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Digital Twin - Filosofia para a nova revolução digital

Metade dos que leram este artigo nasceu com a tecnologia nas mãos, acostumados a uma transformação digital como um dado. Na outra metade somos aqueles que testemunharam como a era da informação chegou sem pedir permissão; chutando a porta e transformando o que fazíamos em livros, papel ou terminais de computador primitivos que mal podiam responder a registros alfanuméricos e gráficos de linha. O que o software focado em BIM faz atualmente, com renderização em tempo real, conectado a um contexto geoespacial, respondendo a processos anexados a um modelo de negócios e interfaces operadas a partir de celulares, é uma evidência da extensão em que a oferta da indústria pode interpretar o necessidade do usuário.

Alguns termos da revolução digital anterior

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

Cada inovação tinha seus seguidores, que se apegavam a um modelo transformando diferentes setores. O PC foi o artefato que mudou a gestão dos documentos físicos, o CAD enviava para os armazéns as mesas de desenho e mil artefatos que não cabiam nas gavetas, o correio eletrônico passou a ser o meio digital padrão para se comunicar de forma formal; todos acabaram sendo regidos por padrões de aceitação global; pelo menos do ponto de vista do provedor. Essas transformações da revolução digital anterior se concentraram em agregar valor às informações geográficas e alfanuméricas, que alimentavam separadamente a maioria dos negócios de hoje. O modelo em que essas transformações navegaram foi a conectividade global; ou seja, o protocolo http do qual não conseguimos nos livrar até hoje. As novas iniciativas aproveitaram as informações, as condições de conectividade e as transformaram em novos costumes culturais que vemos hoje como Uber, Airbnb, Udemy, Netflix.

Mas hoje, estamos às portas de uma nova revolução digital, que manchará tudo isso.

Novos termos:

Cadeia de blocos - 4iR - IoT - Digital Twin - Big Data - AI - VR 

Embora novos termos pareçam apenas siglas para a moda de hashtag, não podemos negar que a quarta revolução industrial está próxima, materializando-se separadamente em muitas disciplinas. A Internet desta vez promete ser muito mais; aproveitando tudo o que foi conquistado até agora, mas quebrando paradigmas que não estão à altura de um mercado que já não conecta apenas computadores e celulares; em vez disso, conecta atividades de seres humanos em seus contextos.

Não há um único oráculo que possa garantir como será o novo cenário, embora a voz dos principais líderes do setor nos sugira muito, se adotarmos uma postura pragmática e uma evidência consciente de maturidade. Algumas visões, escopos e oportunidades desta nova revolução têm o viés oportunista de quem espera vender hoje. Os governos, no olho limitado de seus líderes, costumam enxergar o que um negócio ou a reeleição de seu cargo poderia representar no curto prazo, mas no longo prazo, ironicamente, são os usuários comuns, interessados ​​em suas necessidades, que têm os últimos palavra.

E embora o novo cenário prometa melhores regras de convivência, um código livre coexistindo com o exclusivo, sustentabilidade ambiental, normas resultantes de um consenso; ninguém garante que atores como governo e academia cumprirão seu papel no momento certo. Não; ninguém pode prever como será; nós apenas sabemos o que vai acontecer.

Digital Twin - O novo TCP / IP?

E como sabemos que acontecerá de tal forma que não perceberemos as mudanças graduais, será necessário estarmos preparados para essa mudança. Estamos cientes de que nesta ocasião a prudência e o consenso serão inevitáveis ​​para quem entende a sensibilidade de um mercado globalmente conectado e onde o valor agregado não só aparece nos indicadores de valor das ações, mas também na resposta de um consumidor cada vez mais influente na qualidade dos serviços. Os padrões, sem dúvida, desempenharão seu melhor papel em garantir um equilíbrio entre a oferta criativa da indústria e as demandas dos usuários finais.

O Digital Twin aspira a se posicionar na filosofia desta nova transformação digital.

O que o novo protocolo aspira?

