27 de octubre de 2021
Gemelo Digital: Construcciones del futuro y la metodología BIM
Contenido:
Qué es un digital twin o gemelo digital.
Un digital twin o gemelo digital es una copia virtual de un producto o proceso que simula el comportamiento de este y proporciona simulaciones detalladas de cómo se comportará y operará este producto durante todas las fases de su vida útil.
Los gemelos digitales son representaciones visuales “vivas” conectadas con el sistema real al que representan. No se trata de una maqueta 3D tradicional ni de un modelo fabricado a partir de información. El objetivo en este caso e construir centros de datos de manera más eficiente y sostenible desde el principio para obtener resultados más eficientes.
Ya sabemos que un digital twin es la representación digital de un entorno o un objeto físico, como por ejemplo un coche, un puente o un edificio. Es importante saber que comprende todas las fases del ciclo vital de un objeto, desde su diseño y fabricación hasta su construcción. Al contrario que los modelos de datos estáticos, los gemelos digitales evolucionan en tiempo real.
Tienen capacidad de aprender, actualizarse y comunicarse con sus copias originales físicas gracias al intercambio de datos. Este proceso es posible gracias a las tecnologías de IA, aprendizaje automático e IoT. En cuanto a la tecnología en la industria de la construcción, se puede afirmar que ha tenido un gran avance junto con la transformación digital. La incorporación de tecnologías propias de la industria 4.0 como la robotización, la impresión 3D o los nuevos materiales son algunas de las tendencias que están en auge.
Ejemplo Visual de un gemelo digital
Para que puedas hacerte una idea, en el siguiente enlace encontrarás una demo de un ecosistema de gemelo digital : https://digital-twin-concept-bim6d.herokuapp.com/
El uso de drones es parte de este proceso ya que se pueden desplazar por el edificio para escanear con precisión todos los rincones y trasladar la información a un software que genere la réplica. En unos años, los gemelos digitales evolucionarán rápidamente más allá del modelado de información para la construcción (BIM).
Se prevé que en unos años la mitad de las compañías industriales usará gemelos digitales, lo cual les ayudará a aumentar su eficacia en un 10%.
En conclusión, contar con un digital twin permite amplias funciones como experimentar sin riesgos, monitorizarlo, analizar su reacción ante determinadas situaciones y mejorar su rendimiento. Algo muy beneficioso para los procesos de fabricación y un avance decisivo en construcción industrializada.
Ejemplos reales de la utilización de un gemelo digital
El uso de gemelos digitales es conocido en todo el mundo. En Singapur, es conocido el proyecto de plataforma digital 3D Virtual Singapore. La característica principal es que permite a usuarios de distintos sectores crear herramientas con las que resolver diferentes retos a los que se enfrenta la ciudad.
Otro de los lugares a destacar es India, donde se está creando Amaravati, la capital del nuevo estado de Andhra Pradesh. Es una “ciudad inteligente” o smart city. Su desarrollo se está llevando a cabo mediante un gemelo digital que integra más de 1000 tipos de datos.
Compatibilidad del gemelo digital con la metodología BIM
La metodología BIM ha revolucionado y cambiado el sector de la ingeniería, la construcción y la arquitectura (AEC) en los últimos años y sigue innovando a diario. A día de hoy, podemos hacer simulaciones que van más allá de una representación del modelo en 3D. Se pueden integrar y conectar diferentes datos del proyecto constructivo BIM y GIS. Mediante la utilización de IoT y sensores, analítica y Big Data se consiguen los “Gemelos Digitales” o “Digital Twins”.
Arquitectos, ingenieros, empresas de construcción y urbanistas han usado durante mucho tiempo diseño asistido y softwares BIM para ayudar a crear, planificar y construir sus proyectos. Pero con la llegada de la internet de las cosas (IoT), los sensores, el Big Data y la computación en la nube, ahora pueden crear «gemelos digitales» de ciudades enteras que se muestran y comportan en una gran variedad de distintos escenarios.
El aprendizaje automático y los algoritmos de inteligencia artificial sirven para trabajar de forma más eficiente.
El BIM mejora los resultados en los proyectos de ingeniería civil al facilitar el análisis de varios escenarios. Esto permite que los proyectos se puedan entregar de acuerdo con la programación y el presupuesto, todo ello avalado por datos. Además, facilita la colaboración mediante la información compartida a lo largo del ciclo de vida del proyecto, generando resultados más favorables.
Más ventajas de utilizar la metodología BIM
Actualmente, los proyectos de infraestructuras son más complejos y la implementación de BIM facilita la colaboración del equipo de proyecto. De este modo, se reducen los errores, facilita la previsibilidad de los costes y mejora la comprensión. En cada una de las siete fases o dimensiones de que se compone el ciclo de vida de un proyecto, la metodología BIM aporta ventajas. Desde diciembre de 2018 es obligatoria su implantación en España en los expedientes de contratación de servicios y obras de licitaciones públicas de edificación.
BIM es muy práctica y eficaz en la gestión inicial como herramienta para analizar la posible rentabilidad y la viabilidad, en función de la fecha prevista de entrega del proyecto y la carga de trabajo que implique. También a la hora de redactar tanto el Proyecto Básico como el Proyecto de Ejecución, ambos de acuerdo con lo establecido en el BEP, el Plan de Ejecución BIM que debe definir el BIM Manager con las bases, reglas y normas internas del proyecto a desarrollar con esta metodología, de manera que se garantice la coordinación y cohesión de todos los agentes implicados en el trabajo.
Ventajas principales de utilizar un gemelo digital
Hemos recopilado las principales ventajas de utilizar un gemelo digital en los proyectos de construcción:
Un poco de historia
El gemelo digital no es un concepto nuevo, en la década de 1960 se desarrolló por primera vez en la NASA para probar la viabilidad de las misiones. Concretamente como una “tecnología de la emulación” para simular sistemas utilizados en el espacio mediante complejas reproducciones físicas en tierra.
Cuarenta años después, el concepto del gemelo digital aplicado al ciclo de vida de los productos se atribuye generalmente al Dr. Michael Grieves, quien 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.
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. Pero a medida que el sector de la construcción avanza y el rápido efecto de transformación digital que ha generado la pandemia de COVID-19, son más esenciales en cada fase del ciclo de vida de un proyecto.
Los cinco niveles del gemelo digital
Para entender mejor el proceso, los gemelos digitales operan en cinco niveles diferentes de sofisticación. Desde un modelo más sencillo que integra datos de diversas fuentes a un modelo más avanzado que actúa de forma autónoma. 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.
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