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Digital Twin - Philosophie pour la nouvelle révolution numérique

La moitié de ceux qui ont lu cet article sont nés avec la technologie entre leurs mains, habitués à une transformation numérique comme un acquis. Dans l'autre moitié, nous sommes ceux qui ont été témoins de l'arrivée de l'ère de l'information sans demander la permission; frapper dans la porte et transformer ce que nous avons fait en livres, papier ou terminaux informatiques primitifs qui pouvaient à peine répondre aux enregistrements alphanumériques et aux graphiques linéaires. Ce que fait actuellement le logiciel orienté BIM, avec un rendu temps réel, connecté à un contexte géospatial, répondant à des processus attachés à un business model et à des interfaces opérées à partir de mobiles, témoigne de la mesure dans laquelle l'offre de l'industrie pourrait interpréter le besoin de l'utilisateur.

Quelques termes de la précédente révolution numérique

PC - CAO - PLM - Internet - SIG - email - Wiki - http - GPS 

Chaque innovation avait ses adeptes, qui, attachés à un modèle, transformaient différentes industries. Le PC était l'artefact qui changeait la gestion des documents physiques, le CAD envoyait aux entrepôts les tables à dessin et mille artefacts qui ne rentraient pas dans les tiroirs, le courrier électronique devenait le moyen numérique par défaut pour communiquer de manière formelle; tous ont fini par être régis par des normes acceptées au niveau mondial; au moins du point de vue du fournisseur. Ces transformations de la révolution numérique précédente visaient à ajouter de la valeur aux informations géographiques et alphanumériques, qui alimentaient séparément la plupart des entreprises d'aujourd'hui. Le modèle sur lequel ces transformations ont navigué était la connectivité mondiale; c'est-à-dire le protocole http dont nous n'avons pu nous débarrasser jusqu'à aujourd'hui. Les nouvelles initiatives ont profité des informations, des conditions de connectivité et les ont transformées en nouvelles coutumes culturelles que nous voyons aujourd'hui sous les noms d'Uber, Airbnb, Udemy, Netflix.

Mais aujourd'hui, nous sommes aux portes d'une nouvelle révolution numérique qui va ternir tout cela.

Nouveaux termes:

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

Alors que les nouveaux termes semblent n'être que des acronymes pour la mode hashtag, nous ne pouvons nier que la quatrième révolution industrielle est à portée de main, se matérialisant séparément dans de nombreuses disciplines. Internet promet cette fois d'être beaucoup plus; profiter de tout ce qui a été réalisé à ce jour, mais casser des paradigmes qui ne sont pas à la hauteur d'un marché qui ne connecte plus uniquement ordinateurs et mobiles; il relie plutôt les activités des êtres humains dans leurs contextes.

Il n'y a pas un seul oracle qui puisse garantir à quoi ressemblera le nouveau scénario, bien que la voix des principaux leaders de l'industrie nous suggère beaucoup, si nous adoptons une position pragmatique et une preuve consciencieuse de maturité. Certaines visions, portée et opportunités de cette nouvelle révolution ont le biais opportuniste de ceux qui espèrent vendre aujourd'hui. Les gouvernements, dans l'œil limité de leurs dirigeants, voient généralement ce qu'une entreprise ou une réélection de leur poste pourrait représenter à court terme, mais à long terme, ironiquement, ce sont les utilisateurs ordinaires, intéressés par leurs besoins, qui ont le dernier mot.

Et bien que le nouveau scénario promette de meilleures règles de coexistence, un code libre coexistant avec l'exclusif, la durabilité environnementale, des normes issues d'un consensus; Personne ne garantit que des acteurs tels que le gouvernement et le milieu universitaire seront à la hauteur de leur rôle au bon moment. Non; personne ne peut prédire à quoi cela ressemblera; nous savons seulement ce qui va se passer.

Digital Twin - Le nouveau TCP / IP?

Et puisque nous savons que cela se produira de telle manière que nous ne percevrons peut-être pas les changements graduels, il faudra être préparé à ce changement. Nous sommes conscients qu'à cette occasion, la prudence et le consensus seront incontournables pour ceux qui comprennent la sensibilité d'un marché connecté mondialement et où la valeur ajoutée apparaît non seulement dans les indicateurs de valeurs boursières mais aussi dans la réponse d'un consommateur de plus en plus influent. dans la qualité des services. Les normes joueront sans aucun doute leur meilleur rôle en assurant un équilibre entre l'offre créative de l'industrie et les demandes des utilisateurs finaux.

