Det var inte långt efter att ha erövrat elden som människans tidigaste förfäder blickade uppåt med både hunger och avundsjuka i blicken. Det tog rätt många jordsnurr, och en lösning som undkom även Da Vincis genialitet, innan bröderna Wright slutligen tog oss upp i luften. Idag har den moderna luftfarten blivit vardag oavsett om du är stammis på nattflyget eller bär med dig ett extra par strumpor i handbagaget (bra att ha, eller hur?). Pass? Klart. Checkat in online? Klart. Säkerhetskontroll? Du vet hur det funkar.
Vancouver International Airport (YVR) är bevis på att luftfartsupplevelser inte behöver vara gråa. YVR har vunnit pris för bästa flygplats i Nordamerika 12 år i rad och upplevelsen på flygplatsen når sitt crescendo när du närmar dig den nya Pier D-expansionen som fortsätter att visa upp flygplatsens prisvinnande Sense of Place där Vancouver-besökare får lära sig mer om landet som de befinner sig i.
YVR har en omfattande konstsamling från den nordvästra kustens ursprungsbefolkning. Den visas upp genom hela flygplatsen och skapar en rik kulturhistoria om landets ursprungliga förvaltare.
Lynette DuJohn, Vice President of Innovation och Chief Information Officer på YVR, iakttar den livliga terminalen och är glad över att så många passagerare kan uppleva dessa färgglada nya tillskott. ”Jag minns under pandemin när den där stora informationstavlan var helt tom”, skrattar hon. ”Det var ingen trafik alls på flygplatsen ... Å andra sidan fortsatte jag att säga till mina vänner och min familj att det var den säkraste platsen på jorden eftersom ingen var här.”
Det är den här positiviteten, i kombination med metoder för problemlösning, som gör att Lynette kan tänka om vad gäller teamsamarbete och använda en branschomfattande global nedstängning som en möjlighet att utveckla YVR:s senaste stora innovation.
”Det vi ville göra var att använda omslutande teknik för att kunna hantera hur återgången än skulle se ut. Vi behövde ta resurserna som vi redan hade och använda dem på ett effektivare sätt. Det var uppkomsten till hela initiativet. Digital tvilling hade de mest omedelbara användningsfallen som kunde göra stor skillnad för vår organisation. Det var där vi kom på konceptet 'Situational Awareness Module' för att förstå vad som händer i terminalen och när.”
YVR:s 3D-kartläggning och modellering av hela anläggningen skiljer sig från andra digitala tvillingar i luftfartsbranschen. Deras omvälvande metod för partnersamverkan formades faktiskt av spel.
”En digital tvilling är ett sätt att visualisera data”, förklarar Lynette. ”Det hjälper dig att uppleva data på ett helt annat sätt, ett inre sätt. Fördelen med spelmotorer är att du enkelt kan flytta runt saker. Vi ser det som SimCity för en flygplats. Vi har den där spelmentaliteten där vi testar och snabbt anpassar oss, men allt gäller för den verkliga världen.”
”En av de största utmaningarna med att skapa en digital tvilling är att veta var du ska börja. Det finns så många användningsfall för digitala tvillingar, men ingen visste riktigt vad vi pratade om – 'En digital vad?' Den andra utmaningen var att vi inte hade några pengar. Intäkterna gick ned med 90 procent. Ingen visste ju om vi någonsin skulle få tillbaka trafiken!”
Nödvändighet leder ju till uppfinningsrikedom, så Lynette och hennes team tittade på sin befintliga infrastruktur för att hitta en startpunkt. ”Du måste ha alla data först. Som tur är har vi en väldigt robust dataanalyspraxis på YVR, så våra data var i god form. Det var inte perfekt, men vi hade ett sätt att visa upp och förstå data, så vi skapade något som organisationen redan var bra på.”
Vissa datauppsättningar var dock mer förberedda än andra. ”För vår nyaste expansion av terminalen, Pier D, kunde vi använda Revit-modeller [arkitektoniskt 3D-designprogram] från den faktiska konstruktionen. Vi använde data för att skapa en modell över hur 3D-utrymmet kunde se ut, men för resten av terminalen behövde vi använda en annan metod.”
