Digital Twin - Filozofie pro novou digitální revoluci

Polovina lidí, kteří si přečetli tento článek, se narodila s technologií v rukou, zvyklou na digitální transformaci. Ve druhé polovině jsme my, kdo jsme byli svědky toho, jak informační věk dorazil, aniž bychom žádali o povolení; kopat do dveří a přeměnit to, co jsme udělali, na knihy, papír nebo primitivní počítačové terminály, které stěží reagovaly na alfanumerické záznamy a spojnicové grafy. To, co software zaměřený na BIM v současné době dělá, s vykreslováním v reálném čase, spojeným s geoprostorovým kontextem, reagujícím na procesy spojené s obchodním modelem a rozhraními provozovanými z mobilních telefonů, je důkazem toho, do jaké míry by nabídka odvětví mohla interpretovat potřeba uživatele.

Některé podmínky předchozí digitální revoluce

PC - CAD - PLM - internet - GIS - e-mail - Wiki - http - GPS 

Každá inovace měla své následovníky, kteří se připojili k modelu a transformovali různá průmyslová odvětví. PC byl artefakt, který změnil správu fyzických dokumentů, CAD poslal do skladů výkresové tabulky a tisíc artefaktů, které se nevejdou do zásuvek, elektronická pošta se standardně stala digitálním prostředkem pro formální komunikaci; všichni nakonec byli řízeni standardy s globálním přijetím; alespoň z pohledu poskytovatele. Tyto transformace z předchozí digitální revoluce se zaměřily na zvýšení hodnoty geografických a alfanumerických informací, které samostatně poháněly většinu dnešních podniků. Model, na kterém tyto transformace navigovaly, byla globální konektivita; to je protokol http, kterého jsme se dodnes nedokázali zbavit. Nové iniciativy využily informace, podmínky připojení a proměnily je v nové kulturní zvyky, které dnes vidíme jako Uber, Airbnb, Udemy, Netflix.

Ale dnes jsme přede dveřmi nové digitální revoluce, která to poskvrní.

Nové termíny:

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

I když se nové výrazy zdají být pouze zkratkami pro módu hashtagů, nemůžeme popřít, že je po ruce čtvrtá průmyslová revoluce, která se v mnoha oborech uskutečňuje samostatně. Internet tentokrát slibuje mnohem víc; využívat vše, čeho bylo doposud dosaženo, ale prolomit paradigmata, která nedosahují trhu, který již spojuje nejen počítače a mobily; spíše spojuje činnosti lidských bytostí v jejich kontextech.

Neexistuje jediný věštec, který by mohl zaručit, jaký bude nový scénář, ačkoli hlas klíčových lídrů v oboru nám hodně naznačuje, pokud přijmeme pragmatický postoj a svědomitý důkaz zralosti. Některé vize, rozsah a příležitosti této nové revoluce mají oportunistické zaujatost těch, kteří dnes doufají, že budou prodávat. Vlády, v omezeném oku svých vůdců, obvykle vidí, co by obchodní nebo znovuzvolení jejich pozice mohly v krátkodobém horizontu představovat, ale z dlouhodobého hlediska je ironií, že poslední uživatelé, kteří se zajímají o jejich potřeby, mají poslední slovo.

A ačkoli nový scénář slibuje lepší pravidla koexistence, bezplatný kód koexistující s tím exkluzivním, environmentální udržitelnost, standardy vyplývající z konsensu; Nikdo nezaručuje, že aktéři jako vláda a akademická obec budou mít svou roli ve správný čas. Ne; nikdo nemůže předvídat, jaké to bude; víme jen to, co se stane.

Digital Twin - Nový TCP / IP?

A protože víme, že k tomu dojde takovým způsobem, že nebudeme moci vnímat postupné změny, bude nutné být na tuto změnu připraveni. Jsme si vědomi, že při této příležitosti bude nevyhnutelná obezřetnost a shoda pro ty, kteří chápou citlivost globálně propojeného trhu a kde se přidaná hodnota neobjevuje pouze v ukazatelích hodnot akcií, ale také v reakci stále více vlivného spotřebitele. v kvalitě služeb. Normy budou nepochybně hrát svou nejlepší roli při zajišťování rovnováhy mezi kreativní nabídkou průmyslu a požadavky koncových uživatelů.