Para que o http / TCIP se torne o protocolo de comunicação padrão, que até hoje se mantém em vigor com a evolução da tecnologia e da sociedade, ele teve que passar por um processo de governança, atualização e democracia / tirania que o usuário desconhecido comum. Deste lado, o usuário nunca conheceu um endereço IP, não é mais necessário digitar www, e o mecanismo de busca substitui a necessidade de digitar http. No entanto, apesar da indústria questionar as limitações dos idosos por trás desse padrão, ele continua sendo o herói que quebrou os paradigmas da comunicação global.

Mas o novo protocolo vai além de conectar computadores e telefones. Os atuais serviços em nuvem, mais do que armazenar páginas e dados, fazem parte do dia a dia dos cidadãos, governos e empresas. É justamente um dos motivos da morte do protocolo original, baseado em endereços IP, já que agora é necessário conectar dispositivos que vão desde uma máquina de lavar que precisa enviar uma mensagem que acabou de fiar a roupa, aos sensores de uma ponte cujo O monitoramento em tempo real deve relatar seu status de fadiga e a necessidade de manutenção. Isso é, em uma versão para os ignorantes, do que chamamos de internet das coisas; ao qual um novo protocolo deve responder.

O novo protocolo, se quiser ser padrão, deve ser capaz de interconectar mais do que informações em tempo real. Como escopo, deve incluir todo o ambiente existente e novo construído, bem como as interfaces com o ambiente natural e o serviço prestado nos aspectos social, econômico e ambiental.

De uma perspectiva de negócios, o novo padrão deve se parecer muito com uma representação digital de ativos físicos; como uma impressora, um apartamento, um prédio, uma ponte. Porém, mais do que modelá-lo, espera-se agregar valor às operações; de modo que permite tomar decisões mais informadas e, portanto, melhores resultados.

Da perspectiva de um país, o novo protocolo precisa ser capaz de criar ecossistemas de muitos modelos conectados; como todos os ativos de um país, para liberar mais valor usando esses dados para o bem público.

Do ponto de vista da produtividade, o novo protocolo precisa ser capaz de padronizar o ciclo de vida; simplificado para o que acontece com todas as coisas, materiais como uma estrada, um terreno, um veículo; intangíveis, como um investimento em ações, um plano estratégico, um diagrama de gannt. O novo padrão deve simplificar que todos eles nascem, crescem, produzem resultados e morrem ... ou são transformados.

O gêmeo digital aspira a ser esse novo protocolo.

O que o cidadão espera da nova revolução digital.

O melhor cenário de como será essas novas condições é não pensar no que Hollywood nos anuncia, das pessoas dentro de uma cúpula governada por uma elite que controla a atividade dos sobreviventes do mundo pós-apocalíptico, onde não é mais possível determinar a realidade aumentada de simulação induzida; ou, no outro extremo, um cenário de fantasia em que tudo é tão perfeito que a emoção do empreendedorismo humano se perdeu.

Mas algo deve ser imaginado do futuro; Pelo menos para este artigo.

Se virmos isso na aspiração dos dois grandes usuários em um esquema de front-back office, a quem chamaremos de Stakeholders. Uma parte interessada que precisa estar bem informada para tomar melhores decisões e um cidadão que precisa de melhores serviços para ser mais produtivo; lembrando que esse stakeholder pode ser um cidadão individualmente ou em grupo que atua em função pública, privada ou mista.

Então falamos sobre serviços; Eu sou Golgi Alvarez e preciso construir uma extensão para o terceiro andar do meu prédio; que meu pai construiu em 1988. Por enquanto, vamos esquecer os termos, marcas ou siglas que poluem essa cena e vamos apenas mantê-lo simples.

Juan Medina considera que esse pedido seja aprovado no menor tempo possível, com o menor custo, com a maior transparência, rastreabilidade e com a menor quantidade de requisitos e intermediários.  

