Iedereen gebruikt tegenwoordig de term digital twin. De “twin” duikt werkelijk overal op, maar wat er precies mee wordt bedoeld blijft gissen. Een gemeenschappelijke component is dat het steeds om data draait. Dat is goed, want in deze tijd is werken zonder data ondenkbaar. Processen vragen om een andere inrichting. De aanpak is nu nog vaak gebaseerd op sectorale aannames, zonder daarbij direct andere aspecten te betrekken.
In de literatuur wordt de Digital Twin beschreven als een 3D-representatie van de werkelijkheid, gekoppeld aan een grote variëteit aan (realtime) gegevens over deze werkelijkheid. De werkelijkheid is grillig en continu in beweging. Een Digital Twin kan mijns inziens op verschillende manieren vorm krijgen. De eenvoudigste vorm is een digitale 3D-stadsmaquette in plaats van een houten maquette. Er kan ook sprake zijn van een digital twin als er onverwachte en onbedoelde gebruikstoepassingen blijken te zijn met data waarvoor ze primair niet zijn verzameld of ontwikkeld. Het is niet ondenkbeeldig, dat een organisatie (bijvoorbeeld een waterschap) informatie verzamelt (voor eigen gebruik) voor het verstevigen van dijklichamen en een gemeente op basis van deze informatie besluiten kan nemen over de soort beplanting van deze dijklichamen. Het zou nog efficiënter zijn als deze data al met een oogmerk van meervoudig gebruik zou worden verzameld. Dat pleit steeds weer voor een integralere aanpak en inventarisatie vooraf. Een digital twin kan ook leiden tot onbedoelde, onverwachte andere gebruikstoepassingen.
Een digital twin begint niet altijd met een 3D-representatie, maar kan daar wel op uitkomen. Het is maar net wat je wilde oplossen en bereiken. Vast staat dat data een belangrijke rol spelen en bij de moderne probleemoplossingen onmisbaar zijn. De meeste opgaven beperken zich immers niet tot het platte vlak maar manifesteren zich veelal in de derde dimensie (zoals bodem/water/lucht).
Ruimteschepper en GEO-BUZZ
In oktober 2024 organiseerde Ruimteschepper een KennisKring bijeenkomst met als titel: “Naar een sluitend netwerk van lokale digitale tweelingen”. Het werd een interessante middag met een vijftal presentaties. Een overvloed aan invalshoeken, ontwikkelingen en ideeën werd over ons uitgestrooid. Op weg naar huis komt er dan altijd een moment van reflectie. Wat was nieuw voor me? Wat kan ik gebruiken? Wat wist ik al en waar ontstaan nieuwe kansen? Feitelijk ook het ultieme doel van deze bijeenkomsten. Borduur voort op de Eyeopeners!
De inzet van data bij nieuwe processen kunnen leiden tot multifunctionele toepassingen, hoe strikt en beperkt de aanvliegroute ook wordt gedefinieerd. Nederland ziet zich geconfronteerd met een aantal ingewikkelde opgaven, waarvoor oude en versleten procedures onvoldoende oplossingen gaan bieden. Er is een grote behoefte aan nieuwe processen, nieuwe invalshoeken, een nieuwe attitude met een intelligentere inzet van al beschikbare informatie. De bestaande organisatiestructuur van bestuurlijk Nederland lijkt door de sectorale inrichting en budgettering steeds ongeschikter om deze opgaven adequaat op te pakken. De digital twin kan hierin baanbrekend zijn.
Ook op de GEO-BUZZ op 26 november was de digital twin het gesprek van de dag. Deze digital twins richtten zich vaak op meervoudige toepassingsmogelijkheden. Denk daarbij aan gebruik door “derden” in andere situaties dan waarvoor de applicatie oorspronkelijk was ontwikkeld. Ik denk dat dat nog de verrassendste ervaringen zijn. Zeker zolang onze manier van denken niet is gericht op multitoepasbaarheid van data.
Voorbeeld Flevoland
(mijn interpretatie van de presentaties van Jan Bruijn en Freek Boersma. ook de beelden komen uit deze presentaties)1
Op 17 oktober werd een aantal nieuwe ideeën toegelicht over de aanpak in Flevoland. Daarbij is men uitgegaan van de verbindende kracht van een digitale tweeling, omdat digitale tweelingen data, mensen en beleid met elkaar verbinden. Van belang is, dat bij het opzetten van een digitale tweeling een verbinding tussen de technische wereld en de beleidswereld essentieel is. Meestal leven deze werelden met hun eigen taal langs elkaar heen.
Om de vingers achter een opgave te krijgen vraagt dus meer dan de huidige werkwijzen te bieden hebben. Dit leidt tot interessante nieuwe processen. In Flevoland omvatte het proces een aantal stappen (workshops) waarin data, beleid en mensen worden verbonden. Na het selecteren van een use case wordt in de 1e workshop de maatschappelijke stakeholderswaarde vastgesteld. Het gaat om primaire vragen: welk vraagstuk moet worden opgelost en waarom, met wie, voor wie en waartoe?
In de 2e workshop worden activiteiten en besluiten benoemd en wordt de benodigde informatie en data verzameld. Als tussenstappen worden niet alleen user stories geïntroduceerd, maar wordt ook gekeken naar de technologie en de data (wat gaan we ontwikkelen, volgens welke ‘specs’ en met welke data. In de 3e workshop wordt de use case compleet gemaakt, waarna een prototype wordt gebouwd en wordt de digital twin in de praktijk toegepast. Door de brede vraagstelling en aanpak krijgt deze werkwijze direct ook een hoog participatief gehalte.