Det var här som fördelarna med en spelmotors flexibilitet kom väl till pass. ”Hanteringsprocessen för våra anläggningar hade stor nytta av konverteringen av olika datanivåer. Vår tekniska avdelning hade väldigt bra GIS-data [Geographical Information System] för själva terminalen, så vi gjorde en 2D-modell först och använde den informationen för noggrannhet. När vi började med mer tredimensionellt arbete, och när himlen var klar, gjorde vi en överflygning med LIDAR-skanning och hifi-kamerateknik för utsidan av terminalen.
”Det är det du gör med den digitala tvillingen. Det är inget som passar alla. Du behöver alltid fråga dig 'Hur kan vi använda den där informationen för att få det här att komma till liv?' Det finns inte bara ett sätt att göra det på.”
Användargränssnittet för YVR:s Situational Awareness Module är smidigt, strömlinjeformat och kompatibelt med mobila enheter. I visualiseringen av den digitala tvillingen går det att växla mellan en 2D-översikt uppifrån och ned och en navigerbar 3D-representation av terminalen med klickbara ikoner som visar relevanta data eller tidslinjer beroende på användarens behov.
”För vissa är två dimensioner helt okej, men många vill uppleva data i 3D. Vi gillar att skapa i tre dimensioner och om användaren senare vill titta på det i 2D så kan hen det”, förklarar Lynette.
Modulen är redan live. Den formbara tekniken i ett sandlådespel gör att utvecklarteam kan lägga till interaktivitet i nästan alla slags resurser i tvillingens virtuella miljö.
”Driftsättning har använt det sedan september 2021. Vi har itererat sedan dess. Människor är i allmänhet bättre redigerare än skapare, så vi väntade inte bara på att kollegorna skulle komma till oss med användningsfall. Vi utvecklade konceptbevis för att öppna våra kollegors sinnen för möjligheter, och teamsamarbetet har varit fantastiskt att se. Vi fortsätter att iterera och nu är det våra användare som driver på utvecklingsresan.”
Projektets själva kärna är att hjälpa flygplatspersonal att få åtkomst till de data de behöver på ett sätt som fungerar, oavsett var de är, för mer komplett anläggningshantering.
”Befälhavarna för terminalerna ville inte öppna dessa resurshanteringssystem och ange data samtidigt som de var ute på golvet, så vi kopplade deras system till vårt”, avslöjar Lynette. ”Vi har den största byggnaden i provinsen British Columbia och det är väldigt svårt att hitta ett specifikt litet rum. Nu kan de gå runt i terminalen och när de ser något som är trasigt kan de ta en bild och skapa en arbetsorder direkt i den digitala tvillingens virtuella miljö. Det identifierar platsen omedelbart och skickar automatiskt data till resurshanteringsprogrammet. Det är ett sätt för människor att uppleva data på ett annorlunda sätt och det har ändrat hur vi driver verksamheten på en vardaglig basis.”
Hur många digitala tvillingar krävs det för att byta en glödlampa? Underhåll är förstås en viktig uppgift, men de flesta kunder oroar sig mer över att ta sig igenom säkerhetskontrollen snabbt så att de kan ta sig till sina flyg. Hur förbättrar den digitala tvillingen A-till-B-transporten i luftfartsupplevelsen? Med en enorm mängd internetsensorer på webbplatsen kan deras Situational Awareness Module leverera automatiska varningar till drift- och säkerhetsteam.
”Jag tycker att det är lite pinsamt för att man kan tro att vi ska kunna allt det här, och det borde vi ju, men ibland gör vi inte det. När det gäller bagage lägger vi ut det till en underleverantör.” Så, skylla på någon annan och gå därifrån? Inte en chans. Lynette och hennes team har redan planer för hanteringen av de 32 kilometer långa transportbanden.
”Bagagesystemet består i princip av två delar: vi har den faktiska fysiska infrastrukturen som är en väldigt komplicerad labyrint med transportband under flygplatsen, och sedan kontrollsystemet på högre nivå som gör allt intelligensarbete. Våra virtuella miljöer har inte fångat in bagagesystemet helt än eftersom vi uppgraderar högnivåkontrollerna just nu, men när vi är färdig med uppgraderingen ...” Lynette visar upp ett riktigt nördleende. ”Det finns mängder av data som jag längtar efter att lägga beslag på!”
”Om ett plan landar och bagaget inte har nått indexsystemen inom en viss tidsperiod skickas en varning till den digitala tvillingen”, säger Lynette. ”Det har varit väldigt användbart med vår anläggningshantering. Vi kan meddelade dessa bagagehanteringsproblem till personalen på marken, som sedan kan hantera ärendet snabbare. Det förbättrade verkligen bagageresultaten avsevärt under sommaren.”