A autoridade precisa ter informações suficientes para aprovar essa decisão com segurança, para que seja rastreável quem, o quê, quando e onde está apresentando uma solicitação: porque uma vez aprovada essa decisão, ela deve ter pelo menos o status final da alteração realizada, com a mesma rastreabilidade que oferecia. Isso responde à premissa de que “A convergência de infraestrutura inteligente, métodos modernos de construção e economia digital apresentam oportunidades crescentes para melhorar a qualidade de vida dos cidadãos".

 O valor que os dados assumem nesse cenário vai além de ter um único modelo virtualizado ultra detalhado de todo o mundo físico; pelo contrário, falamos sobre ter modelos conectados de acordo com a finalidade dos intervenientes no fluxo de trabalho:

  • O cidadão de que precisa é uma resposta (um procedimento),
  • quem autoriza precisa de um regulamento (zoneamento geoespacial), 
  • o designer responde por um design (modelo BIM), 
  • um construtor responde a um resultado (plano, orçamento, planos), 
  • os fornecedores que respondem a uma lista de insumos (especificações), 
  • o supervisor que responde ao resultado final (BIM como modelo construído).

É claro que ter modelos interconectados deve simplificar os intermediários, podendo automatizar validações que no melhor dos casos são de autoatendimento para o usuário final; Ou, pelo menos, transparente e rastreável, reduzido aos passos mínimos. Afinal, o que o cidadão precisa é ter autorização e construir; enquanto o governo aprova de acordo com seus regulamentos e obtém as informações do estado final. Então, a conexão entre os modelos de front-back office é apenas nesses três pontos, que agregam valor.  

O proprietário realizou as obras que esperava, o Governo garantiu que as obras decorreram de acordo com a regulamentação e sem grandes esforços garantidos para manter a sua informação actualizada. A variante é apenas proposital.

Embora para o executor, designer e fornecedor de materiais o valor agregado seja outro aspecto; mas da mesma maneira esses relacionamentos devem ser simplificados.

Se virmos de uma perspectiva de modelo, esta aplicação que fizemos a uma construção poderia ser padronizada para procedimentos semelhantes: uma venda de propriedade, uma hipoteca, pedido de um empréstimo, uma licença de operação comercial, exploração de recursos naturais ou atualização de um plano de planejamento urbano. As variantes estão em aspectos como escala e abordagens; mas se eles tiverem o mesmo modelo de domínio, eles devem ser capazes de se interconectar.

O Digital Twins, aspira a ser o modelo que permite padronizar e conectar representações multiuso, com diferentes escalas espaciais, escalas temporais e abordagens.

O que podemos esperar dos Princípios de Gêmeos.

O exemplo anterior é um caso simples aplicado a uma gestão entre um cidadão e uma autoridade; mas, como visto nos parágrafos finais, diferentes modelos precisam ser interconectados; caso contrário, a corrente se quebrará no elo mais fraco. Para que isso aconteça, é necessário que a transformação digital inclua todo o ambiente construído de forma geral, para que seja garantida a melhor utilização, operação, manutenção, planejamento e entrega dos bens, sistemas e serviços nacionais e locais. Deve trazer benefícios para toda a sociedade, economia, empresas e meio ambiente.

Por enquanto, o melhor exemplo inspirador é o Reino Unido. Com sua proposta de Princípios fundamentais de Gêmeos e seu roteiro; Mas antes de rotularmos os amigos como sempre indo contra a corrente e seu hábito histórico de queer sempre fazendo tudo de uma forma diferente, mas cerimoniosamente ordenada. Até hoje, os British Standards (BS) têm um alto impacto nos padrões de âmbito internacional; onde o trabalho de iniciativas atuais como i3P, ICG, DTTG, UK BIM Alliance é respeitável.

Em conseqüência dessa particularidade do Reino Unido, estamos surpresos com o que o Grupo de Trabalho do Quadro Digital (DFTG) está lançando, que reúne vozes importantes do governo, da academia e da indústria para chegar a um consenso sobre definições e valores fundamentais Orientação necessária para reforçar a transformação digital. 

