Non fu molto dopo aver domato il fuoco grazie al pollice opponibile che i nostri antenati iniziarono a guardare il cielo, non in modo famelico ma con invidia. Furono necessari un bel po' di tentativi e la soluzione sfuggiva persino al genio di Leonardo, prima che i fratelli Wright ci aprissero le porte del cielo. Ormai, sia per chi è abituato a prendere voli in orari assurdi che per chi mette un maglione in più nel bagaglio a mano (non si mai!), volare è diventato una faccenda di tutti i giorni. Passaporto? Preso. Check-in online? Fatto. Controllo di sicurezza? Sappiamo come funziona.
L'Aeroporto Internazionale di Vancouver (YVR) è la prova che viaggiare in aereo non debba per forza essere un tran tran. Insignito per 12 anni di fila del titolo "Miglior aeroporto in America settentrionale", l'esperienza all'aeroporto YVR è un crescendo continuo man mano che si visita l'ampliamento del terminal D, che è la prosecuzione della premiata mostra dell'aeroporto Sense of Place, che racconta ai visitatori di Vancouver la storia del luogo in cui si trovano.
L'aeroporto YVR ospita un'estesa collezione d'arte degli indigeni della costa nordoccidentale, che promuove il ricco patrimonio culturale degli originari abitanti di questa terra.
Osservando il frenetico terminal, Lynette DuJohn, Vice President of Innovation e Chief Information Officer di YVR, è felice dei tanti passeggeri che vengono a provare queste vivaci novità . "Mi ricordo la pandemia, quando quel tabellone degli orari era vuoto", dice ridendo. "Non c'era traffico in aeroporto… Di contro, come dico sempre ad amici e familiari, era il luogo più sicuro della terra: non c'era nessuno!"
Questa positività , insieme a un mentalità orientata al problem solving, hanno consentito a Lynette di ripensare la collaborazione dei team e approfittare di un'interruzione globale, che ha messo a rischio la sopravvivenza stessa del settore, come un'occasione per sviluppare una nuova, grande innovazione.
"Quello che volevamo fare era sfruttare le tecnologie immersive in modo da poter gestire il ritorno in attività , comunque fosse stato. Dovevamo partire dalle risorse che avevamo già e utilizzarle in modo più efficiente. Ecco com'è nata l'iniziativa. La tecnologia dei gemelli digitali si prestava alle applicazioni più immediate per la nostra realtà , in grado di cambiare davvero le cose. Così abbiamo elaborato il concetto di 'Situational Awareness Module', per comprendere cosa succede nel terminal e quando."
La mappatura e la modellazione 3D di YVR è diversa da quella di altri gemelli digitali nel settore dell'aviazione. Il motivo è che l'approccio rivoluzionario alla creazione del gemello digitale è stato influenzato dal gaming.
"Un gemello digitale è un modo di visualizzare dati", spiega Lynette. "Ti aiuta a sperimentare i dati in modo completamente diverso, istintivo. Il vantaggio di un motore di gioco è che è possibile spostare tutto. Noi ce lo immaginiamo come una versione aeroportuale di SimCity. Condividiamo la mentalità da videogioco in cui si fanno test, prove e si adatta rapidamente, solo che è per un'applicazione nel mondo reale."
"Una delle principali sfide quando si crea un gemello digitale è da dove cominciare. I gemelli digitali hanno molte applicazioni, ma nessuno sapeva bene di cosa si trattasse. 'Gemello che?' L'altro problema è che non avevamo budget. I ricavi erano calati del 90%. Nessuno di noi sapeva neppure se avremmo mai rivisto il traffico di prima!"
Come si sa, la necessità è la madre di tutte le invenzioni, e Lynette e il suo team hanno iniziato a studiare l'infrastruttura alla ricerca di un punto da cui cominciare. "Prima di tutto, servono i dati." Fortunatamente qui all'YVR abbiamo ottime pratiche relative all'analisi dei dati, per cui erano in ottime condizioni. Quei dati non erano perfetti, ma sapevamo come proporli e leggerli, per cui siamo partiti da un aspetto che l'organizzazione gestiva già bene."
In ogni caso, alcuni dataset erano più pronti di altri. "Per il nuovo ampliamento del terminal D, siamo riusciti a usare i modelli Revit [un software di progettazione architettonica in 3D] della costruzione dell'aeroporto. Abbiamo inserito i dati per modellare l'aspetto che avrebbe avuto lo spazio tridimensionale, ma per il resto della struttura abbiamo dovuto usare un altro sistema."
