Digital Twin - Filozofija nove digitalne revolucije

Polovica tistih, ki berejo ta članek, se je rodila s tehnologijo v rokah, vajena digitalne preobrazbe kot dane. V drugi polovici smo tisti, ki smo bili priča prihodu računalniške dobe, ne da bi vprašali za dovoljenje; brcali v vrata in pretvarjali to, kar smo počeli, v knjige, papir ali primitivne računalniške terminale, ki so se komaj odzivali na alfanumerične zapise in črtne grafikone. Kaj trenutno počne programska oprema, usmerjena v BIM, z upodabljanjem v realnem času, ki je povezana z geoprostorskim kontekstom in se odziva na procese, povezane s poslovnim modelom in vmesniki, ki jih upravljajo mobilni telefoni, dokazuje, v kolikšni meri bi lahko ponudba industrije razlagala potrebe uporabnika.

Nekateri izrazi prejšnje digitalne revolucije

PC - CAD - PLM - Internet - GIS - e-pošta - Wiki - http - GPS 

Vsaka inovacija je imela svoje privržence, ki so na model preoblikovali različne panoge. Računalnik je bil artefakt, ki je spremenil upravljanje fizičnih dokumentov, CAD je v skladišča poslal risalne mize in tisoč artefaktov, ki niso bili v predalih, elektronska pošta je postala privzeti digitalni medij za formalno komunikacijo; vse so na koncu urejali standardi, ki so bili splošno sprejeti; vsaj s stališča ponudnika. Te preobrazbe iz prejšnje digitalne revolucije so se osredotočile na dodajanje vrednosti geografskim in alfanumeričnim informacijam, ki so ločeno poganjale večino današnjih podjetij. Model, po katerem so se usmerjale te transformacije, je bila globalna povezljivost; z drugimi besedami, protokol http, ki se ga do danes nismo mogli znebiti. Nove pobude so izkoristile informacije, pogoje za povezljivost in jih spremenile v nove kulturne navade, ki jih danes vidimo kot Uber, Airbnb, Udemy in Netflix.

Toda danes smo pred vrati nove digitalne revolucije, ki bo vse to tarnala.

Novi pogoji:

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

Čeprav se zdi, da so novi izrazi le kratice za hashtag modo, ne moremo zanikati, da je pred vrati četrta industrijska revolucija, ki se v številnih disciplinah materializira ločeno. Internet se tokrat obeta veliko več; izkoriščanje vsega doslej doseženega, vendar razbijanje paradigem, ki niso na trgu, ki ne povezuje več le računalnikov in mobilnih telefonov; namesto tega povezuje dejavnosti ljudi v njihovih okoliščinah.

Noben prerokovalec ne more zagotoviti, kakšen bo novi scenarij, čeprav nam glas ključnih voditeljev v industriji veliko nakazuje, če zavzamemo pragmatično držo in vestne dokaze zrelosti. Nekatere vizije, obseg in priložnosti te nove revolucije imajo oportunistične predsodke tistih, ki danes upajo na prodajo. Vlade v omejenem očesu svojih voditeljev običajno vidijo, kaj bi lahko kratkoročno predstavljale podjetje ali ponovna izbira njihovega položaja, dolgoročno pa so ironično običajni uporabniki, ki jih zanimajo njihove potrebe, tisti, ki imajo zadnjo beseda.

In medtem ko novi scenarij obljublja boljša pravila sobivanja, brezplačna koda soobstaja z izključno, okoljsko trajnostjo, standardi, ki izhajajo iz konsenza; Nihče ne jamči, da bodo akterji, kot so vlada in akademski svet, v pravem trenutku dočakali svojo vlogo. Ne; nihče ne more napovedati, kako bo; vemo le, kaj se bo zgodilo.

Digital Twin - Novi TCP / IP?

In ker vemo, da se bo zgodilo tako, da postopnih sprememb morda ne bomo zaznali, bomo morali biti pripravljeni na to spremembo. Zavedamo se, da bo ob tej priložnosti previdnost in soglasje neizogibna za tiste, ki razumejo občutljivost globalno povezanega trga in kjer se dodana vrednost ne kaže le v kazalnikih vrednosti delnic, temveč tudi v odzivu vse bolj vplivnega potrošnika kakovosti storitev. Standardi bodo nedvomno imeli svojo najboljšo vlogo pri zagotavljanju ravnovesja med kreativno ponudbo industrije in zahtevami končnih uporabnikov.

