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, integrando y conectando diferentes datos del proyecto constructivo BIM y GIS, con tecnología de mantenimiento y control de instalaciones, IoT y sensores, analítica y Big Data, en lo que se conoce como “Gemelos Digitales” o “Digital Twins”.
Para hablar sobre como los Gemelos Digitales benefician la gestión de activos y el mantenimiento de grandes infraestructuras, preguntamos a Jesús Esteban, DX Business Manager en SEYS-SyKGIS, Especializado en GIS y los servicios de localización, movilidad y navegación, el BIM y su integración con las tecnologías CAD y GIS, las Smart Cities, la Industria 4.0.
Para empezar, podrías contarnos ¿Qué es un Gemelo Digital y en qué sectores está más demandado?
Un gemelo digital se puede considerar una representación digital de un objeto o sistema físico, en su definición más breve y concisa. Los Gemelos Digitales se comportan de la forma más semejante posible a la realidad física, ya que permiten predecir y mostrar el conjunto de datos de forma intuitiva al usuario para que pueda tomar decisiones más rápidas y fiables.
En sus inicios los gemelos digitales se asociaron mucho al concepto de la Industria 4.0 y a los productos de software asociados al diseño y a los procesos de automatización y optimización del sector industrial. Se generaban para objetos físicos pequeños, y el diseño asociado a la industria de distintos tipos y las diferentes piezas que pudiera componer un equipo. Su complejidad se fue agrandando para generar a partir de esos componentes individuales otros gemelos digitales de equipos completos.
Posteriormente, y sobre todo debido a la mejora en las capacidades de software para el modelado y simulación 3D en los entornos de la construcción (BIM), relacionados con las tecnologías CAD y GIS, los gemelos digitales empezaron a tener cabida en proyectos de urbanismo, gestión del territorio e infraestructuras públicas.
Concretamente, ¿cómo ha impactado/influenciado la tecnología del gemelo digital en el sector de la AEC y BIM?
El Gemelo Digital en su concepción más amplia y moderna va a impactar e influenciar en el sector AEC de forma altísima. Y me refiero a “va a impactar” ya que hasta el momento actual el uso de los gemelos digitales ha sido limitado, y en la gran mayoría de los casos solo servía como representación digital 3D de gran calidad, pero sin conectarse a otros sistemas o datos.
En el momento presente y en un futuro próximo los gemelos digitales van a convertirse en sistemas dinámicos, conectados a tiempo real y al escenario real o escenarios futuros con alta calidad 3D y conectados al resto de los sistemas de gestión y operacionales del activo. Una parte sustancial de ello se deberá gracias a la integración en el gemelo digital de los modelos BIM de infraestructuras con el entorno cartográfico y geográfico soportado por los sistemas GIS.
Si a eso unimos las capacidades añadidas de las tecnologías de la Realidad Virtual (VR) y la Realidad Aumentada (AR) y los procesamientos disponibles en las nuevas tecnologías de la Inteligencia Artificial (ML/DL/AI) asociada al Big Data y al Data Analytics que son fuentes de datos de alto valor para la AI, su aplicación a un gemelo digital multidmensional abre un campo inmenso en el uso de los mismos para el ciclo completo de las infraestructuras del territorio, del transporte y de las ciudades.
¿Entonces, es la integración de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y BIM, lo que realmente ha creado avance hacia una digitalización integral del sector de la construcción?
La integración de datos GIS en los Modelos BIM permitirá que, desde el gemelo digital, y en un entorno unificado, amigable y real, se pueda trabajar de forma homogénea con los distintos sistemas de gestión, de mantenimiento y de operaciones implicados en una infraestructura, aprovechando entornos de visualización y consulta en tres dimensiones, de realidad virtual y aumentada. Esta capacidad debería hacer más eficiente y eficaz la gestión y el mantenimiento de las instalaciones de los edificios y las infraestructuras, mejorando los servicios asociados al mismo.
Esquema de integración de sistemas TI de gestión de infraestructuras e instalaciones con un Gemelo Digital – Fuente: Propuesta “Smart DTwin Port” de Seys-Idasa Sistemas-Arisnova-Fundación Valenciaport al Plan Puertos 4.0 año 2020
Háblame del papel del gemelo digital en la gestión y mantenimiento infraestructuras.
La Transformación Digital en el sector AEC debe perseguir incluir la digitalización y sus procesos en todo el ciclo de vida de la construcción, por lo que en dicho ciclo de deben ir utilizando los distintos sistemas de información más adecuados para cada fase, pero siempre buscando que exista una integración y conexión digital de los sistemas involucrados, dentro de cada fase y entre las fases.
Esto implica que debe establecerse una conexión digital entre los sistemas de información involucrados, a saber; GIS, CAD, BIM y la integración entre ellos, la integración con los sistemas de gestión y mantenimiento integral de los activos físicos de las instalaciones y sus servicios (facilities) y redes (utilities) asociados (sistemas AM/FM y GMAO) así como también la integración con los sistemas de control y supervisión de las instalaciones del tipo SCADA. Adicionalmente y teniendo en cuenta que las construcciones cada vez están más domotizadas e integradas con el mundo IoT (Internet de las Cosas), todo lo anterior debe estar conectado con esta domotización y sensorización “inteligente”.
La guinda final a este amplio y ambicioso proceso debería ser la generación de un Modelo Digital 3D-VR que sobre la base de la integración de GIS-CAD-BIM permita en ese universo virtual y muy próximo a la realidad representar e interactuar con los sistemas de gestión, mantenimiento, operaciones y de control-supervisión de las instalaciones, consiguiendo disponer un entorno único y amigable para todos esos procesos.
A parte de la gestión de y mantenimiento de activos, ¿Qué otras finalidades o ventajas tiene el gemelo digital en proyectos de construcción?
Como ya se ha comentado anteriormente, la finalidad del Gemelo Digital es dar una visión lo más real posible de las instalaciones e infraestructuras a representar y permitir que se convierta en el entorno digital óptimo para la futura interacción de los procesos que en dichas instalaciones e infraestructuras van a ocurrir.
En cuanto a lo que es el propio proyecto de construcción, el gemelo digital debería facilitar a los técnicos implicados en el proyecto el poder trabajar de una forma cooperativa y sinérgica, mediante un entorno visual 3D y de calidad, con los diferentes datos disponibles de fuentes CAD, GIS y BIM, consiguiendo que la información se interrelacione correctamente entre sí y que los diferentes actores del proyecto puedan compartir y aprovechar la información de los demás para que el proyecto en su conjunto cumpla sus objetivos con eficacia.
Un aspecto importante en el uso del Gemelo Digital en un proyecto de construcción es que todos los subproyectos y componentes que se generen del proyecto de una edificación, infraestructura o instalación, durante el proceso de análisis, diseño, desarrollo final del proyecto y posterior proceso constructivo puedan ser directamente integrados en el Gemelo Digital y en el mismo visualizar e interactuar con todos ellos. El objetivo de esto será tomar decisiones a posteriori o en tiempo real para el mejor resultado de dicho proyecto y obra.
Deslizamiento detectado con LIDAR. La zona roja indica perdida de altura y la verde, ganancia. A la derecha imagen de Ortofoto actual de la misma zona.
Copernicus Sentinel 1