Wat mij zo aanspreekt, is dat er in een vroeg stadium met stakeholders wordt gesproken en dat de voor een vraagstuk relevante informatie en data wordt verzameld. Het proces is transparant, integraal en eindig. De aanpak is nieuw. Er wordt een vraagstuk opgepakt en gedisciplineerd door een proces geloodst. Informatie en data bepalen uiteindelijk voor een groot deel het succes. Als het probleem van wateroverlast wordt aangepakt, moet de informatie over de omvang van het vraagstuk wel beschikbaar en betrouwbaar zijn. De fysieke leefomgeving wordt omgezet in een technische omgeving (de digitale tweeling). Zoals aangegeven betreft dit mijn interpretatie van de ontwikkelde procedure en gevolgde werkwijze in Flevoland. De meerwaarde is toch de fysieke en de technische werkelijkheid hand in hand te laten gaan. Voorts schept de eindigheid van het proces veel vertrouwen en naast de realiteitswaarde door de inzet van data.
Deze en de andere presentaties gaven stuk voor stuk inzage in een nieuwe aanpak van de hedendaagse integrale opgaven. Het gebruik van beschikbare informatie, dan wel het ontwikkelen van nieuwe processen, die actief met data aan de slag gaan spreken zeer aan. Dit in contrast met de huidige werkwijze, waarin data onvoldoende wordt ingezet.
Voorbeelden dichter bij huis
Het Urbo3d klimaatspel.
Een ander voorbeeld van een potentiële digital twin is het klimaatspel van Urbo3D. Het betreft hier een 3D-representatie van een willekeurige wijk in Nederland (CBS-wijk), weergegeven op basis van open data. In het spel zijn maatregelen opgenomen, die direct de positieve en negatieve effecten (en daarmee de integraliteit) laten zien. In het klimaatspel is een integrale opdracht geïntroduceerd: bouw huizen en voorzieningen en los hittestress en wateroverlast op!
Het klimaatspel is ontwikkeld als spel voor het onderwijs en bewonersorganisaties om inzicht te krijgen in de integrale consequenties van veranderingen in een wijk. In een oogwenk wordt getoond wat de gevolgen zijn van verdere verharding (zoals bouwen en verharden van erven) of van het vergroenen van een wijk. Het gaat steeds om overleggen, keuzes maken en ervaren van de gevolgen van maatregelen zijn.
Van een spel is het maar een kleine stap naar een tool voor gebiedsontwikkeling. Afhankelijk van het gebied en de opdracht is de applicatie eenvoudig te upgraden naar een ander niveau met andere thema’s, zoals verkeer, luchtkwaliteit of de regels met betrekking tot het groen. In een gebied waar ontwikkelingen zich in de tijd gaan opvolgen is het ook van belang om nieuwe ontwikkelingen te kunnen afwegen tegen steeds veranderende waarden. Kan een boom nog wel worden gekapt of een weg aangelegd? Dan wordt ineens ook de vierde dimensie (tijd) op zich ook interessant. Van een eenvoudig spel krijgt de applicatie een andere functie.
PDF2GIS
In de applicatie PDF2GIS wordt gewerkt van tekening naar georegistraties. Doel is om te komen tot een hogere kwaliteit van gegevens door WOZ-deelobjecten volledig te maken en gemeten, waardoor op te stellen taxatieverslagen meer overtuigend zijn. PDF2GIS richt zich dus primair op het verwerken van tekeningen op pdf en de gegevens te transporteren naar een WOZ applicatie. Door het verwerken van tekeningen ontstaat er een situatie, dat met artifical intelligence processtappen worden overgenomen, waardoor de verwerkingstijd per tekening dramatisch afneemt.
PDF2GIS lijnt nu nog parallelle processen uit tot en ‘lean’-proces, warbij de uiteindelijk beschikbare data voor verschillende toepassingen beschikbaar zijn. Een niet gezochte meerwaarde van PDF2GIS is de 3D-configuratie, die op basis van de processtappen binnen PDF2GIS kan worden getoond.
De meerwaarde van deze “bijvangst” is voor veel diensten en organisaties interessant. Van Veiligheidsregio tot omgevingsdienst is het van belang te weten hoe een gebouw er van binnen uitziet. In een oogopslag is duidelijk waar de verkeersruimtes en de woonruimtes zijn gesitueerd. Dus naast het precies inmeten van de appartementen kan PDF2GIS ook een getrouwe 3D-maquette leveren van een ingemeten gebouw.
Als je deze informatie koppelt met de software van het klimaatspel ontstaat een beeld, dat zeer bruikbaar is. In deze combinatie is immers ook per etage of woonlaag aan te geven welke functie er zit. Zeker voor gebiedsontwikkeling of onderzoek naar het voorzieningenniveau van wijken is deze techniek van grote waarde.
Digital twins gaan mijns inziens dan ook verder dan de 3D-representatie. Dat is een te beperkte beschrijving en doet de ontwikkeling tekort. Het zijn met name de ‘derde-gebruikers’, die zullen gaan ervaren wat de meerwaarde voor hen kan betekenen.
- Presentaties van Jan Bruin en Freek Boersma kun je downloaden op de website van Ruimteschepper ↩︎