Digitální dvojice usiluje o postavení ve filozofii této nové digitální transformace.

Na co se nový protokol snaží?

Aby se protokol http / TCIP stal standardním komunikačním protokolem, který dodnes zůstává v platnosti s vývojem technologie a společnosti, musel projít procesem správy, aktualizace a demokracie / tyranie, který uživatel obyčejný neznámý. Na této straně uživatel nikdy neznal adresu IP, již není nutné psát www a vyhledávač nahradil potřebu psát http. Navzdory tomu, že průmysl zpochybňuje omezení starších za tímto standardem, zůstává hrdinou, který prolomil paradigmata globální komunikace.

Nový protokol však jde nad rámec připojení počítačů a telefonů. Současné cloudové služby, více než ukládání stránek a dat, jsou součástí každodenního provozu občanů, vlád a podniků. Je to přesně jeden z důvodů úmrtí původního protokolu založeného na IP adresách, protože nyní je nutné připojit zařízení, která vycházejí z pračky, která potřebuje poslat zprávu, která dokončila odstředění oděvů, k senzorům mostu, jehož Monitorování v reálném čase by mělo hlásit váš stav únavy a potřebu údržby. Toto je ve verzi pro neznalé to, čemu říkáme internet věcí; na které musí nový protokol reagovat.

Pokud chce být nový protokol standardní, musí být schopen propojit více než informace v reálném čase. Jako oblast působnosti by měla zahrnovat celé stávající i nově vybudované prostředí, jakož i rozhraní s přírodním prostředím a službami poskytovanými v sociálních, ekonomických a environmentálních aspektech.

Z obchodního hlediska by nový standard měl vypadat hodně jako digitální reprezentace fyzických aktiv; jako tiskárna, byt, budova, most. Očekává se však, že více než modelování to přidá operacím na hodnotě; tak, aby umožňovala lépe informovaná rozhodnutí, a tedy lepší výsledky.

Z pohledu země musí být nový protokol schopen vytvořit ekosystémy mnoha propojených modelů; stejně jako všechna aktiva země, aby se tyto údaje uvolnily pomocí těchto údajů pro veřejné blaho.

Z hlediska produktivity musí být nový protokol schopen standardizovat životní cyklus; zjednodušeno na to, co se děje se všemi věcmi, materiály jako silnice, pozemek, vozidlo; nepodstatné, jako je investice do akcií, strategický plán, gannt diagram. Nový standard by měl zjednodušit, že se všichni rodí, rostou, přinášejí výsledky a umírají ... nebo se transformují.

Digitální dvojče chce být novým protokolem.

Co občan očekává od nové digitální revoluce.

Nejlepší scénář toho, jak to bude v těchto nových podmínkách, není přemýšlet o tom, co nám Hollywood oznamuje, o lidech uvnitř kupole ovládané elitou, která řídí činnost přeživších v postapokalyptickém světě, kde již není možné určovat rozšířenou realitu. indukované simulace; nebo v opačném případě, fantazijní prostředí, kde je vše tak dokonalé, že se ztratila emoce lidského podnikání.

Ale něco si musí představovat budoucnost; Alespoň pro tento článek.

Pokud to vidíme v aspiraci dvou velkých uživatelů v systému front-back office, kterým budeme říkat Zúčastněné strany. Zúčastněná strana, která musí být dobře informována, aby mohla činit lepší rozhodnutí, a občan, který vyžaduje lepší služby, aby byl produktivnější; mít na paměti, že touto zúčastněnou stranou může být občan samostatně nebo ve skupině jednající z veřejné, soukromé nebo smíšené role.

Mluvíme tedy o službách; Jsem Golgi Alvarez a musím postavit přístavbu ve třetím patře své budovy; které můj otec postavil v roce 1988. Prozatím zapomeňme na termíny, značky nebo akronymy, které tento scénář vrhají, a pojďme si to prostě zjednodušit.