Ed è qui che la flessibilità del motore di gioco ha mostrato i suoi vantaggi. "Il nostro processo di gestione delle strutture è stato enormemente avvantaggiato dalla conversione di dati di diversi livelli. Il nostro reparto ingegneri aveva ottimi dati GIS [Geographical Information System] sull'aeroporto e così abbiamo potuto creare innanzitutto un modello 2D, sfruttando la precisione dei dati. Quando abbiamo iniziato a occuparci maggiormente del 3D e il cielo era sereno, abbiamo sorvolato l'area effettuando una scansione LIDAR con videocamere in alta fedeltà per acquisire gli esterni dell'aeroporto.
"È così che si lavora con i gemelli digitali. Non esiste una soluzione adatta a tutto. È un continuo chiedersi: 'Come facciamo a riprodurre questi dati in modo che il posto prenda davvero vita?' Non c'è un solo modo per farlo".
L'interfaccia utente del Situational Awareness Module di YVR è leggera, semplificata e compatibile con i dispositivi mobili. Il gemello digitale può essere visualizzato in 2D con un'elevazione dall'alto in basso oppure in 3D navigabile, il tutto corredato da icone cliccabili per visualizzare dati o tempistiche rilevanti, a seconda delle esigenze degli utenti.
"Per alcune persone, due dimensioni sono assolutamente sufficienti, ma molti hanno bisogno di vivere i dati in 3D. Ci piace sviluppare in tre dimensioni e, se poi gli utenti vogliono guardare in 2D, possono farlo", ci spiega Lynette.
Il modulo è già online. Con la flessibilità di un videogioco sandbox, il team di sviluppo ha modo di aggiungere interattività praticamente a ogni risorsa nell'ambiente virtuale del gemello digitale.
"Gli addetti lo usano da settembre 2021. Da allora continuiamo a migliorarlo. Di solito, le persone sono più brave a correggere che non a creare da zero, così non abbiamo aspettato che i collaboratori venissero a proporci applicazioni. Abbiamo sviluppato prove di fattibilità per stimolare i colleghi rispetto alle possibilità di utilizzo e, da allora, abbiamo visto una collaborazione eccezionale. Continuiamo a migliorare e oggi sono gli utenti che conducono il processo di sviluppo."
In sintesi, lo scopo dell'intero progetto è aiutare il personale dell'aeroporto ad accedere ai dati necessari e nel modo che preferisce, ovunque si trovi, per gestire al meglio le strutture.
"I nostri agenti di sicurezza non volevano aprire il sistema di gestione delle risorse e accedere ai dati mentre erano in giro, per cui abbiamo collegato il loro sistema al nostro", ci racconta Lynette. "Il nostro è l'edificio più esteso della provincia della Columbia Britannica ed è davvero difficile scoprire dov'è un posto. Adesso gli addetti possono muoversi per l'aeroporto e, se vedono che qualcosa è rotto, possono semplicemente fare una foto e creare un ordine di lavoro direttamente nell'ambiente virtuale del gemello digitale. Questo indica con precisione il luogo e trasmette automaticamente i dati al software di gestione delle risorse. Per le persone è un nuovo modo di interagire con i dati e ha cambiato il nostro modo di lavorare ogni giorno".
Quanti gemelli digitali servono a cambiare una lampadina? Certo, la manutenzione è fondamentale, ma la maggior parte dei clienti è più preoccupata di superare rapidamente i controlli di sicurezza per prendere l'aereo. In che modo il gemello digitale migliora gli spostamenti per chi viaggia in aereo? Con un'infinita varietà di sensori IoT sparsi per l'aeroporto, il Situation Awareness Module trasmette avvisi automatici ad addetti e team di sicurezza.
"È un po' imbarazzante perché ci si immagina che sappiamo assolutamente tutto, ed effettivamente dovremmo, ma a volte non è così. Quella dei bagagli è una funzione data in appalto a terzi." E quindi, non è un vostro problema? Certo che no! In realtà , Lynette e il team hanno già un piano per affrontare i 32 km di nastro trasportatore.
"Il sistema dei bagagli è costituito da due parti: c'è l'infrastruttura fisica, che è costituita da un intricato labirinto di trasportatori che si sviluppa sotto l'aeroporto e poi c'è il sistema di controllo al livello superiore, che è responsabile di tutta la parte gestionale. I nostri ambienti virtuali non contengono ancora il sistema dei bagagli perché stiamo aggiornando i controlli al livello superiore, ma non appena avremo finito..." Lynette fa un sorrisone da vera nerd: "C'è un'infinità di dati su cui non vedo l'ora di lavorare!"
"Se un aereo atterra e i suoi bagagli non raggiungono il sistema di indicizzazione entro un certo arco di tempo, scatta un allarme nel gemello digitale", ci dice Lynette. "Si è rivelato infinitamente utile per la gestione delle strutture. Siamo così in grado di comunicare la questione alle squadre di gestione dei bagagli a terra, che si attivano e risolvono rapidamente il problema. Questo ha migliorato moltissimo le prestazioni a livello di bagagli durante l'estate."