Digital Twin si prizadeva, da bi se postavil v filozofijo te nove digitalne transformacije.

Čemu si prizadeva novi protokol?

Da bi http / TCIP postal standardni komunikacijski protokol, ki ostaja v veljavi še danes ob razvoju tehnologije in družbe, je moral iti skozi postopek upravljanja, posodabljanja in demokracije / tiranije, ki ga uporabnik pogosto neznano. Na tej strani uporabnik nikoli ni vedel naslova IP, ni več treba vnašati www, iskalnik pa je nadomestil potrebo po vnosu http. Kljub temu, da industrija dvomi o omejitvah starešin, ki stojijo za tem standardom, ostaja junak, ki je zlomil paradigme globalne komunikacije.

Toda novi protokol presega povezovanje računalnikov in telefonov. Trenutne storitve v oblaku so namesto shranjevanja strani in podatkov del vsakodnevnega delovanja državljanov, vlad in podjetij. Prav to je eden od razlogov za smrt prvotnega protokola, ki temelji na naslovih IP, saj je zdaj treba povezati naprave, od pralnega stroja, ki mora poslati sporočilo, da je končalo predenje oblačil, do senzorjev mostu, katerega Spremljanje v realnem času mora poročati o vašem stanju utrujenosti in potrebi po vzdrževanju. To je, v različici za nevedne, tisto, čemur pravimo internet stvari; na katero se mora odzvati nov protokol.

Če želi biti nov protokol standardni, mora biti sposoben medsebojne povezave več kot informacij v realnem času. Kot obseg bi moral vključevati celotno obstoječe in novo zgrajeno okolje ter vmesnike z naravnim okoljem in storitvami v socialnem, gospodarskem in okoljskem vidiku.

S poslovnega vidika bi moral biti novi standard zelo podoben digitalni predstavitvi fizičnega premoženja; kot tiskalnik, stanovanje, stavba, most. Toda bolj kot modeliranje naj bi operacijam dodalo vrednost; tako da omogoča boljše informirane odločitve in s tem boljše rezultate.

Z vidika države mora biti nov protokol sposoben ustvariti ekosisteme številnih povezanih modelov; tako kot vsa sredstva države, da bi z uporabo teh podatkov v javno dobro sprostili večjo vrednost.

Z vidika produktivnosti mora novi protokol omogočiti poenotenje življenjskega cikla; poenostavljeno, kar se dogaja z vsemi stvarmi, materiali, kot so cesta, parcela, vozilo; neopredmetenih, kot so delniške naložbe, strateški načrt, ganntov diagram. Novi standard bi moral poenostaviti, da se vsi rodijo, rastejo, dajejo rezultate in umirajo ... ali pa se preobrazijo.

Digitalni dvojček teži k temu novemu protokolu.

Kaj državljan pričakuje od nove digitalne revolucije.

Najboljši scenariji, kako bo v teh novih razmerah, je, da ne razmišljamo o tem, kaj nam napoveduje Hollywood, o ljudeh znotraj kupole, ki jo upravlja elita, ki nadzira aktivnost preživelih v post-apokaliptičnem svetu, kjer ni več mogoče določiti razširjene resničnosti inducirane simulacije; ali na drugi skrajnosti, fantazijska nastavitev, kjer je vse tako popolno, da se je čustvo človeškega podjetništva izgubilo.

Toda o prihodnosti si je treba nekaj predstavljati; Vsaj za ta članek.

Če to vidimo v prizadevanjih dveh velikih uporabnikov v shemi front-back office, ki jih bomo imenovali zainteresirane strani. Deležnik, ki mora biti dobro obveščen za boljše odločitve, in državljan, ki potrebuje boljše storitve, da bo bolj produktiven; ob upoštevanju, da je lahko ta zainteresirani državljan posameznik ali skupina, ki deluje v javni, zasebni ali mešani vlogi.

Torej govorimo o storitvah; Sem Golgi Alvarez in moram zgraditi prizidek do tretjega nadstropja svoje stavbe; ki ga je moj oče zgradil leta 1988. Za zdaj pozabimo na izraze, blagovne znamke ali kratice, ki zaznamujejo to sceno in naj bo preprosto.

