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Gemelo digital: el modelo inteligente de datos, futuro de la edificación

¿Cómo transformará el gemelo digital el sector de la arquitectura, la ingeniería y la construcción? Descúbrelo en este vídeo y el artículo que lo acompaña?

¿Qué es un gemelo digital BIM?

Un gemelo digital es la representación digital de un entorno o un objeto físico, como por ejemplo un coche, un puente o un edificio. En ese sentido, no se trata tanto de una maqueta 3D tradicional como de un modelo fabricado a partir de información.

Es una referencia de datos comunes que se crea durante los inicios de un proyecto y comprende todas las fases del ciclo de vida del objeto en cuestión, desde su diseño y fabricación hasta su construcción, fases operativa y de mantenimiento e, incluso, su futura reutilización.

Al contrario que los modelos de datos estáticos, los gemelos digitales son entidades dinámicas, “vivas”, que evolucionan en tiempo real. Son capaces de aprender, actualizarse y comunicarse con sus homólogos físicos gracias al intercambio de datos que se da a lo largo del ciclo de vida del elemento en cuestión, todo ello mediante tecnologías de IA, aprendizaje automático e IoT.

Pertrechados de estas simulaciones dinámicas, los usuarios de estos gemelos virtuales pueden hacer frente a diversos problemas antes de que estos se presenten, además de explorar nuevas oportunidades y planificar para el futuro.

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¿Qué es un gemelo digital en el contexto de la arquitectura, la ingeniería y la construcción?

Los gemelos digitales BIM, en la arquitectura, la ingeniería y la construcción, son reproducciones detalladas que comprenden las edificaciones y los sistemas contenidos en ellas.

Un gemelo digital podría tomar la forma de:

  • Un edificio
  • Un elemento de infraestructura, como por ejemplo un puente
  • Un complejo ecosistema de elementos interconectados, como una red ferroviaria, un distrito de oficinas o una ciudad

El funcionamiento del gemelo digital en la construcción

En la industria de la construcción, los gemelos digitales procesan información de diversas clases:

  • Datos de utilización procedentes de los conductos de calefacción, ventilación y aire acondicionado, así como de las instalaciones mecánicas, eléctricas y de fontanería
  • Datos de mantenimiento y piezas
  • Datos ambientales recogidos por sensores IoT

Al inicio de un nuevo proyecto edificatorio, se crea un gemelo digital para el cual los distintos equipos de profesionales del sector colaboran con los propietarios en la definición de los objetivos de rendimiento y los resultados que buscan. Los datos se van recogiendo de manera continua a medida que avanza el proyecto y después se aplican al modelo mediante una plataforma como Autodesk Tandem. Una vez la edificación se completa y se entrega al propietario, el gemelo digital continúa recopilando datos operativos, que se utilizarán para refinar el rendimiento y gestionar el mantenimiento a largo plazo, además de servir de apoyo en la fase de desmantelamiento y otros posibles usos que tenga la edificación en el futuro.

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Gracias a su constante evolución, basada en los datos facilitados por su gemelo físico, el gemelo digital BIM es capaz de llevar a cabo simulaciones y predicciones en respuesta a circunstancias de tiempo real. Un gemelo digital del sector de la construcción puede utilizarse, por ejemplo, para alinear la fachada solar de un edificio de modo que siga la trayectoria del sol o para modificar el flujo del aire del interior de modo que se minimice la transmisión de patógenos.

Otros ejemplos de optimización posibles gracias al uso de gemelos digitales en construcción:

  • Configurar espacios comerciales para aprovechar los patrones de conducta de los consumidores
  • Automatizar las operaciones de cultivos de interior para obtener las condiciones óptimas de crecimiento
  • Predecir problemas de mantenimiento en refinerías petroleras
  • Diseñar espacios de atención sanitara para un flujo de pacientes más eficiente y responder a las necesidades del personal
Gemelo digital: el modelo inteligente de datos, futuro de la edificación

Los gemelos digitales BIM conectan el diseño con los flujos de trabajo de la edificación

Desde el punto de vista del flujo de trabajo, los gemelos digitales permiten el acceso a datos que hasta ahora habían estado atrapados en silos o en papel. Este nuevo acceso ha facilitado que los equipos estén mejor conectados a lo largo de todo el ciclo de vida de un proyecto, desde su diseño hasta su desmantelamiento.

