Una de las tendencias actuales más candentes en diseño y ejecución de infraestructuras son los gemelos digitales.
Pero, ¿qué son exactamente los gemelos digitales? No, no se trata de un dúo de electropop.
Los gemelos digitales son réplicas virtuales de objetos, proyectos y procesos reales que suelen estar conectados en tiempo real a sus gemelos y pueden capturar, analizar, simular y predecir todo lo que sucede en el mundo físico con el objetivo de mejorar el progreso y supervisar actividades y comportamientos.
Una breve historia
Se está llevando a cabo una revolución en el desarrollo y uso de gemelos digitales, pero no es un concepto del todo nuevo.
La idea apareció por primera vez en el libro Mirror Worlds de 1991 escrito por David Gelernter. Pero fue el ingeniero informático Michael Grieves en 2002 quien presentó y probó por primera vez el concepto de creación de representaciones digitales de sistemas físicos en los campos de la fabricación y gestión del ciclo de vida del producto. Continuó desarrollando la idea a través de diferentes publicaciones.
John Vickers de la NASA acuñó el término gemelo digital en 2010 mientras trabajaba con Grieves para mejorar los procesos de modelado físico empleados en naves y misiones espaciales.
Desde entonces, la idea se ha aplicado a soluciones SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) para la supervisión y mantenimiento remotos de instalaciones y edificios, y BIM (modelado de información de construcción), donde se usan modelos 3D para guiar el diseño y la construcción de infraestructuras.
Innovación impulsada por datos
El desarrollo del Internet de las cosas, donde cualquier objeto es controlado por sensores sea cual sea su tamaño, ha acelerado el uso de estas réplicas digitales conectadas.
Es posible contar con una representación en 2D o 3D de un edificio o carretera con la que comprobar, por ejemplo, el estado de una iluminación real o cualquier otro hardware, de forma remota y en tiempo real.
Esta tecnología no solo ofrece datos fiables, sino que también garantiza la seguridad física y ayuda a minimizar los riesgos y costes.
El ciclo vital de los gemelos digitales
En los proyectos de infraestructura, los gemelos digitales maduran al igual que sus hermanos físicos.
En la fase de diseño, el gemelo digital nace cuando se propone el modelo de información (en la actualidad, a menudo, el modelo BIM).
Durante la construcción, el objetivo es garantizar que el modelo físico se actualice y coincida con las estimaciones realizadas por su gemelo digital.
En la fase de operaciones y mantenimiento, cuando se construye la infraestructura, el objetivo es que el gemelo digital refleje a su equivalente en la vida real, ofreciendo información y análisis a las partes interesadas y completando así todo el ciclo vital.
Algunos usos del gemelo digital en esta última fase incluyen la obtención de información instantánea del movimiento de personas o vehículos, control de la temperatura y la calidad del aire y gestión del uso de energía.
Ampliación de usos
La fusión con otras tecnologías como la inteligencia artificial, la realidad virtual y aumentada y la cadena de bloques está empezando a ampliar sus posibles usos.
Por ejemplo, las gafas de realidad aumentada pueden facilitar la colaboración entre distintos miembros del equipo en diferentes ubicaciones. Una persona en una ubicación puede mostrar al resto del equipo el estado de la infraestructura o las obras, contribuyendo a la toma de decisiones.
Los drones reducen la necesidad de que el operador viaje para llevar a cabo el mantenimiento y la gestión de los activos. Estas tareas pueden llevarse a cabo desde el centro de control y la actualización de información puede automatizarse gracias al gemelo digital. También pueden contribuir a la creación de los gemelos digitales con tecnologías de captura de la realidad como LIDAR, análisis de vídeo y fotometría que ayudan a automatizar la representación digital del mundo físico.
Un buen sistema de gestión de activos se encarga de los costes, riesgos y rendimiento. Los gemelos digitales permiten mejorar el conocimiento de estas tres variables clave y pueden proporcionar el marco para integrarlas en modelos que contribuyen en la toma de decisiones estratégicas, logrando así resultados más eficientes a través de los supuestos analizados con los gemelos digitales.
También pueden ser el eje de diversas tecnologías digitales emergentes y transformadoras e informar de la toma de decisiones global. A medida que confluyan cada vez más gemelos digitales (medio ambiente, movilidad, infraestructura, fabricación, energía, clima, población) se empezará a impulsar una auténtica infraestructura informada y sostenible para nuestro planeta.
Todavía no hay comentarios