Com a presidência a cargo de Mark Enzer, o DFTG assinou um interessante esforço para a criação do Framework que garante uma gestão eficiente da informação em todo o ambiente construído, incluindo a troca segura de dados. Este trabalho, até o momento, possui dois documentos:

Os princípios de Gêmeos:

Estes são um guia para os valores de “consciência” do framework de gestão da informação, que inclui 9 princípios agrupados em 3 eixos da seguinte forma:

Objetivo: Bem público, Criação de valor, Visão.

Confiança: Segurança, Abertura, Qualidade.

Função: Federação, Cura, Evolução.

O roteiro.

Este é um plano priorizado para desenvolver a estrutura de gerenciamento de informações, com 5 fluxos que mantêm os principados de Gêmeos de forma transferida.  

Cada um desses fluxos tem seu próprio caminho crítico, com atividades vinculadas, mas interdependentes; conforme exibido no gráfico. Essas correntes são:

  • Escopo, com 8 tarefas críticas e 2 não críticas. Chave porque sua definição é necessária para ativar os habilitadores.
  • Governança, com 5 tarefas críticas e 2 não críticas. É o fluxo com menos dependências.
  • Comum, com 6 tarefas críticas e 7 não críticas, é a mais extensa.
  • Ativadores, com 4 tarefas críticas e 6 não críticas, com muita interação com o gerenciamento de alterações.
  • Change, 7 tarefas críticas e 1 não crítica. É a corrente cujo caminho crítico é um fio condutor.

Como pode ser identificado a partir deste escopo, não se destina apenas ao Reino Unido como seu próprio Brexit de transformação digital, ou sua preferência por direção na faixa esquerda. Se você deseja promover um modelo de conexão digital de gêmeos de alcance nacional, é necessário levantar algo que possa alinhar o setor, principalmente em termos de padrões. Os seguintes elementos se destacam a esse respeito:

  • 1.5 Alinhamento com outras iniciativas.

As siglas deste elemento são mais que suficientes para respeitar esta aposta; Normas ISO, normas europeias (CEN), alinhamento com Innovate UK, Building SMART, W3C, BIM UK, DCMS, i3P, DTTG, IETF.

  • 4.3 Escopo internacional.

Aqui falamos sobre identificar e gerenciar um lobby com programas, iniciativas e oportunidades no contexto internacional com sinergias. Interessante que eles tenham em consideração o aprendizado de boas práticas de países que já estão tentando; incluindo a possibilidade de consolidar um grupo internacional de troca de conhecimento, incluindo Austrália, Nova Zelândia, Cingapura e Canadá.

O documento hembrional denominado Princípios de Gêmeos, caso alcançasse o consenso chave entre os principais líderes do setor, se tornaria o que foi o “Cadastro 2014” no final da década de 2012, que estabeleceu aspectos filosóficos para a administração fundiária, que posteriormente o Consenso trabalha com iniciativas como INSPIRE, LandXML, ILS e OGC, tornaram-se o padrão ISO-19152 em XNUMX, conhecido hoje como LADM.

Nesse caso, será interessante ver como os grandes líderes da indústria de tecnologia que trouxeram seus próprios modelos alcançam consenso; No meu ponto de vista particular, eles são fundamentais:

  • O grupo SIEMENS - Bentley - Microsoft - Topcon, que de certa forma compõem um cenário quase completo no ciclo de geoengenharia; captura, modelagem, design, operação e integração.
  • O grupo HEXAGON - que possui um conjunto de soluções bastante semelhantes, com um escopo interessante em um portfólio segmentado em agricultura, ativos, aviação, conservação, defesa e inteligência, mineração, transporte e governo.
  • O grupo Trimble - que mantém um equivalente aos dois anteriores, com muitas vantagens de posicionamento e aliança com terceiros, como a ESRI.
  • O grupo AutoDesk - ESRI que, em um esforço recente, procurem adicionar portfólios de mercados nos quais são predominantes.
  • Também outros atores, que têm suas próprias iniciativas, modelos e mercados; com aqueles que precisam esclarecer sua participação e consenso. Exemplo, General Electric, Amazon ou IRS.