Det är bra att kunna skynda på väntan på bagaget, men kan tvillingen bemästra den fruktade säkerhetskön?
Lynette besvarar den här frågan med ett självförtroende som visar att hon har fått frågan tidigare. ”Tvillingen ger insyn i vad som händer i realtid. Vi vet hur många människor som rör sig i terminalen, oavsett om det gäller incheckning eller säkerhetskontroller. Det hjälper vårt driftteam när vi förstår var vi ska skicka extra stöd om det uppstår belastningar.
”Vi har kopplat det till prognosmodeller”, fortsätter hon. ”Våra team för gästupplevelser kan nu planera i förväg utifrån historiska data och hitta potentiella blockeringsproblem. Vi kan förutse lastfaktorer för flyg flera dagar i förväg.”
”Något vi skapar just nu är prognosmodeller för oregelbunden drift. Det är vid oregelbunden drift som tvillingens fördelar visar sig. Vid en stor snöstorm eller åska gör det att vårt team kan se vad som händer precis där och då. Prognosmodellen är mycket bättre för regelbunden drift, men vi skapar vidare.”
Det är ett moment 22 som Joseph Heller skulle vara stolt över. Om du vill förutse beteenden under 'oregelbunden drift' måste du samla in data från faktiska 'oregelbundna' händelser, men, som Lynette skrattande förklarar, ”Vi vill inte ha oregelbunden drift!” Det är här simuleringarna kommer till användning.
”Vi arbetar på simuleringar där vi tar resurser ur drift. Vad händer om det inte finns någon ledig taxibana? Vad händer om det inte finns någon ledig gate? Eller två? Vi utvecklar just nu modeller för att köra minsta genomförbara produktsimuleringar. Vi lär oss mer och mer om hur vi kan tillämpa maskininlärning och AI på modellerna. Och det går faktiskt riktigt bra”, ler Lynette.
Det är ingen hemlighet att alla de där vingarna i skyn skapar ett stort avtryck, så prognoskraften hos tvillingen kan också användas för att förverkliga YVR:s ambitiösa mål om att bli en nollenergiorganisation senast 2030.
”Energiövergångar sker globalt”, säger Lynette. ”Vi tittar på hur den övergången ser ut för flygplatsen. Vi modellerar för att identifiera var vi ska placera laddningsinfrastruktur på flygfältet utifrån hur trafiken rör sig. Vårt miljöteam vill också titta på fordonsrörelser kring Sea Island där vår flygplats ligger. Vi har även installerat kamerateknik i samarbete med provinsen British Columbia för att se över trafikmönster på broarna. Målet är att använda den digitala tvillingen till att förstå hur energi används i hela anläggningen. Energianvändning och hantering är ett väldigt viktigt forskningsområde för flygplatser just nu.”
Det är en sak att optimera effektiviteten för passagerartransport genom terminalen, men YVR tänker också mycket på upplevelserna mellan linjerna. Lynette och hennes team tar ytterligare steg och använder plattformsmiljöns flexibilitet för att korrekt återspegla element där människan ställs i centrum, inte bara anläggningshantering.
Flygplatsens strukturella utsmyckningar, så som det inhägnade skogsområdet, har redan återskapats digitalt. Nu kan kulturskatter som Susan Points Musqueam Welcome Figures och en kanot som skapades som en hyllning till flygplatsens samarbete med Musqueam-folket, också återskapas.
”Vi snidade den här vackra kanoten och nu har vi återskapat den i tvillingen. Du kan se träfibrerna. Det är en vacker digital tvilling av det där fantastiska sniderikonstverket som vi jobbade på med våra Musqueam-vänner.”
”Vi försöker alltid att förstå först innan vi skapar saker. Vad kan hjälpa konstnärerna? Vilka konstnärer är bekväma med att vi digitaliserar deras verk och hur kan vi använda den här digitala plattformen till deras förmån? Vi går igenom det nu med våra Musqueam-vänner.”
YVR:s avtal Sustainability Friendship Agreement med Musqueam-folket är inbäddat i organisationens kultur och hantering, men den digitala tvillingen skapar möjligheter som sträcker sig långt utanför uppskattning för kulturarv. Den här innovativa metoden skapar teamsamarbete på nya fronter, så som ungdoms- och engagemangsinitiativ och skapandet av anställningsmöjligheter.