Juan Medina se zavzema za to, da se ta zahteva odobri v najkrajšem času, z najnižjimi stroški, z največjo preglednostjo, sledljivostjo in z najmanjšo količino potreb in posrednikov.  

Organ mora imeti dovolj informacij, da to odločitev varno potrdi, tako da je sledljivo, kdo, kaj, kdaj in kje vlaga zahtevo: ker mora imeti ta odločba, ko je potrjena, vsaj končni status opravljene spremembe, z enako sledljivostjo, kot jo ponuja. To je odgovor na predpostavko, da "Konvergenca inteligentne infrastrukture, sodobni načini gradnje in digitalna ekonomija predstavljajo vse večje možnosti za izboljšanje kakovosti življenja državljanov".

 Vrednost, ki jo v tem scenariju prevzamejo podatki, presega en sam podroben virtualiziran model celotnega fizičnega sveta; raje govorimo o povezavi modelov v skladu z namenom intervencij delovnega toka:

• Državljan, da je tisto, kar potrebuje, odgovor (postopek),
• kdo dovoli, potrebuje uredbo (geoprostorsko območje), 
• se oblikovalec odzove za dizajn (model BIM naj bo), 
• se graditelj odzove na rezultat (načrt, proračun, načrte), 
• dobavitelji, ki se odzovejo na seznam vhodov (specifikacij), 
• nadzornik, ki se odzove na končni rezultat (BIM kot vgrajen model).

Jasno je, da bi morali medsebojno povezani modeli poenostaviti posrednike, saj bi lahko avtomatizirali validacije, ki so v najboljših primerih samopostrežne storitve končnega uporabnika; Ali vsaj pregleden in sledljiv, omejen na minimalne korake. Na koncu državljan potrebuje dovoljenje in gradnjo; medtem ko vlada odobri v skladu s svojimi predpisi in pridobi informacije o končnem stanju. Povezava med modeli pisarn front-back je le v teh treh točkah, ki dodajajo vrednost.  

Lastnik je izvedel gradnjo, ki jo je pričakoval, vlada je zagotovila, da so bila dela izvedena v skladu s predpisi in brez večjih naporov, da bi zagotovila njegovo posodabljanje informacij. Varianta je samo namenoma.

Čeprav je za izvajalca, oblikovalca in dobavitelja materiala dodana vrednost še drugi vidiki; vendar bi bilo treba na enak način poenostaviti ta razmerja.

Če gledamo z modelnega vidika, bi lahko to aplikacijo za gradnjo standardizirali za podobne postopke: prodajo nepremičnin, hipoteko, zahtevo za posojilo, dovoljenje za poslovanje, izkoriščanje naravnih virov ali posodobitev urbanističnega načrta. Različice so v vidikih, kot so obseg in pristopi; če pa imajo isti domenski model, bi morali imeti možnost medsebojne povezave.

Digital Twins si prizadeva biti model, ki omogoča poenotenje in povezovanje večnamenskih predstavitev z različnimi prostorskimi lestvicami, časovno lestvico in pristopi.

Kaj lahko pričakujemo od načel Dvojčkov.

Prejšnji primer je preprost primer, ki se uporablja za upravljanje med državljanom in oblastjo; toda kot je razvidno iz zadnjih odstavkov, je treba med seboj povezati različne modele; sicer se veriga pretrga na najšibkejšem členu. Da bi se to zgodilo, mora digitalna preobrazba na splošno vključiti celotno grajeno okolje, da se zagotovi boljša uporaba, delovanje, vzdrževanje, načrtovanje in dobava državnih in lokalnih sredstev, sistemov in storitev. Prinašati mora koristi celotni družbi, gospodarstvu, podjetjem in okolju.

Za zdaj je najboljši navdihujoč primer Združeno kraljestvo. S predlogom temeljnih načel Gemini in načrtom; Preden pa prijatelje označimo kot vedno v nasprotju s sedanjostjo in njihovo zgodovinsko navado, da vedno delajo vse drugače, a slovesno ukazano. Do danes so britanski standardi (BS) močno vplivali na standarde z mednarodnim obsegom; kjer je delo sedanjih pobud, kot so i3P, ICG, DTTG, UK BIM Alliance, ugledno.