Então, como quando meu pai me levou ao rodeio para ver como os vaqueiros dominavam o touro, do nosso curral não temos escolha a não ser perceber o que visualizamos. Mas com certeza será um grande torneio, onde aquele que alcança consenso é maior, onde estar alinhado agrega mais valor do que os pontos de ações na bolsa.

O papel do BIM como gêmeos digitais

O BIM teve um alto impacto e continuidade em um período considerável, não porque facilita o gerenciamento digital de modelos 3D, mas porque é uma metodologia que foi acordada pelos grandes líderes da indústria de arquitetura, engenharia e construção.  

Novamente, o usuário final não tem conhecimento de muitas coisas que acontecem na sala dos fundos dos padrões; como um usuário do ArchiCAD, que poderia dizer que já fez isso antes de ser chamado de BIM; parcialmente verdadeiro, mas o escopo como metodologia nos níveis 2 e 3 vai além do gerenciamento de informações intercambiáveis ​​e visa gerenciar a operação e os ciclos de vida, não apenas da infraestrutura, mas também do contexto.

Então vem a pergunta. BIM não é suficiente?

Talvez a maior diferença do que o Digital Twins propõe é que conectar tudo não é apenas conectar infraestruturas. Pensar em contextos globais interconectados implica conectar sistemas que não necessariamente possuem uma modelagem geográfica. Então, estamos apenas em uma nova etapa de ampliação do contexto, onde ninguém vai tirar o papel que ela desempenhou e continuará cumprindo a metodologia BIM, mas algo mais acima irá absorvê-la ou integrá-la.

Vamos ver exemplos:

Quando Chrit Lemenn procurou levar o Modelo de Domínio de Cadastro Básico a um padrão para administração de terras, ele teve que encontrar um equilíbrio com as diretrizes da INSPIRE e do comitê técnico de padrões geográficos. Quer queiramos ou não

  • No contexto do INSPIRE, a ISO: 19152 é o padrão para gerenciamento cadastral,
  • Quanto às classes topográficas do LADM, elas devem cumprir os padrões geográficos do OGC TC211.

LADM é um padrão especializado para informações de terras. Portanto, embora o padrão LandInfra o inclua, rompe com a busca pela simplicidade, pois é preferível ter um padrão para infraestrutura e outro para terreno, e vinculá-los no ponto em que a troca de informações agregue valor.

Assim, no contexto dos Digital Twins, o BIM poderia continuar a ser a metodologia que rege os padrões de modelagem de infraestrutura; nível 2, com toda a complexidade de detalhe que o projeto e a construção precisam. Já a operação e integração do nível 3, vai carregar uma tendência mais simplificada de integração por valor agregado e não capricho de que tudo deve ser falado no mesmo idioma.

Haverá muito o que falar; o valor dos dados, a quebra de barreiras, o conhecimento aberto, o desempenho das infra-estruturas, a criação, operação bem-sucedida ...

“A convergência de infraestruturas inteligentes, métodos de construção modernos e a economia digital apresentam oportunidades crescentes para melhorar a qualidade de vida dos cidadãos”

Quem conseguir agrupar os principais atores por trás dessa filosofia, entender a importância do bem público, da economia, da sociedade e do meio ambiente ... terá maiores vantagens.  

Golgi Álvarez

Escritor, pesquisador, especialista em Modelos de Gestão Territorial. Participou da conceituação e implementação de modelos como: Sistema Nacional de Administração de Propriedades SINAP em Honduras, Modelo de Gestão de Municípios Conjuntos em Honduras, Modelo Integrado de Gestão de Cadastro - Cadastro na Nicarágua, Sistema de Administração do Território SAT na Colômbia . Editor do blog de conhecimento Geofumadas desde 2007 e criador da Academia AulaGEO que inclui mais de 100 cursos sobre temas GIS - CAD - BIM - Digital Twins.

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