Juan Medina se zabýval tím, že tato žádost bude schválena v co nejkratší době, s co nejnižšími náklady, s největší transparentností, sledovatelností a s nejmenším množstvím požadavků a zprostředkovatelů.  

K bezpečnému schválení tohoto rozhodnutí musí mít úřad dostatek informací, aby bylo možné dohledat, kdo, co, kdy a kde žádost podává: protože jakmile je toto rozhodnutí schváleno, musí mít alespoň konečný stav provedené změny, se stejnou sledovatelností, jakou nabízí. To odpovídá předpokladu, že „Konvergence inteligentní infrastruktury, moderních metod výstavby a digitální ekonomiky představuje rostoucí příležitosti ke zlepšení kvality života občanů".

 Hodnota, kterou v tomto scénáři získají data, přesahuje rámec jediného ultra podrobného virtualizovaného modelu celého fyzického světa; spíše mluvíme o propojených modelech podle účelu intervenčních pracovníků pracovního postupu:

• Občan, že to, co potřebuje, je odpověď (postup),
• kdo autorizuje potřebu regulace (geoprostorové územní plánování), 
• návrhář odpovídá za návrh (model BIM má být), 
• stavitel reaguje na výsledek (plán, rozpočet, plány), 
• dodavatelé, kteří reagují na seznam vstupů (specifikace), 
• vedoucí, který odpovídá na konečný výsledek (BIM jako zabudovaný model).

Je jasné, že propojení modelů by mělo zprostředkovatele zjednodušit a umět automatizovat validace, které jsou v nejlepším případě pro koncového uživatele samoobslužné; Nebo alespoň transparentní a sledovatelné, omezené na minimální kroky. Nakonec občan potřebuje mít povolení a stavět; zatímco vláda schvaluje podle svých nařízení a získává informace o konečném stavu. Spojení mezi modely front-back office je tedy pouze v těchto třech bodech, které přidávají hodnotu.  

Vlastník provedl stavbu, kterou očekával, vláda zaručila, že práce byly provedeny v souladu s předpisy a bez většího úsilí zaručeno, že budou jeho informace aktualizovány. Varianta je pouze úmyslná.

Přestože pro vykonavatele, projektanta a dodavatele materiálů jsou přidanou hodnotou další aspekty; ale stejným způsobem by tyto vztahy měly být zjednodušeny.

Pokud to vidíme z modelového hlediska, mohla by být tato aplikace, kterou jsme vytvořili na stavbě, standardizována pro podobné postupy: prodej nemovitosti, hypotéka, žádost o půjčku, provozní oprávnění k podnikání, využívání přírodních zdrojů nebo aktualizace územního plánu. Varianty jsou v aspektech, jako je měřítko a přístupy; ale pokud mají stejný model domény, měli by být schopni se propojit.

Digital Twins, aspiruje na model, který umožňuje standardizovat a propojovat víceúčelové reprezentace s různým prostorovým měřítkem, časovým měřítkem a přístupy.

Co můžeme očekávat od principů Blíženců.

Předchozí příklad je jednoduchý případ aplikovaný na řízení mezi občanem a úřadem; ale jak je vidět v závěrečných odstavcích, je třeba vzájemně propojit různé modely; jinak se řetěz zlomí na nejslabším článku. K tomu je nutné, aby digitální transformace obecně zahrnovala celé zastavěné prostředí, aby bylo zajištěno lepší využití, provoz, údržba, plánování a dodávky národních a místních aktiv, systémů a služeb. Musí přinést výhody celé společnosti, ekonomice, společnostem a životnímu prostředí.

Prozatím je nejlepším inspirativním příkladem Spojené království. S návrhem základních principů Blíženců a jeho plánu; Než ale označíme přátele za to, že vždy jde proti proudu a jejich historickému zvyku divné, vždy dělají všechno jiným, ale slavnostně uspořádaným způsobem. Britské normy (BS) mají dodnes velký dopad na normy s mezinárodní působností; kde práce současných iniciativ jako i3P, ICG, DTTG, UK BIM Alliance je úctyhodná.

