El mundo del urbanismo y el mantenimiento de las ciudades están cambiando. Por ello, los beneficios de los gemelos digitales son cada vez más evidentes, ya que estas herramientas de análisis ayudan a aumentar la eficiencia e informar las decisiones.
¿Qué son los gemelos digitales?
Un gemelo digital es una representación digital de un objeto, proceso o servicio físico. Un gemelo digital es, esencia, un programa de computadora que usa datos del mundo real para crear simulaciones que pueden predecir como funcionará un producto o proceso.
Estos programas pueden integrar 3 cosas:
- Internet de las cosas (Industria 4.0).
- Inteligencia artificial.
- Análisis de software para mejorar el resultado.
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Hablando en términos de ingeniería, un gemelo digital es un modelo 3D de una entidad física como un edificio o ciudad, pero con datos en vivo y continuos que actualizan sus funciones y procesos en tiempo real, proporcionando un medio para analizar y optimizar una estructura.
Es decir, los datos en vivo del sistema físico se envían a la réplica digital, haciendo que se muevan y funcionen como si fueran reales, brindándoles retroalimentación visual instantánea sobre sus procesos. Todos estos datos recopilados se pueden usar para calcular métricas como velocidad, trayectoria y uso de energía, para analizar y predecir tanto eficiencias como deficiencias.
¿Cómo funciona un gemelo digital?
El objeto en estudio, por ejemplo, una turbina, está equipado con varios sensores relacionados con áreas vitales de funcionalidad. Estos sensores producen datos sobre diferentes aspectos del rendimiento del objeto físico, como la producción de energía, la temperatura, las condiciones climáticas y más. Luego, estos datos se transmiten a un sistema de procesamiento y se aplican a la copia digital.
Una vez informado con dichos datos, el modelo virtual se puede utilizar para ejecutar simulaciones, estudiar problemas de rendimiento y generar posibles mejoras, todo con el objetivo de generar información valiosa, que luego se puede aplicar de nuevo al objeto físico original.
Tipos de gemelos digitales
1. Gemelo descriptivo
Quizá, el mejor ejemplo sea una estructura diseñada mediante metodología BIM, puesto que se trata de una versión editable de los datos de diseño y construcción, es decir, una representación visual de algún objeto edificado.
2. Gemelos informativo
Cuando algunos componentes de esta estructura ya interactúa, a ello, se le conoce como gemelo activo. Estos permiten estudiar la interacción de estos componentes, siendo el primer paso a los gemelos de proceso, los gemelos automatizados.
3. Gemelo predictivo
Un ejemplo de ello es cuando un gemelo es capaz de utilizar datos de funcionamiento para llegar a ciertas deducciones, por ejemplo, cuando un vehículo solicite cambiar el aceite o el mantenimiento completo.
4. Gemelo integrado
Este tipo de gemelo digital ya simula posibles situaciones en el futuro, y da alcances sobre futuros problemas.
5. Gemelo Autónomo
Este gemelo tiene la capacidad de aprender y completar acciones en nombre de los usuarios, además que, se mantiene actualizado en tiempo real respecto a cualquier cambio ocurrido en la estructura.
Es importante recalcar que el sector de la Ingeniería, Arquitectura y Construcción aún se encuentran en los niveles 1 y 2. Y aún están por instaurarse los niveles 3, 4 y 5 a través de sensores integrados y tecnologías IoT aplicadas a estructuras e infraestructuras.
Diferencias entre BIM y Gemelos Digitales
1. BIM es para diseño y construcción
BIM está optimizado para la colaboración y la visualización durante el diseño y la construcción, no para las operaciones y el mantenimiento. Como se mencionó anteriormente, la intención de BIM no es crear un modelo vivo de un edificio operativo, sino ayudar a diseñar y construir el edificio.
El enfoque del software BIM ha sido crear un diseño colaborativo y un proceso de construcción que visualice los aspectos físicos y funcionales de un edificio. La visualización en la fase de diseño y creación de prototipos de una nueva construcción ha sido esencial para que los «AEC» comprendan las relaciones espaciales.
A diferencia de un Digital Twin, este modelo de información física está adaptado a los edificios en vuelo, no a los que se encuentran ocupados y utilizados a diario.
2. BIM no está diseñado para una respuesta operativa en tiempo real
Los gemelos digitales se están reconociendo rápidamente como la parte más valiosa de la pila tecnológica de un edificio: es una imagen completa de su entorno construido en tiempo real.
Un Digital Twin puede brindarle información sobre el estado actual de los subsistemas de construcción, cómo se ven afectados por el comportamiento de los ocupantes cuando los activos como HVAC o iluminación pueden fallar y mucho más.
Es un modelo que evoluciona con el tiempo para ofrecer más valor con cada nueva etapa del ciclo de vida del activo. BIM es una entrada de datos clave para cualquier Digital Twin, pero BIM por sí solo no puede responder las preguntas operativas que los gerentes de instalaciones puedan tener sobre la optimización de las operaciones.
3. BIM se centra en los edificios en lugar de las personas
Si las tendencias continúan, el Digital Twin ciertamente reemplazará al software BIM incluso en la fase de diseño y construcción del ciclo de vida de un activo.
A medida que comenzamos a construir cosas teniendo en cuenta a las personas y la flexibilidad, nuestros modelos de información de construcción también deberán evolucionar para incluir patrones de comportamiento de las personas y un diseño de espacios que se adapte a su bienestar. Una vez más, BIM por sí solo no puede lograr estos resultados.
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