Le Digital Twin aspire à se positionner dans la philosophie de cette nouvelle transformation numérique.

À quoi aspire le nouveau protocole?

Pour que le http / TCIP devienne le protocole de communication standard, qui à ce jour reste en vigueur avec l'évolution de la technologie et de la société, il a dû passer par un processus de gouvernance, de mise à jour et de démocratie / tyrannie que l'utilisateur inconnu commun. De ce côté, l'utilisateur n'a jamais connu d'adresse IP, il n'est plus nécessaire de taper www, et le moteur de recherche a remplacé le besoin de taper http. Cependant, bien que l'industrie remette en question les limites des personnes âgées derrière cette norme, il reste le héros qui a brisé les paradigmes de la communication mondiale.

Mais le nouveau protocole va au-delà de la connexion d'ordinateurs et de téléphones. Les services cloud actuels, plutôt que de stocker des pages et des données, font partie de la vie quotidienne des citoyens, des gouvernements et des entreprises. C'est précisément l'une des raisons de la mort du protocole d'origine, basé sur les adresses IP, puisqu'il est maintenant nécessaire de connecter des appareils qui vont d'une machine à laver qui a besoin d'envoyer un message qui a fini de filer les vêtements, aux capteurs d'un pont dont La surveillance en temps réel devrait rapporter votre état de fatigue et vos besoins d'entretien. C'est, dans une version pour les ignorants, de ce que nous appelons l'Internet des objets; auquel un nouveau protocole doit répondre.

Le nouveau protocole, s'il veut être standard, doit être capable d'interconnecter plus que des informations en temps réel. En tant que champ d'application, il devrait inclure l'ensemble de l'environnement bâti existant et nouveau, ainsi que les interfaces avec l'environnement naturel et le service fourni sous les aspects sociaux, économiques et environnementaux.

D'un point de vue commercial, la nouvelle norme devrait ressembler beaucoup à une représentation numérique des actifs physiques; comme une imprimante, un appartement, un immeuble, un pont. Mais plus que la modélisation, on s'attend à ce qu'elle ajoute de la valeur aux opérations; afin de permettre des décisions mieux informées et donc de meilleurs résultats.

Du point de vue d'un pays, le nouveau protocole doit pouvoir créer des écosystèmes de nombreux modèles connectés; comme tous les actifs d'un pays, afin de libérer plus de valeur en utilisant ces données pour le bien public.

Du point de vue de la productivité, le nouveau protocole doit pouvoir normaliser le cycle de vie; simplifié à ce qui arrive à toutes choses, matériaux tels qu'une route, un terrain, un véhicule; des actifs incorporels tels qu'un investissement en actions, un plan stratégique, un diagramme de Gannt. La nouvelle norme devrait simplifier le fait que tous naissent, grandissent, produisent des résultats et meurent ... ou sont transformés.

Le jumeau numérique aspire à être ce nouveau protocole.

Qu'attend le citoyen de la nouvelle révolution numérique.

Le meilleur des scénarios sur comment cela se passera dans ces nouvelles conditions, n'est pas de penser à ce que Hollywood nous annonce, des personnes à l'intérieur d'un dôme gouverné par une élite qui contrôle l'activité des survivants du monde post-apocalyptique où il n'est plus possible de déterminer la réalité augmentée de simulation induite; ou à l'autre extrême, un décor fantastique où tout est si parfait que l'émotion de l'entrepreneuriat humain s'est perdue.

Mais il faut imaginer quelque chose de l'avenir; Du moins pour cet article.

Si nous le voyons dans l'aspiration des deux grands utilisateurs dans un schéma de front-back office, que nous appellerons les parties prenantes. Une partie prenante qui a besoin d'être bien informée pour prendre de meilleures décisions, et un citoyen qui a besoin de meilleurs services pour être plus productif; rappelant que cette partie prenante peut être un citoyen à titre individuel ou dans un groupe agissant à partir d'un rôle public, privé ou mixte.

Nous parlons donc de services; Je m'appelle Golgi Alvarez et je dois construire une extension au troisième étage de mon immeuble; que mon père a construit en 1988. Pour l'instant, oublions les termes, marques ou acronymes qui jonchent ce scénario et gardons les choses simples.

