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LOS GEMELOS DIGITALES
El desarrollo tecnológico está desde ya basado en los Gemelos Digitales, donde modelamos un producto, equipo, maquinaria…etc en un ambiente digital, con sus características, pesos, medidas, formas y demás datos reales para probar su funcionamiento y eficiencia digitalmente, antes de construírlo en el mundo real.
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“Información tomeds de REDSHIFT de AutoDesk”
La historia del gemelo digitalDécada de 1960
El concepto de gemelo digital se remonta a los años 60, década en que la NASA desarrolló una “tecnología de la emulación” para simular sistemas utilizados en el espacio mediante complejas reproducciones físicas en tierra.
Estos simuladores demostraron ser cruciales durante la misión Apolo 13, de triste fama, cuando los ingenieros de la NASA utilizaron 15 maquetas controladas por ordenador para evaluar y recrear las condiciones a bordo de la maltrecha nave espacial, que se encontraba a más de 300 000 kilómetros de distancia. La información que obtuvieron mediante este sistema les sirvió para guiar el regreso de la tripulación en una de las misiones de rescate más trepidantes de la historia de Estados Unidos.
Década de los 2000
El concepto del gemelo digital aplicado al ciclo de vida de los productos se atribuye generalmente al Dr. Michael Grieves, investigador jefe del departamento de fabricación avanzada del Instituto Tecnológico de Florida. Grieves presentó la idea en 2002, en una conferencia de la Sociedad de Ingenieros de la Fabricación del país. En dicha conferencia propuso un centro de gestión de ciclos de vida que contase con una representación física y una virtual del elemento en cuestión, a las que se sumaría el intercambio de información que tiene lugar entre ambas.
Si bien el potencial de los gemelos digitales era evidente, la potencia, conectividad y capacidad de almacenamiento de datos que una tecnología así exigía a los equipos informáticos del momento eran demasiado costosas como para poder implementarse en la mayoría de los sectores industriales. Por esta razón, durante décadas la idea no fue más que un sueño imposible. Sin embargo, los últimos cinco años han visto como las tecnologías de IA e Internet de las Cosas han dado viabilidad al proceso.
Los 2020
Se prevé que para 2026 el mercado global de gemelos digitales haya alcanzado un valor de 48 200 millones de dólares.
Pese a que la tecnología del gemelo digital está bien afincada en el sector de la fabricación, aún es algo relativamente nuevo en el ámbito de la arquitectura, la ingeniería y la construcción, menos estandarizado, más fragmentado y tradicionalmente más reacio a adoptar procesos digitales. Pero a medida que el sector de la construcción avanza en su transformación digital —acelerada por el uso de modelos remotos al que obligó la pandemia de COVID-19—, las firmas más emprendedoras están adoptando de buen grado la idea de que estos gemelos virtuales se vuelvan esenciales en cada fase del diseño, la construcción y las operaciones. Muchas de estas firmas ya están manos a la obra buscando soluciones.
Los 5 niveles del gemelo digital
Los gemelos digitales operan en cinco niveles diferentes de sofisticación. Los modelos más sencillos integran datos de diversas fuentes; el modelo más avanzado es capaz de actuar de forma autónoma.
Nivel 1: Gemelo descriptivo
El gemelo descriptivo es una versión conectada y editable de los datos de diseño y construcción: una reproducción visual de un objeto edificado. Los usuarios especifican el tipo de información que quieren que se incluya y el tipo de datos que desean extraer.
Nivel 2: Gemelo informativo
Este nivel cuenta con una capa añadida de datos procedentes del funcionamiento y los sensores. El gemelo captura y agrega datos definidos y los verifica para garantizar que los sistemas colaboren entre ellos.
Nivel 3: Gemelo predictivo
Este gemelo es capaz de utilizar datos de funcionamiento para llegar a ciertas deducciones. (Es como si un vehículo nos avisase de que ha llegado el momento de cambiar el aceite).
Nivel 4: Gemelo integrado
Este gemelo simula situaciones posibles en el futuro y se plantea preguntas del tipo “¿Qué pasaría si…?”.
Nivel 5: Gemelo autónomo
Este gemelo tiene la capacidad de aprender y completar acciones en nombre de los usuarios.
Es importante recalcar que los niveles 1 y 2 son los que actualmente se utilizan en arquitectura, ingeniería y construcción. Aún están por instaurarse los niveles 3, 4 y 5, que van enriquecidos con datos enviados en tiempo real desde sensores integrados y tecnologías IoT.
Más allá de la nueva construcción: la intervención inteligente
La aplicación de los gemelos digitales no se limita a los elementos de nueva construcción: también puede resultar muy útil para recabar información sobre el funcionamiento y el uso potencial de un edificio o infraestructura ya existente.
Al aplicar la intervención inteligente a una estructura que ya existe, se mejora el rendimiento, se reduce al mínimo la incertidumbre y se gestionan mejor los riesgos. Son evidentes las ventajas que esto puede conllevar para las personas en todos los puntos de la cadena de valor, ya sean contratistas, proveedores, inversores, propietarios u ocupantes del edificio.
Integrar un gemelo digital en una estructura construida puede suponer todo un desafío, especialmente cuando no existen archivos digitales. La captura de la realidad mediante escaneo láser o fotogrametría puede suplir esas carencias al crear un modelo de gran precisión basado en nubes de puntos. Un ejemplo reciente de captura de la realidad ha sido la creación de un gemelo digital de la catedral de Notre Dame de París que asista en su reconstrucción a raíz de los graves daños ocasionados por el incendio de 2019.
La implementación de gemelos digitales en estructuras ya existentes
Implementar gemelos digitales es más sencillo en unos objetos ya existentes que en otros, como por ejemplo en plantas de tratado de aguas, cuyos sistemas están más expuestos. Sea cual sea el caso, invertir en este tipo de tecnología merece la pena si se busca que una construcción sea más eficiente en lo económico, más sostenible y adaptable a largo plazo. Aplicados a sistemas más amplios, los gemelos digitales pueden contribuir a que las sociedades sean más sostenibles, ágiles y receptivas a medida que cambian sus necesidades.
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La importancia del Gemelo Digital en el proyecto de una industria. Podemos simular el funcionamiento antes de construir cualquier infraestructura. Mientras mas preciso sean los datos de entrada, mejor será el resultado.
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EL GEMELO DIGITAL EN LA PRODUCCION INDUSTRIAL
Indudablemente la construcción de un Gemelo Digital es muy importante a la hora de proyectar una industria porque nos permite anticipar cualquier problema o defecto. El desarrollo del Gemelo en un ambiente con Modelado BIM es el camino lógico en el flujo de diseño que cada vez mas se emplea actualmente.
Hay a quien no le gusta el Modelado BIM porque pone en evidencia todo lo que se hace mal o no se sabe hacer bien.
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