Velocizzare l'attesa dei bagagli non è male, ma il gemello può anche aiutare a superare le terrificanti code ai controlli?
Lynette risponde a questa domanda con la sicurezza di una persona a cui è stato già chiesto in passato. "Il gemello offre visibilità su quello che succede in tempo reale. Sappiamo quante persone si muovono nel terminal, che sia al check-in o ai varchi di sicurezza. Per i team operativi è di grande aiuto il fatto che sappiamo dove mandare rinforzi in caso di congestione.
"Abbiamo integrato modelli predittivi", prosegue. "I nostri team addetti all'esperienza dei visitatori possono muoversi in anticipo e individuare possibili punti di congestionamento sulla base di dati storici. Possiamo prevedere in anticipo il fattore di carico nei giorni di volo".
"Una cosa a cui stiamo lavorando adesso sono modelli predittivi per attività irregolari. È in caso di imprevisti che si vede davvero il potenziale del gemello. Se c'è una forte bufera di neve o un temporale, il gemello consente ai team di vedere subito cosa sta succedendo. Il modello predittivo funziona molto meglio per un giorno di attività normale, ma ci stiamo dando da fare."
È un comma 22 che renderebbe fiero Joseph Heller. Per prevedere i comportamenti durante "attività irregolari" è necessario raccogliere dati dagli eventi "irregolari" ma, come esclama ridendo Lynette: "Nessuno qui vuole attività irregolari!" Ed è qui che entrano in gioco le simulazioni.
"Stiamo lavorando a simulazioni in cui mettiamo fuori servizio delle risorse. Che succede se una via di rullaggio non è disponibile? E se un gate non è utilizzabile? E se invece sono due? Stiamo sviluppando proprio ora i modelli in modo da poter eseguire simulazioni di prodotto minimo funzionante. Continuiamo a scoprire tantissimo su come possiamo applicare l'apprendimento automatico e l'IA ai modelli. Sta venendo fuori un gran bel risultato", dice una Lynette raggiante.
Non è un segreto che quei mostri di ferro hanno un grosso impatto nei cieli, ecco allora che i poteri predittivi del gemello digitale sono utilizzati anche per l'ambizioso obiettivo di YVR di raggiungere la neutralità carbonica entro il 2030.
"La transizione energetica è in atto in tutto il mondo", afferma Lynette. "Stiamo valutando come funzionerà questa transizione per l'aeroporto. Stiamo creando modelli per capire dove posizionare le infrastrutture di ricarica sull'aviosuperficie a seconda dei movimenti del traffico. Il nostro team addetto all'ambiente è anche molto interessato a considerare tutti i movimenti di veicoli sulla Sea Island, dove si trova il nostro aeroporto. Abbiamo anche installato telecamere in collaborazione con la provincia della Columbia Britannica per studiare le tendenze del traffico lungo i ponti. L'obiettivo è sfruttare il gemello digitale per capire in che modo sarà usata l'energia in tutta la struttura. L'utilizzo e la gestione dell'energia al momento sono un ambito di ricerca fondamentale per gli aeroporti".
Ottimizzare gli spostamenti dei passeggeri nel terminal è una cosa, ma YVR è anche molto concentrato sulle esperienze intermedie fra un passaggio e l'altro. Lynette e il team stanno facendo passi avanti, sfruttando la flessibilità della piattaforma per riprodurre con precisione gli elementi di attenzione alle persone dell'aeroporto, senza limitarsi alla gestione delle strutture.
Ad esempio, gli elementi estetici dell'aeroporto, come la foresta interna, sono già stati ricostruiti digitalmente. Attualmente sta venendo riprodotto anche il patrimonio culturale, come i totem musqueam di benvenuto di Susan Point e una canoa, realizzata per celebrare la collaborazione tra l'aeroporto e il popolo musqueam.
"Abbiamo intagliato questa meravigliosa canoa e ora l'abbiamo anche replicata. Si riescono a vedere le venature del legno. È l'esatto gemello digitale di quell'eccezionale lavoro di intaglio a cui abbiamo lavorato insieme ai nostri amici musqueam".
"Prima di costruire cerchiamo sempre di capire. Cosa sarebbe utile agli artisti? A quali artisti va bene se digitalizziamo il loro lavoro e come possiamo usare questa piattaforma digitale a loro vantaggio? Proprio ora stiamo lavorando su questo con i nostri amici musqueam".
L'accordo di amicizia e sostenibilità tra YVR e il popolo musqueam è incarnato nella cultura e nella direzione dell'organizzazione, ma il gemello digitale offre la possibilità di andare ben oltre l'apprezzamento del patrimonio culturale. Questo approccio innovativo facilita la collaborazione dei team su nuovi fronti, come le iniziative di coinvolgimento dei giovani e la creazione di opportunità di impiego.