”Några av våra Musqueam-vänner fick gå ett program för att lära sig Unity-plattformen [spelmotor] och vi samarbetar även med First Nations Tech Council för att sätta ihop ett program som hjälper studenter att lära sig mer om tekniken som vi använder på YVR. Det är ett rätt spännande teknikområde och nu kan de se det och uppleva det på ett annat sätt. Det är bra för oss eftersom vi får fantastiskt skickliga unga personer som är intresserade av att arbeta med oss.”
Estetiskt tilltalande är inte lika med opraktiskt. Ett av Lynettes långsiktiga mål är att passagerare ska ha tillgång till tvillingens virtuella miljö. För kösimuleringar är väl nästa stora spelnyhet? Lynette skrattar.
”Nej! Det finns ett antal användningsfall som kan vara väldigt användbara om passagerare skulle få tillgång till en version av den digitala tvillingen direkt. En passagerare kanske behöver tillgång till en rullstol. Tvillingen kan då ge avancerad information om hur personen kan förflytta sig genom terminalen och få tillgång till de anläggningarna. Om det är en familj som har ett autistiskt barn så kan barnet uppleva flygplatsmiljön innan hen anländer. Vi har också experimenterat med VR-appar. Det är något som vi håller ett öga på. Det kanske blir något i framtiden, särskilt för underhåll och utbildning.”
YVR har en historia av att ta tekniska innovationer och tillämpa dem på företag. Situational Awareness Module har utvecklats både som intern infrastrukturoptimering och som ett kommersiellt erbjudande från deras innovationshubb där de visar upp sitt åtagande till att skapa digitala upplevelser både för sin egen drift och som kommersiell strategi.
”Den digitala tvillingen är först och främst till för att hjälpa våra passagerare. Vi måste se till att allt vi gör i tvillingen har som slutmål att hjälpa våra passagerare att ta sig fram på flygplatsen så effektivt som möjligt”, säger Lynette. ”Kommersialiseringen är sekundär, men vi vet att om det här fungerar så kan andra företag bli intresserade av att skapa sina egna virtuella miljöer.”
Varför vill Lynette så gärna se hur den digitala tvillingen kan fungera hos konkurrenterna i en bransch där siffrorna först nu ”är ungefär vad de var innan pandemin”?
”Jag skulle gärna se tvillingar för hela det kanadensiska ekosystemet”, säger hon begeistrat. ”Vi är alla del av ett nätverk. Om alla hade samma nivå av situationsmedvetenhet i hela nätverket skulle våra bud ha full insikt i vad som händer på marken och fatta beslut på andra sätt. Det skulle vara omvälvande för vår bransch.”
”Vi har alltid varit annorlunda ur ett produktperspektiv”, säger Lynette. ”Vi utvecklade våra BorderXpress-kiosker runt 2010 för Olympiska spelen här i Vancouver, sedan lanserade vi dem i Kanada och därefter i USA och Europa. Vår strategi har alltid varit att se till att det vi skapar kan tillämpas av vår egen befolkning. Det är där testet ligger. Du kan skapa, skapa och skapa, men vad är meningen med det om ingen använder det?”
Slagkraften i YVR:s självbetjäningslösning BorderXpress kanske har lugnat sig, men det finns en möjlighet där.
”Tekniken utvecklas och ändras, men under pandemin var det ingen som investerade, så verksamheten gick ned. Vi har ett fantastiskt entreprenörteam som är vana vid att tillhandahålla värde till kunderna. Vi kunde dra nytta av de fantastiska förmågorna som vi redan hade och be dem att fokusera på den nya tvillingtekniken. Med BorderXpress visste vi att om vi utvecklade något som fungerar för oss så fungerar det förmodligen för andra flygplatser också. Vi använde dem varje dag och vi använde samma strategi för den digitala tvilling-möjligheten.”
YVR-teamets genialitet och öga för möjligheter har sett till att deras digitala tvilling inte längre är ett projekt. Det är helt integrerat i hjärtat av organisationens drift. Som Lynette säger: ”Vi driver flygplatsen genom den här digitala linsen. Den berör allt vi gör. Det är hur vi arbetar.”
Himlen sätter inte längre gränserna för flygplatsbranschen med digitala tvillingar. Oavsett om det är för kollegor eller kunder är intuitiva och experimentella visualiseringslösningar nu viktiga verktyg för anläggningshantering, leverans av optimerad drift för hela luftfartsbranschen samt för att stärka samarbetet mellan team genom att ge människor tillgång till data på passande sätt.