Posledično s to posebnostjo Združenega kraljestva nas preseneča, kaj je začela delovna skupina za digitalni okvir (DFTG), ki združuje ključne glasove vlade, akademije in industrije, da bi dosegli soglasje o temeljnih opredelitvah in vrednotah Navodila, potrebna za povečanje digitalne preobrazbe. 

S predsedstvom, zadolženim za Marka Enzerja, je DFTG podpisal zanimiv napor za oblikovanje okvira, ki zagotavlja učinkovito upravljanje informacij v vsem zgrajenem okolju, vključno z varno izmenjavo podatkov. Do danes ima to delo dva dokumenta:

Načela Dvojčkov:

To so vodnik po vrednotah "ozaveščenosti" okvira za upravljanje informacij, ki vključuje 9 načel, razvrščenih v 3 osi, kot sledi:

Namen: Javno dobro, Ustvarjanje vrednosti, Vizija.

Zaupanje: varnost, odprtost, kakovost.

Funkcija: federacija, zdravljenje, evolucija.

Načrt.

To je prednostni načrt za razvoj okvira za upravljanje informacij s petimi tokovi, ki vodijo večine Gemini na način prenosa.  

Vsak od teh tokov ima svojo kritično pot z dejavnostmi, ki so povezane, vendar so soodvisne; kot je prikazano na grafu. Ti tokovi so:

• Doseg, z 8 kritičnimi in 2 nekritičnimi nalogami. Ključno, ker je njegova opredelitev potrebna za aktiviranje omogočevalcev.
• Upravljanje, s 5 kritičnimi in 2 nekritičnimi nalogami. To je tok z najmanj odvisnostmi.
• Pogosti, s 6 kritičnimi in 7 nekritičnimi nalogami je najobsežnejša.
• Omogočajo, s 4 kritičnimi in 6 nekritičnimi nalogami, z veliko interakcije pri upravljanju sprememb.
• Spremeni, 7 kritičnih in 1 nekritična naloga. Je tok, katerega kritična pot je prevodna nit.

Kot je razvidno iz tega področja, Združeno kraljestvo ni namenjeno zgolj lastni digitalni preobrazbi Brexit ali svoji naklonjenosti vožnji po levem pasu. Če želite promovirati model povezovanja digitalnih dvojčkov, ki ima nacionalni obseg, morate zbrati nekaj, kar lahko usmeri industrijo, zlasti v smislu standardov. V zvezi s tem izstopajo naslednji elementi:

• 1.5 Usklajevanje z drugimi pobudami.

Kratice tega elementa so več kot dovolj za spoštovanje te stave; ISO standardi, evropski standardi (CEN), uskladitev z Innovate UK, Building SMART, W3C, BIM UK, DCMS, i3P, DTTG, IETF.

• 4.3 Mednarodni doseg.

Tu govorimo o prepoznavanju in upravljanju lobija s programi, pobudami in priložnostmi v mednarodnem kontekstu s sinergijami. Zanimivo je, da upoštevajo učenje dobrih praks držav, ki se že trudijo; vključno z možnostjo konsolidacije mednarodne skupine za izmenjavo znanja, vključno z Avstralijo, Novo Zelandijo, Singapurjem in Kanado.

Hembrionalni dokument, imenovan Gemini Principles, bi, če bi dosegel ključno soglasje med glavnimi vodilnimi panogami, postal tisto, kar je bil »Kataster 2014« v poznih devetdesetih letih, ki je vzpostavljal filozofske vidike zemljiške administracije, ki kasneje Consensus deluje s pobudami, kot je npr. INSPIRE, LandXML, ILS in OGC so leta 2012 postali standard ISO-19152, danes znan kot LADM.

V tem primeru bo zanimivo videti, kako veliki voditelji v tehnološki industriji, ki so prinesli svoje modele, dosegajo soglasje; Z mojega posebnega vidika so ključni:

• Skupina SIEMENS - Bentley - Microsoft - Topcon, ki na nek način sestavljajo skoraj celoten scenarij v ciklu Geo-inženiring; zajem, modeliranje, oblikovanje, delovanje in integracija.