V důsledku této zvláštnosti Spojeného království jsme překvapeni tím, co zahajuje pracovní skupina pro digitální rámec (DFTG), která spojuje klíčové hlasy vlády, akademické obce a průmyslu, aby bylo dosaženo konsensu o základních definicích a hodnotách. Pokyny potřebné k podpoře digitální transformace. 

S předsednictvím odpovědným za Marka Enzera podepsalo DFTG zajímavé úsilí o vytvoření rámce, který zaručuje efektivní správu informací v celém zastavěném prostředí, včetně bezpečné výměny dat. Tato práce má dosud dva dokumenty:

Principy Blíženců:

Jedná se o průvodce hodnotami „uvědomění“ rámce správy informací, který zahrnuje 9 principů seskupených do 3 os takto:

Účel: Veřejné blaho, tvorba hodnoty, vize.

Důvěra: bezpečnost, otevřenost, kvalita.

Funkce: Federace, léčení, evoluce.

Plán.

Toto je prioritní plán rozvoje rámce pro správu informací s 5 proudy, které udržují Geminiho knížectví v přenosovém způsobu.  

Každý z těchto proudů má svou vlastní kritickou cestu s aktivitami propojenými, ale vzájemně závislými; jak je zobrazeno v grafu. Tyto proudy jsou:

• Rozsahs 8 kritickými a 2 nekritickými úkoly. Klíč, protože jeho definice je nezbytná k aktivaci aktivátorů.
• Správa věcí veřejnýchs 5 kritickými a 2 nekritickými úkoly. Je to stream s nejmenšími závislostmi.
• Běžnése 6 kritickými a 7 nekritickými úkoly je nejrozsáhlejší.
• Aktivátory, se 4 kritickými a 6 nekritickými úkoly, se spoustou interakce s řízením změn.
• Změnit, 7 kritických a 1 nekritických úkolů. Je to proud, jehož kritickou cestou je vodivé vlákno.

Jak lze v této oblasti identifikovat, není to pouze zamýšleno pro Velkou Británii jako svůj vlastní digitální transformační brexit, nebo jeho zálibu v řízení levého jízdního pruhu. Pokud chcete propagovat model pro připojení digitálních dvojčat, který má národní působnost, musíte vyvinout něco, co by mohlo sladit odvětví, zejména pokud jde o standardy. V tomto ohledu vynikají následující prvky:

• 1.5 Sladění s dalšími iniciativami.

Zkratky tohoto prvku jsou více než dost, aby tuto sázku respektovaly; Normy ISO, evropské normy (CEN), sladění s Innovate UK, Building SMART, W3C, BIM UK, DCMS, i3P, DTTG, IETF.

• 4.3 Mezinárodní dosah.

Zde hovoříme o identifikaci a řízení lobby s programy, iniciativami a příležitostmi v mezinárodním kontextu se synergiemi. Zajímavé je, že mají v úvahu učení osvědčených postupů zemí, které se již snaží; včetně možnosti konsolidace mezinárodní skupiny pro výměnu znalostí, včetně Austrálie, Nového Zélandu, Singapuru a Kanady.

Hembrionální dokument nazvaný Gemini Principles, pokud by dosáhl klíčového konsenzu mezi hlavními průmyslovými lídry, by se stal koncem 2014. let tím, co bylo „Katastrem 2012“, který stanovil filozofické aspekty pro správu půdy, což později Consensus spolupracuje s iniciativami jako např. INSPIRE, LandXML, ILS a OGC se v roce 19152 staly standardem ISO-XNUMX, dnes známým jako LADM.

V tomto případě bude zajímavé sledovat, jak velcí vůdci v technologickém průmyslu, kteří přinesli své vlastní modely, dosáhli konsensu; Podle mého konkrétního pohledu jsou klíčové:

• Skupina SIEMENS - Bentley - Microsoft - Topcon, které svým způsobem tvoří téměř kompletní scénář v geoinženýrském cyklu; zachycení, modelování, návrh, provoz a integrace.