Juan Medina veille à ce que cette demande soit approuvée dans les plus brefs délais, au moindre coût, avec la plus grande transparence, traçabilité et avec le moins d'exigences et d'intermédiaires.  

L'autorité doit disposer de suffisamment d'informations pour approuver cette décision en toute sécurité, afin qu'il soit traçable qui, quoi, quand et où soumet une demande : car une fois cette décision approuvée, elle doit avoir au moins le statut définitif de la modification apportée, avec la même traçabilité qu'elle offrait. Cela répond à la prémisse que «La convergence des infrastructures intelligentes, des méthodes de construction modernes et de l'économie numérique présente des opportunités croissantes pour améliorer la qualité de vie des citoyens ».

 La valeur que les données prennent dans ce scénario, va au-delà d'avoir un seul modèle virtualisé ultra-détaillé du monde physique entier; nous parlons plutôt d'avoir des modèles connectés en fonction de la finalité des intervenants de workflow:

  • Le citoyen que ce dont il a besoin est une réponse (une procédure),
  • qui autorise a besoin d'une réglementation (zonage géospatial), 
  • le designer répond pour un design (modèle BIM à devenir), 
  • un constructeur répond à un résultat (plan, budget, plans), 
  • les fournisseurs qui répondent à une liste d'entrées (spécifications), 
  • le superviseur qui répond au résultat final (BIM comme modèle construit).

Il est clair que le fait d'avoir des modèles interconnectés devrait simplifier les intermédiaires, en étant capable d'automatiser des validations qui, dans le meilleur des cas, sont en libre-service pour l'utilisateur final; Ou du moins, transparent et traçable, réduit au minimum. En fin de compte, ce dont le citoyen a besoin, c'est d'avoir l'autorisation et de construire; tandis que le gouvernement approuve conformément à ses règlements et obtient les informations de l'état final. Ainsi, le lien entre les modèles front-back office ne se situe que dans ces trois points, qui ajoutent de la valeur.  

Le propriétaire a réalisé la construction qu'il attendait, le gouvernement a garanti que les travaux ont été effectués dans le respect de la réglementation et sans aucun effort majeur garanti pour maintenir ses informations à jour. La variante est uniquement intentionnelle.

Bien que pour l'exécuteur testamentaire, concepteur et fournisseur de matériaux, la valeur ajoutée soit d'autres aspects; mais de la même manière, ces relations devraient être simplifiées.

Si nous la voyons d'un point de vue modèle, cette application que nous avons faite à une construction pourrait être standardisée pour des procédures similaires: une vente immobilière, une hypothèque, une demande de prêt, une licence d'exploitation commerciale, une exploitation de ressources naturelles ou une mise à jour. d'un plan d'urbanisme. Les variantes concernent des aspects tels que l'échelle et les approches; mais s'ils ont le même modèle de domaine, ils devraient pouvoir s'interconnecter.

Digital Twins, aspire à être le modèle qui permet de standardiser et de connecter des représentations polyvalentes, avec différentes échelles spatiales, temporelles et d'approches.

Que pouvons-nous attendre des principes Gemini.

L'exemple précédent est un cas simple appliqué à une gestion entre un citoyen et une autorité; mais comme on le voit dans les derniers paragraphes, différents modèles doivent être interconnectés; sinon la chaîne se cassera au maillon le plus faible. Pour que cela se produise, il est nécessaire que la transformation numérique englobe l'ensemble de l'environnement bâti de manière générale, afin de garantir une meilleure utilisation, exploitation, maintenance, planification et livraison des actifs, systèmes et services nationaux et locaux. Il doit apporter des bénéfices à l'ensemble de la société, à l'économie, aux entreprises et à l'environnement.

Pour l'instant, le meilleur exemple inspirant est le Royaume-Uni. Avec sa proposition de principes fondamentaux Gemini et sa feuille de route; Mais avant que nous étiquetions les amis pour toujours aller à contre-courant et leur habitude historique de queer toujours faire tout d'une manière différente mais cérémonieusement ordonnée. À ce jour, les normes britanniques (BS) ont eu un impact important sur les normes de portée internationale; où le travail des initiatives actuelles telles que i3P, ICG, DTTG, UK BIM Alliance est respectable.

En conséquence de cette particularité du Royaume-Uni, nous sommes surpris par ce que le Digital Framework Working Group (DFTG) lance, qui rassemble des voix clés du gouvernement, du monde universitaire et de l'industrie pour parvenir à un consensus sur les définitions et valeurs fondamentales Accompagnement nécessaire pour accompagner la transformation numérique. 