• Skupina HEXAGON - ki ima nabor precej podobnih rešitev z zanimivim obsegom v portfelju, ki je segmentiran v kmetijstvu, premoženju, letalstvu, ohranjanju, obrambni in obveščevalni dejavnosti, rudarstvu, prometu in vladi.
• Skupina Trimble - ki ohranja enakovrednost prejšnjim dvema, z mnogimi prednostmi pozicioniranja in zavezništva s tretjimi strankami, kot je ESRI.
• Skupina AutoDesk - ESRI da si v zadnjih prizadevanjih prizadevajo za dodajanje portfeljev trgov, na katerih prevladujejo.
• Tudi drugi akterji, ki imajo svoje pobude, modele in trge; s tistimi, ki morajo pojasniti svoje sodelovanje in soglasje. Primer: General Electric, Amazon ali IRS.

Tako kot takrat, ko me je oče peljal na rodeo, da bi videl, kako kavboji prevladujejo nad bikom, nam iz našega peresa ne preostane drugega, kot da opazimo, kaj si predstavljamo. Zagotovo pa bo to odličen turnir, kjer bo tisti, ki bo dosegel konsenz, večji, kjer bo poravnanost dodala večjo vrednost kot točke delnic v vrečki.

Vloga BIM kot Digital Twins

BIM je imel v precejšnjem obdobju velik vpliv in kontinuiteto, ne zato, ker omogoča digitalno upravljanje 3D modelov, temveč zato, ker gre za metodologijo, za katero so se strinjali veliki voditelji arhitekture, inženiringa in gradbeništva.  

Ponovno se končni uporabnik ne zaveda veliko stvari, ki se dogajajo v zaodrju standardov; kot ArchiCAD uporabnik, ki bi lahko rekel, da je to že storil, preden so ga poimenovali BIM; delno resnično, vendar področje uporabe kot metodologija na stopnjah 2 in 3 presega upravljanje zamenljivih informacij in je namenjeno upravljanju obratovalnih in življenjskih ciklov ne le infrastrukture, temveč tudi konteksta.

Potem pa pride vprašanje. BIM ni dovolj?

Morda je največja razlika v tem, kar predlaga Digital Twins, ta, da povezovanje vsega ni le povezovanje infrastruktur. Razmišljanje v medsebojno povezanih globalnih kontekstih pomeni povezovanje sistemov, ki nimajo nujno geografskega modeliranja. Torej smo šele v novi fazi širitve konteksta, kjer si nihče ne bo odvzel vloge, ki jo je imel, in bo še naprej izpolnjeval metodologijo BIM, ampak nekaj višjega jo bo absorbiralo ali integriralo.

Poglejmo primere:

Ko je Chrit Lemenn poskušal osnovni model katastrskega domena uskladiti s standardom za upravljanje zemljišč, je moral vzpostaviti ravnovesje s smernicami INSPIRE in tehničnega odbora za geografske standarde. Torej, če hočemo ali ne

• V okviru INSPIRE je ISO: 19152 standard za katastrsko upravljanje,
• Kar zadeva topografske razrede LADM, morajo izpolnjevati geografske standarde OGC TC211.

LADM je specializiran standard za informacije o zemljiščih. Iz tega razloga, čeprav ga standard LandInfra vključuje, prehaja z iskanjem preprostosti, saj je zaželeno, da imamo standard za infrastrukturo in standard za zemljišča ter ju povežemo na mestu, kjer izmenjava informacij dodaja vrednost.

V kontekstu digitalnih dvojčkov bi lahko bil BIM še naprej metodologija, ki ureja standarde za modeliranje infrastrukture; stopnja 2 z vso zapletenostjo podrobnosti, ki jih potrebujejo načrtovanje in gradnja. Toda delovanje in integracija stopnje 3 bo imela bolj poenostavljen trend integracije za dodano vrednost in ne kapricijo, da je treba vse govoriti v istem jeziku.

O tem se bo še veliko govorilo; vrednost podatkov, prebijanje ovir, odprto znanje, uspešnost infrastrukture, uspešno ustvarjanje, delovanje ...

"Konvergenca inteligentne infrastrukture, sodobnih gradbenih metod in digitalnega gospodarstva predstavljajo vedno večje možnosti za izboljšanje kakovosti življenja državljanov"

Kdo uspe združiti ključne akterje, ki stojijo za to filozofijo in bodo razumeli pomen javnega dobra, gospodarstva, družbe in okolja ..., bodo imeli večje prednosti.