• Skupina HEXAGON - která má řadu docela podobných řešení se zajímavým rozsahem v portfoliu, které je rozděleno na zemědělství, majetek, letectví, ochranu, obranu a zpravodajství, těžbu, dopravu a vládu.
• Skupina Trimble - která zachovává ekvivalent předchozích dvou, s mnoha výhodami umístění a spojenectví se třetími stranami, jako je ESRI.
• Skupina AutoDesk - ESRI že v nedávném úsilí se snaží přidat portfolia trhů, na nichž dominují.
• Také další aktéři, kteří mají své vlastní iniciativy, modely a trhy; s těmi, kteří potřebují vyjasnit svou účast a konsenzus. Příklad: General Electric, Amazon nebo IRS.

Takže, jako když mě otec vzal na rodeo, abych viděl, jak kovbojové dominují býkovi, z našeho pera nám nezbývá než si všimnout, co si představujeme. Určitě to však bude skvělý turnaj, kde ten, který dosáhne konsensu, je větší, kde vyrovnání přináší větší hodnotu než body akcií v tašce.

Role BIM jako digitálních dvojčat

BIM má značný dopad a kontinuitu ve značném období, ne proto, že usnadňuje digitální správu 3D modelů, ale proto, že se jedná o metodologii, na které se shodli velcí představitelé architektury, strojírenství a stavebnictví.  

Konečný uživatel opět nevědí o mnoha věcech, které se dějí v zadní části standardů; jako uživatel ArchiCADu, který mohl říci, že to udělal již dříve, než mu bylo řečeno BIM; částečně pravda, ale rozsah metodiky na úrovni 2 a 3 přesahuje správu zaměnitelných informací a jeho cílem je řízení provozu a životních cyklů nejen infrastruktury, ale také kontextu.

Pak přichází otázka. BIM nestačí?

Snad největší rozdíl v tom, co Digital Twins navrhuje, je to, že propojení všeho není jen propojení infrastruktury. Myšlení v propojených globálních kontextech znamená spojovací systémy, které nutně nemají geografické modelování. Jsme tedy pouze v nové fázi kontextové expanze, kdy nikdo nezbaví role, kterou hrála, a bude i nadále plnit metodiku BIM, ale něco vyššího ji pohltí nebo integruje.

Podívejme se na příklady:

Když se Chrit Lemenn snažil přivést model doménového jádra katastru nemovitostí na standard správy pozemků, musel najít rovnováhu s pokyny INSPIRE a technické komise pro geografické standardy. Takže ať chceme nebo ne

• V kontextu INSPIRE je ISO: 19152 standardem pro správu katastru nemovitostí,
• Pokud jde o topografické třídy LADM, musí splňovat zeměpisné standardy OGC TC211.

LADM je specializovaný standard pro informace o zemi. Z tohoto důvodu, i když to standard LandInfra zahrnuje, se rozbíhá s hledáním jednoduchosti, protože je lepší mít standard pro infrastrukturu a jeden pro pozemek, a propojit je v místě, kde výměna informací přidává hodnotu.

V kontextu digitálních dvojčat by tedy BIM mohl i nadále být metodikou, která řídí standardy pro modelování infrastruktury; úroveň 2, se vší složitostí detailů, které design a konstrukce vyžadují. Fungování a integrace úrovně 3 však bude mít pro integraci přidanou hodnotu zjednodušenějšího trendu integrace, a nikoli rozmaru, že vše musí být mluveno ve stejném jazyce.

O čem bude hodně mluvit; hodnota dat, prolomení bariér, otevřené znalosti, výkon infrastruktur, úspěšné vytvoření, provoz ...

„Konvergence inteligentní infrastruktury, moderních stavebních metod a digitální ekonomiky představují stále větší příležitosti ke zlepšení kvality života občanů“

Kdo dokáže seskupit klíčové aktéry této filozofie, pochopit důležitost veřejného blaha, ekonomiky, společnosti a životního prostředí ... bude mít větší výhody.