Avec la présidence en charge de Mark Enzer, la DFTG a signé un effort intéressant pour la création du Framework qui garantit une gestion efficace des informations dans tout l'environnement bâti, y compris l'échange sécurisé des données. Cet ouvrage, à ce jour, comporte deux documents:

Les principes Gemini:

Celles-ci sont un guide des valeurs de « sensibilisation » du cadre de gestion de l'information, qui comprend 9 principes regroupés en 3 axes comme suit :

Objet: Bien public, Création de valeur, Vision.

Confiance: sécurité, ouverture, qualité.

Fonction: Fédération, Guérison, Evolution.

La feuille de route.

Il s'agit d'un plan prioritaire pour développer le cadre de gestion de l'information, avec 5 volets qui maintiennent les principautés Gémeaux de manière transférée.  

Chacun de ces courants a son propre chemin critique, avec des activités liées mais interdépendantes; comme affiché dans le graphique. Ces courants sont:

  • Portée, avec 8 tâches critiques et 2 tâches non critiques. Clé car sa définition est nécessaire pour activer les activateurs.
  • La gouvernance, avec 5 tâches critiques et 2 tâches non critiques. C'est le flux avec le moins de dépendances.
  • comunes, avec 6 tâches critiques et 7 tâches non critiques, c'est la plus étendue.
  • Catalyseurs, avec 4 tâches critiques et 6 tâches non critiques, avec beaucoup d'interaction avec la gestion du changement.
  • Changement, 7 tâches critiques et 1 non critique. C'est le courant dont le chemin critique est un fil conducteur.

Comme on peut l’identifier à partir de ce champ d’application, il ne s’agit pas simplement du Royaume-Uni comme de sa propre transformation numérique, le Brexit, ou de son goût pour la conduite à gauche. Si vous souhaitez promouvoir un modèle de connexion de jumeaux numériques ayant une portée nationale, vous devez proposer quelque chose qui puisse aligner l'industrie, en particulier en termes de normes. Les éléments suivants ressortent à cet égard:

  • 1.5 Harmonisation avec d'autres initiatives.

Les acronymes de cet élément sont largement suffisants pour respecter ce pari; Normes ISO, normes européennes (CEN), alignement avec Innovate UK, Building SMART, W3C, BIM UK, DCMS, i3P, DTTG, IETF.

  • 4.3 Portée internationale.

Ici, nous parlons d'identifier et de gérer un lobby avec des programmes, des initiatives et des opportunités dans le contexte international avec des synergies. Intéressant, qu'ils aient dans leur réflexion l'apprentissage des bonnes pratiques des pays qui essaient déjà; y compris la possibilité de consolider un groupe international d'échange de connaissances, y compris l'Australie, la Nouvelle-Zélande, Singapour et le Canada.

Le document hembrional appelé les Principes Gemini, s'il obtenait le consensus clé parmi les principaux leaders de l'industrie, deviendrait ce qui était « Cadastre 2014 » à la fin des années 2012, qui a établi des aspects philosophiques pour l'administration foncière, qui a ensuite fait consensus avec des initiatives telles que INSPIRE, LandXML, ILS et OGC, sont devenus la norme ISO-19152 en XNUMX, connue aujourd'hui sous le nom de LADM.

Dans ce cas, il sera intéressant de voir comment les grands leaders de l'industrie technologique qui ont apporté leurs propres modèles parviennent à un consensus; À mon point de vue particulier, ils sont essentiels:

  • Le groupe SIEMENS - Bentley - Microsoft - Topcon, qui constituent en quelque sorte un scénario presque complet dans le cycle de géo-ingénierie; capture, modélisation, conception, exploitation et intégration.
  • Le groupe HEXAGON - qui propose un ensemble de solutions assez similaires avec une portée intéressante dans un portefeuille segmenté dans l'agriculture, les actifs, l'aviation, la conservation, la défense et le renseignement, les mines, les transports et le gouvernement.
  • Le groupe Trimble - qui conserve un équivalent aux deux précédents, avec de nombreux avantages de positionnement et d'alliance avec des tiers, comme ESRI.
  • Le groupe AutoDesk - ESRI que dans un effort récent chercher à ajouter des portefeuilles de marchés dans lesquels ils sont prédominants.
  • D'autres acteurs également, qui ont leurs propres initiatives, modèles et marchés; avec ceux qui ont besoin de clarifier leur participation et leur consensus. Exemple, General Electric, Amazon ou IRS.

