apprendimento delle buone pratiche dei paesi che stanno già provando; compresa la possibilità di consolidare un gruppo internazionale di scambio di conoscenze, tra cui Australia, Nuova Zelanda, Singapore e Canada.

Il documento embrionale chiamato Gemini Principles, se avesse ottenuto il consenso chiave tra i principali leader del settore, sarebbe diventato quello che alla fine degli anni '2014 era il "Catasto 2012", che ha stabilito aspetti filosofici per l'amministrazione del territorio, che in seguito opera Consensus con iniziative come INSPIRE, LandXML, ILS e OGC, è diventato lo standard ISO-19152 nel XNUMX, noto oggi come LADM.

In questo caso, sarà interessante vedere come i grandi leader del settore tecnologico che hanno portato i propri modelli raggiungano il consenso; Nel mio particolare punto di vista, sono fondamentali:

• Il gruppo SIEMENS - Bentley - Microsoft - Topcon, che in un certo senso costituisce uno scenario quasi completo nel ciclo della geo-ingegneria; acquisizione, modellazione, progettazione, funzionamento e integrazione.

• Il gruppo HEXAGON - che ha una serie di soluzioni abbastanza simili con una portata interessante in un portafoglio che è segmentato in agricoltura, attività, aviazione, conservazione, difesa e intelligence, industria mineraria, trasporti e governo.
• Il gruppo Trimble - che mantiene un equivalente dei due precedenti, con numerosi vantaggi di posizionamento e alleanza con terzi, come ESRI.
• Il gruppo AutoDesk - ESRI che in uno sforzo recente cercano di aggiungere portafogli di mercati in cui sono predominanti.
• Anche altri attori, che hanno le proprie iniziative, modelli e mercati; con coloro che hanno bisogno di chiarire la loro partecipazione e consenso. Esempio, General Electric, Amazon o IRS.

Quindi, come quando mio padre mi ha portato al rodeo per vedere come i cowboy hanno dominato il toro, dal nostro recinto non abbiamo altra scelta che notare ciò che visualizziamo. Ma sarà sicuramente un grande torneo, dove quello che ottiene il consenso è più grande, dove essere allineati aggiunge più valore dei punti di azioni in borsa.

Il ruolo del BIM come gemelli digitali

Il BIM ha avuto un forte impatto e continuità in un periodo considerevole, non perché facilita la gestione digitale dei modelli 3D, ma perché è una metodologia concordata dai grandi leader del settore dell'architettura, dell'ingegneria e dell'edilizia.  

Ancora una volta, l'utente finale non è a conoscenza di molte cose che accadono nel backroom degli standard; come utente di ArchiCAD che poteva dire di averlo già fatto prima di essere chiamato BIM; in parte vero, ma la portata come metodologia ai livelli 2 e 3 va oltre la gestione delle informazioni intercambiabili e mira a gestire il funzionamento e i cicli di vita non solo delle infrastrutture ma anche del contesto.

Poi arriva la domanda. Il BIM non è abbastanza?

Forse la più grande differenza di ciò che propone Digital Twins è che connettere tutto non è solo connettere infrastrutture. Pensare in contesti globali interconnessi implica collegare sistemi che non hanno necessariamente una modellazione geografica. Quindi, siamo solo in una nuova fase di espansione del contesto, in cui nessuno toglierà il ruolo che ha svolto e continuerà a soddisfare la metodologia BIM, ma qualcosa di più in alto lo assorbirà o integrerà.

Vediamo esempi:

Quando Chrit Lemenn ha cercato di portare il Core Catastre Domain Model a uno standard per l'amministrazione del territorio, ha dovuto trovare un equilibrio con le linee guida di INSPIRE e del comitato tecnico sugli standard geografici. Quindi, che lo vogliamo o no

• Nel contesto di INSPIRE, ISO: 19152 è lo standard per la gestione catastale,
• Per quanto riguarda le classi topografiche di LADM, devono essere conformi agli standard geografici di OGC TC211.

LADM è uno standard specializzato per le informazioni sul territorio. Pertanto, sebbene lo standard LandInfra lo includa, rompe con la ricerca della semplicità, poiché è preferibile avere uno standard per le infrastrutture e uno per il terreno, e collegarli nel punto in cui lo scambio di informazioni aggiunge valore.

Pertanto, nel contesto dei Digital Twins, il BIM potrebbe continuare ad essere la metodologia che governa gli standard per la modellazione delle infrastrutture; livello 2, con tutta la complessità dei dettagli che la progettazione e la costruzione richiedono. Ma il funzionamento e l'integrazione del livello 3, porterà una tendenza più semplificata all'integrazione per un valore aggiunto e non capriccio che tutto debba essere parlato nella stessa lingua.

Ci saranno molte cose di cui parlare; il valore dei dati, la rottura delle barriere, la conoscenza aperta, le prestazioni delle infrastrutture, la creazione riuscita, il funzionamento ...

“La convergenza di infrastrutture intelligenti, metodi di costruzione moderni ed economia digitale presentano opportunità crescenti per migliorare la qualità della vita dei cittadini”

Chi riuscirà a raggruppare gli attori chiave alla base di questa filosofia, comprendendo l'importanza del bene pubblico, dell'economia, della società e dell'ambiente ... avrà maggiori vantaggi.