Y gracias a que integran datos estáticos —como especificaciones de componentes u horarios de mantenimiento— con datos dinámicos —como tasas de ocupación o condiciones ambientales—, los gemelos digitales dotan a todo el mundo, desde diseñadores hasta propietarios, de mayor autonomía para tomar decisiones bien fundadas que maximicen el rendimiento y el ciclo de vida del proyecto edificado.

BIM y gemelos digitales

BIM (en inglés, Building Information Modeling) es la fuerza que está impulsando la digitalización del sector mediante el uso de modelos multidisciplinares y la colaboración en la nube, con los cuales da forma al diseño y la gestión de los proyectos edificatorios y de los sistemas que estos contienen.

Los gemelos digitales aprovechan el potencial de BIM al máximo conectando los datos y los procesos con una gestión de la información que es dinámica, bidireccional y en tiempo real. Pueden crearse gemelos digitales sin BIM, pero, para que alcancen su máximo potencial, hay que empezar en cualquier caso por unos flujos de trabajos integrados y por la transmisión de información, que ya son los motores del proceso BIM. Por esta razón, para crear un gemelo digital, lo más eficiente es partir de esta tecnología.

El futuro de BIM y los gemelos digitales

En el futuro, la mayoría de los gemelos digitales irán integrados en el proceso BIM para que todas las personas involucradas en un proyecto obtengan información más completa en un entorno estandarizado. El valor de esta información va mucho más allá de un proyecto concreto: los datos capturados pueden reintroducirse en las fases de planificación y diseño de nuevos proyectos, aplicando así el aprendizaje de datos para mejorarlos continuamente.

La ciudad inteligente y los gemelos digitales: hechos para ir de la mano

Los gemelos digitales no tienen por qué estar aislados unos de otros. Integrando varios entre ellos, los diseñadores pueden construir un sistema conectado cuyo rendimiento podrán optimizar con el tiempo.

Si pensamos en las posibilidades más allá de un proyecto individual, nos daremos cuenta del amplio potencial del gemelo digital en cuestiones económicas, sociales y medioambientales. Podría incluso construirse una ciudad inteligente gestionada mediante datos en tiempo real para analizar y optimizar el consumo de energía, el funcionamiento de las redes inalámbricas y de los sistemas de seguridad y transporte público y el rendimiento de la infraestructura en general. Todo ello según sea necesario y facilitado por modelados de geodatos y sensores IoT. Las ciudades inteligentes serían capaces incluso de adaptarse a las condiciones cambiantes del clima y completar respuestas simuladas a emergencias como pandemias o desastres naturales.

Gracias a la capacidad de los gemelos digitales de recolectar e interpretar datos procedentes de áreas como el crecimiento demográfico, los recursos naturales y las condiciones climáticas, estos pueden ayudar a construir ciudades más adaptables e incrementar la capacidad de respuesta de los distintos sectores frente a retos de alcance global.

Todo esto es algo que ya está ocurriendo en diferentes ciudades del mundo. En Singapur, por ejemplo, el proyecto de plataforma digital 3D Virtual Singapore permite a usuarios de distintos sectores crear herramientas con las que resolver los complejos retos a los que se enfrenta la ciudad, tales como la mejora de los parques para desarrollar rutas de evacuación. En India, se está creando Amaravati, la capital del nuevo estado de Andhra Pradesh, una “ciudad inteligente” cuya construcción costará 6500 millones de dólares. Su desarrollo se está llevando a cabo mediante un gemelo digital que integra más de 1000 tipos de datos que gestionan el proceso de licencias, supervisan el progreso de las construcciones y evalúan los diseños que respondan mejor al clima extremo de la ciudad.

El uso de gemelos digitales está bien consolidado en la fabricación, pero su potencial aún está por desarrollarse en la arquitectura, la ingeniería y la construcción.

Acerca de Trigital Infográfica

Trigital Infográfica es un proveedor e integrador líder de soluciones de diseño 2D y 3D, soluciones de animación y postproducción, almacenamiento y redes, y equipos periféricos ligados a entornos de producción audiovisual o restauración. Durante más de veinticinco años, Trigital ha sido un socio comercial líder de proveedores de tecnología líderes como Autodesk, BlackMagic, Foundry, Infortrend, HP y otros socios de carácter tecnológico. Ofrecemos los mejores sistemas para la industria mediante la combinación de servicios y soluciones de tecnología avanzada.

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Autodesk es líder mundial en tecnología de diseño y fabricación, con experiencia en los sectores de la arquitectura, la ingeniería, la construcción, el diseño, la fabricación y el entretenimiento.

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