Los gemelos digitales contribuyen a la resiliencia de la infraestructura

Impulsar resultados óptimos para proyectos y comunidades

Por Thomas Coleman, Gerente de Integración Tecnológica

Al planificar un proyecto de infraestructura, uno de los desafío y necesidades claves para desarrollar es la resiliencia. La experiencia reciente con el COVID-19 ha resaltado la importancia de tener capacidad de adaptación de la infraestructura; los eventos futuros no anticipados, seguramente volverán a evaluar la capacidad de recuperación operativa de los choques a corto plazo y las incertidumbres a largo plazo. En las siguientes preguntas y respuestas, hablamos con Thomas Coleman, Gerente de Integración de Tecnología de WSP, para explorar cómo los gemelos digitales pueden generar resultados óptimos para proyectos de infraestructura y las comunidades que apoyan.

¿Qué es un gemelo digital y por qué son importantes en los proyectos de infraestructura?

Thomas Coleman: Un gemelo digital es una réplica virtual de un activo que incorpora datos asociados en tiempo real durante la operación de este. Proporciona una visualización inmersiva e integrada de información almacenada previamente y permite el uso de técnicas modernas de análisis digital, como el monitoreo basado en la condición y el análisis predictivo, para planificar el funcionamiento continuo de la infraestructura. Por ejemplo, en 2015, WSP avanzó la primera fase de un gemelo digital en Chicago para apoyar el proyecto de ferrocarril expreso O’Hare. Esta fase permitió el análisis de múltiples rutas ferroviarias dentro de un modelo 3D para comprender mejor y optimizar los factores que afectaron las rutas ferroviarias expresas al Aeropuerto Internacional O'Hare.

Ya sea para una ciudad entera, un puente, una carretera, un edificio, un sitio con numerosos edificios o un aeropuerto, un gemelo digital proporciona una toma de decisiones bien informada durante el ciclo de vida de un activo. La visión final para la aplicación de un gemelo digital es crear un sistema de ellos interconectados para la infraestructura dentro de una ciudad, región o nación, como lo imagina el Reino Unido, por ejemplo.

¿Cómo avanzan los gemelos digitales en el modelado de información de edificios (BIM)?

Thomas Coleman: BIM es un proceso basado en el modelado 3D para planificar, diseñar, construir y administrar infraestructura. Tanto BIM como un gemelo digital pueden usarse para facilitar un entorno de trabajo colaborativo para que los equipos de proyecto y las partes interesadas clave, puedan visualizar una gran cantidad de datos del proyecto desde una base de conocimiento común; y ambos ayudan con los diversos aspectos del desarrollo del proyecto. Sin embargo, el proceso BIM no está diseñado para una respuesta operativa en tiempo real, que es la característica distintiva de un gemelo digital. De esta manera, un gemelo digital es el siguiente paso evolutivo de BIM.

Un gemelo digital para infraestructura puede actualizarse continuamente con grandes datos de múltiples fuentes, permitiendo pruebas mejoradas de escenarios hipotéticos, análisis de la interdependencia de múltiples sistemas y simulación de riesgos y vulnerabilidades, todo para el desarrollo de la resistencia del activo.

¿Qué herramientas admiten la recopilación de datos para gemelos digitales?

Thomas Coleman: Satélites, aviones, drones, sensores y dispositivos robóticos son algunas de las herramientas geoespaciales que ahora brindan una recolección de datos rentable, automatizada y continua más allá de la capacidad humana. Por lo general, un gemelo digital comienza como un modelo BIM 3D estático de un activo de infraestructura. Los drones con detección de luz y rango (LiDAR) se pueden usar para generar un modelo 3D de nube de puntos y acelerar el desarrollo de un modelo gemelo digital 4D, para aplicar la dimensión del tiempo, la visualización inmersiva y el análisis de aprendizaje automático.

El uso potencial se está expandiendo. La crisis de COVID-19 ha llamado la atención sobre los gemelos digitales como un medio para simular el movimiento de personas en edificios, estaciones de tránsito y otros lugares públicos, y permitir un mayor análisis del riesgo de salud situacional, destacando así a los gemelos digitales como una herramienta indispensable para la planificación de la infraestructura. y diseño.

¿Los gemelos digitales aportan ganancias más allá del desarrollo de la infraestructura?

Thomas Coleman: Nuestra experiencia global en proyectos con implementación gemela digital demuestra que una mayor usabilidad de datos a través de técnicas geoespaciales, big data, modelado 3D y computación en la nube puede conducir a mejoras en la productividad y ahorro de costos. Estas ganancias provienen del análisis del desempeño de los procesos y activos, la identificación de problemas y la aplicación de inteligencia artificial para el análisis predicativo durante el ciclo de vida de un proyecto de infraestructura.

La facilidad y la rentabilidad de la recopilación de grandes datos e IoT, intensifica la necesidad de administrar bien los datos, para maximizar su valor que fluyen hacia un gemelo digital.

Anteriormente, mencionó que los gemelos digitales proporcionan una perspectiva integrada para informar las decisiones. ¿Cómo pueden estas decisiones ayudar a lograr resultados sostenibles para las comunidades?

Thomas Coleman: Al ver la infraestructura como un ecosistema, o un sistema complejo de elementos interconectados e interdependientes, los involucrados en la planificación, diseño e implementación de proyectos pueden considerar cómo múltiples factores podrían llegar a afectar los resultados, no solo para el activo de infraestructura, sino también el medio ambiente y las personas en cada comunidad. Las partes interesadas clave pueden compartir sus recomendaciones y dar forma a mejores decisiones para el diseño, construcción y operación de un activo de infraestructura, y brindar beneficios duraderos para la sociedad.