"Alcuni dei nostri amici musqueam hanno seguito un programma per imparare a usare la piattaforma Unity [motore di gaming] e stiamo anche collaborando con il First Nations Tech Council all'elaborazione di un programma che aiuti gli studenti ad approfondire le tecnologie che abbiamo qui. Si tratta di un ambito tecnologico molto emozionante, che ora le persone possono vedere, visitare e sperimentare in modi nuovi. Per noi è eccezionale perché stimoliamo giovani di enorme talento a lavorare con noi".
Se una cosa è bella non vuol dire che non possa anche essere utile. Una delle ambizioni più a lungo termine di Lynette è che i passeggeri possano avere accesso all'ambiente virtuale del gemello digitale. I simulatori di coda saranno la nuova frontiera dei videogiochi? Lynette ride.
"No. Sono tanti gli scenari in cui sarebbe estremamente utile per i passeggeri poter accedere direttamente al gemello digitale. Magari un passeggero deve accedere in carrozzina. Il gemello digitale potrebbe allora fargli capire come muoversi nell'aeroporto e accedere ai vari servizi. Una famiglia con un bambino affetto da autismo può far provare al bambino l'esperienza dell'aeroporto prima di arrivare. Stiamo anche facendo esperimenti con app in VR. È un mondo che teniamo d'occhio. Potrebbe prendere piede, soprattutto per manutenzione e formazione".
L'YVR è famoso per aver fatto proprie innovazioni tecnologiche e averle applicate alle proprie attività . Il Situation Awareness Module è stato sviluppato non solo come ottimizzazione delle infrastrutture interne, ma anche come offerta commerciale del suo "Innovation Hub", che adottava esperienze digitali nelle attività dell'aeroporto e come strategia commerciale.
"Il gemello digitale ci serve innanzitutto per aiutare i passeggeri. Dobbiamo fare in modo che, qualunque cosa facciamo con il gemello, abbia come obiettivo ultimo quello di aiutare i nostri passeggeri a orientarsi nell'aeroporto nel modo migliore", dice Lynette. "La commercializzazione viene in un secondo momento, anche se sappiamo che, se funziona, altre aziende vorranno creare il proprio ambiente virtuale."
In un settore che solo adesso comincia a rivedere numeri simili a quelli pre-pandemici, perché Lynette sarebbe così felice di vedere il suo gemello all'opera per i concorrenti?
"Sarebbe fantastico vedere l'intero ecosistema canadese replicato digitalmente", dice entusiasta. "Siamo tutti dentro una rete. Se tutti avessero la stessa consapevolezza della situazione della rete, le compagnie avrebbero piena visibilità su quello che succede a terra e potrebbero prendere decisioni diverse. Potrebbe rivoluzionare le cose nel settore".
"Ci siamo sempre contraddistinti a livello di prodotti", dice Lynette. "Abbiamo sviluppato i nostri totem BorderXpress intorno al 2010 per le Olimpiadi qui a Vancouver, quindi li abbiamo lanciati in tutto il Canada e poi anche negli USA e in Europa. Il nostro approccio è stato sempre lo stesso: assicurarci che quello che realizziamo sia usato dalle persone. Ecco la prova. Si può costruire all'infinito, ma se poi nessuno usa quello che si realizza, a che serve?"
Magari la soluzione per il controllo automatico dei passaporti BorderXpress realizzata da YVR ha persa forza nel tempo, ma come sempre è stata un'opportunità .
"Quella tecnologia continua a evolvere e cambiare, ma durante la pandemia non ci sono stati investimenti e così il progetto è morto. Abbiamo uno straordinario team imprenditoriale che sa cosa vuol dire offrire valore ai clienti. Siamo riusciti a sfruttare queste eccezionali competenze che già avevamo qui e concentrarle su questa nuova tecnologia digitale. Nel caso di BorderXpress, sapevamo che se sviluppavamo un prodotto che funzionava per noi, molto probabilmente avrebbe funzionato per altri aeroporti, perché li usiamo quotidianamente e questo è l'approccio che stiamo avendo anche con i gemelli digitali".
Il genio del team YVR e la sua capacità di individuare opportunità hanno fatto in modo che il gemello digitale non rimanesse solo un progetto, ma fosse pienamente integrato nelle attività dell'organizzazione. Come conferma Lynette: "È la lente digitale con cui gestiamo l'aeroporto. Va a toccare tutto quello che facciamo. È il nostro modo di lavorare".
Nel settore dei gemelli digitali degli aeroporti siamo pronti a spiccare il volo. Che sia a uso di colleghi o clienti, oggi sono essenziali soluzioni di visualizzazioni intuitive ed esperienziali per la gestione delle strutture, in quanto consentono l'ottimizzazione delle attività nel settore aeroportuale (e non solo) e la collaborazione fra team, offrendo accesso ai dati nelle modalità più comode per le persone.