Digital Twin (Gemelo Digital), el futuro de la construcción y las industrias
Imagen de la película Iron Man, que recrea a un gemelo digital.
Que la tecnología avanza a pasos agigantados no es ninguna novedad, sin embrago cuando nos involucramos en la digitalización del contenido podemos llegar hasta la generación del Digital Twin o gemelo digital que es una representación digital de un proyecto de construcción o cualquier elemento físico, el que contiene información en tiempo real, convirtiéndose en una herramienta importante en la gestión del activo.
No es necesario recurrir a los ejemplos de la Nasa para simular las condiciones de los viajes fuera de la atmósfera terrestre, hoy son varias las compañías que están siendo atraídas por puesta en marcha de este gemelo que les ayuda en los procesos de recolección de Datos, instituciones bancarias para mejorar la seguridad de sus operaciones.
Sin ir más lejos en la mina “los Bronces” de Anglo American, ya se encuentran trabajando con el apoyo de un modelo, el cual da a conocer en tiempo real lo que ocurre en la mina, esta información es importante al momento de tomar decisiones de última hora.
Cómo opera
Un gemelo digital (o digital twin) es una representación digital de un objeto, proceso o servicio físico: desde un motor a reacción o parques eólicos a edificios o ciudades enteras. Estas réplicas virtuales son utilizadas para hacer simulaciones antes de que se creen e implementen cambios en los objetos reales, con el fin de recopilar datos para predecir cómo funcionarán.
En muchas ocasiones, los objetos físicos están dotados con muchos sensores encargados de recopilar datos sobre su estado en tiempo real, las condiciones de trabajo o su posición. Todos estos datos deben ser analizados y procesados para recrear el modelo digital.
Por ejemplo, el “gemelo digital” de la mina Los Bronces, maqueta virtual que se puede supervisar con mayor facilidad a través de dispositivos móviles y que funciona en tiempo real si la velocidad de internet lo permite.
Cómo se generan
Un gemelo digital se crea en un programa de computador que usa datos del mundo real para recrear simulaciones que pueden predecir cómo funcionará un producto o proceso. Se utilizan para evitar fallos en los objetos físicos y para realizar funciones avanzadas de análisis, monitorización y predicción.
Los responsables de crear un gemelo digital suelen ser expertos en matemáticas aplicadas o ciencia de datos. Estos profesionales analizan la física y los datos operativos de un objeto y desarrollan un modelo matemático que simule el original.
Al crear estos gemelos digitales hay que asegurarse de que el modelo virtual pueda recibir comentarios de los sensores que recopilan datos de la versión del mundo real. Esto permite que la versión digital imite y simule lo que está sucediendo con la versión original en tiempo real. Estos datos pueden ser relativos al ciclo de vida de un producto, sus especificaciones de diseño, sus procesos de producción, información de ingeniería, de producción (incluyendo materiales, piezas, métodos y control de calidad)…
Un gemelo digital puede ser tan complejo o tan simple como se necesite. La cantidad de datos que recoja determinará también con qué precisión el modelo digital simula la versión física.
Para qué se usan
Una vez que se han recopilado todos los datos, se usan para crear modelos analíticos con los que predecir los efectos y comportamientos de ese objeto ante unos posibles cambios.
Estas simulaciones están generadas teniendo en cuenta cuestiones como ingeniería, física, química, estadística, aprendizaje automático, inteligencia artificial, lógica empresarial u objetivos. Estos modelos se pueden mostrar a través de representaciones en 3D y modelado de realidad aumentada para ayudar a la comprensión humana de los hallazgos.
Qué beneficios tienen
El gemelo digital crea un modelo de simulación que puede actualizarse junto con el modelo físico y real o en lugar de este. Esto permite a las empresas evaluar un ciclo de desarrollo completamente informatizado, desde el diseño hasta la implementación e incluso el desmantelamiento.
Al imitar los activos físicos, los marcos y las operaciones para producir datos continuos, un gemelo digital permite a la industria anticipar el tiempo de inactividad, reaccionar a las circunstancias cambiantes, probar las mejoras del diseño y mucho más.
Evidentemente, estos beneficios del gemelo digital dependen mucho de cada caso, pero en las grandes infraestructuras permite hacer un seguimiento y análisis de los productos existentes. Al hacerlo, se puede reducir su mantenimiento y los costes asociados, además de prever posibles fallos y adelantarse a ellos.
En qué industrias se usan
Los gemelos digitales se están utilizando ya en varias industrias, con diferentes aplicaciones y propósitos. Por ejemplo, en las fábricas se usan para que la cadena de producción sea más ágil y reducir posibles errores.
Gracias al gemelo digital, se consigue un entorno de experimentación seguro, anticipándonos a la realidad, donde se pueden aplicar procesos de transformación que permitan mejorar la eficiencia y la productividad, reduciendo costos y mejorando tanto productos como procesos.
Por ejemplo, es posible tener un sistema que monitorice digitalmente el proceso de construcción ofreciendo posibilidades de simular distintos escenarios de planificación, recogiendo datos de forma directa de los sensores de las máquinas en los puestos de trabajo, el historial de las operaciones, los planes de fabricación, tareas de mantenimiento programadas, etc.
Guido Vergara, gestor BIM DRS, nos comenta que la empresa se encuentra preparada para desarrollar este tipo de servicios y aplicarlos en áreas como industria o Minería. Con una experiencia de 13 años desarrollando proyectos BIM, y con software de punta podremos integrar la información real del proyecto con los modelos 3D de las obras, entregando al cliente información valiosa para la toma de decisiones.
Información en tiempo real modelada para tomar decisiones
Es sabido por todos que la evolución tecnológica a la que hemos asistido nos permite recopilar datos en tiempo real de cualquier fuente y lugar, así como manejar grandes cantidades de datos, aplicar algoritmos predictivos y mostrarlo todo de una forma visual al usuario.
Por un lado, podemos encontrarnos con limitaciones que hacen más difícil monitorizar constantemente y digitalizar todos y cada uno de los procesos que influyen en la eficiencia de una planta, con mucho equipos y sistemas heredados que con frecuencia se encuentran aislados, con protocolos y una arquitectura que no siempre es la más adecuada
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