Donc, comme quand mon père m'a emmené au rodéo pour voir comment les cowboys dominaient le taureau, depuis notre enclos, nous n'avons pas d'autre choix que de remarquer ce que nous visualisons. Mais ce sera sûrement un grand tournoi, où celui qui obtient le consensus est plus grand, où être aligné ajoute plus de valeur que les points d'actions dans le sac.

Le rôle du BIM en tant que jumeaux numériques

Le BIM a eu un impact et une continuité élevés sur une période considérable, non pas parce qu'il facilite la gestion numérique des modèles 3D, mais parce que c'est une méthodologie qui a été approuvée par les grands leaders de l'industrie de l'architecture, de l'ingénierie et de la construction.  

Encore une fois, l'utilisateur final n'est pas au courant de beaucoup de choses qui se produisent dans l'arrière-salle des normes; en tant qu'utilisateur ArchiCAD qui pourrait dire qu'il l'a déjà fait avant d'être appelé BIM; en partie vrai, mais la portée en tant que méthodologie aux niveaux 2 et 3 va au-delà de la gestion des informations interchangeables et vise à gérer le fonctionnement et les cycles de vie non seulement des infrastructures mais aussi du contexte.

Vient ensuite la question. Le BIM ne suffit pas?

Peut-être que la plus grande différence de ce que propose Digital Twins est que tout connecter ne consiste pas seulement à connecter des infrastructures. Penser dans des contextes mondiaux interconnectés implique de connecter des systèmes qui n'ont pas nécessairement une modélisation géographique. Ainsi, nous sommes seulement dans une nouvelle étape d'élargissement du contexte, où personne ne supprimera le rôle qu'il a rempli et continuera à remplir la méthodologie BIM, mais quelque chose de plus haut va l'absorber ou l'intégrer.

Voyons des exemples:

Lorsque Chrit Lemenn a cherché à amener le modèle de domaine du cadastre central à une norme pour l'administration foncière, il a dû trouver un équilibre avec les directives d'INSPIRE et du comité technique sur les normes géographiques. Alors que nous le voulions ou non

  • Dans le cadre d'INSPIRE, ISO: 19152 est la norme de gestion cadastrale,
  • Quant aux classes topographiques du LADM, elles doivent respecter les normes géographiques de l'OGC TC211.

LADM est une norme spécialisée pour l'information foncière. Pour cette raison, si le standard LandInfra l'inclut, il rompt avec la recherche de simplicité, puisqu'il est préférable d'avoir un standard pour les infrastructures et un pour le foncier, et les lier au point où l'échange d'informations apporte de la valeur.

Ainsi, dans le contexte de Digital Twins, le BIM pourrait continuer à être la méthodologie qui régit les normes de modélisation d'infrastructure; niveau 2, avec toute la complexité des détails dont la conception et la construction ont besoin. Mais le fonctionnement et l'intégration du niveau 3, portera une tendance plus simplifiée vers l'intégration pour plus de valeur ajoutée et non pas caprice que tout doit être parlé dans la même langue.

Il y aura beaucoup de choses à dire; la valeur des données, la rupture des barrières, la connaissance ouverte, la performance des infrastructures, la réussite de la création, de l'exploitation ...

"La convergence des infrastructures intelligentes, des méthodes de construction modernes et de l'économie numérique offre des opportunités croissantes pour améliorer la qualité de vie des citoyens"

Qui parvient à regrouper les acteurs clés derrière cette philosophie, comprendre l'importance du bien public, de l'économie, de la société et de l'environnement ... aura de plus grands avantages.  

Golgi Álvarez

Écrivain, chercheur, spécialiste des modèles de gestion des terres. Il a participé à la conceptualisation et à la mise en œuvre de modèles tels que : Système national d'administration de la propriété SINAP au Honduras, Modèle de gestion des municipalités conjointes au Honduras, Modèle intégré de gestion du cadastre - Registre au Nicaragua, Système d'administration du territoire SAT en Colombie . Éditeur du blog de connaissances Geofumadas depuis 2007 et créateur de l'AulaGEO Academy qui comprend plus de 100 cours sur les sujets SIG - CAD - BIM - Digital Twins.

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