El gran valor de los gemelos digitales de infraestructura finalmente está aquí

A menos que haya estado viviendo bajo una roca durante los últimos años, probablemente haya notado que los gemelos digitales se han convertido en un tema candente en todos los sectores de infraestructura. Lo que alguna vez se consideró un atractivo visual futurista es ahora una forma poderosa y valiosa de combinar y aprovechar datos de fuentes dispares y múltiples disciplinas. Claro, los gemelos digitales son particularmente útiles para la visualización, pero su verdadero poder proviene de combinar datos oportunos, aunque potencialmente aislados, para obtener una visión virtual holística de un activo de infraestructura.

Ya sea en diseño, construcción u operaciones de activos, las empresas de ingeniería y los propietarios-operadores enfrentan limitaciones de recursos. La demanda de proyectos está superando la cantidad de personas disponibles para realizar el trabajo, lo que impulsa a los sectores a transformarse y cambiar la forma en que se realiza el trabajo. La adopción de flujos de trabajo digitales con doble potencia puede aumentar la productividad, aumentar el rendimiento y ofrecer mejores resultados. Los gemelos digitales de infraestructura se están convirtiendo en facilitadores críticos del diseño, construcción y operación de activos.

Si aún no está convencido, aquí hay algunos ejemplos específicos de cómo se utilizan los gemelos digitales en cada fase de la gestión del ciclo de vida de la infraestructura.

Fase de planeamiento
Después de identificar la necesidad de un nuevo activo o sistema de infraestructura, la fase de planificación comienza con la recopilación de información sobre costos, tiempos e implementación. La planificación también incluye estudios de viabilidad, diligencia debida, especificaciones de activos, estimaciones presupuestarias, negociaciones de contratos, financiación y comentarios públicos.

Los gemelos digitales de infraestructura aportan valor en la fase de planificación al ayudar a evaluar si un proyecto es económica o técnicamente viable. Un gemelo digital también presenta un entorno virtualizado conforme a obra o presenta diseños conceptuales para la participación de las partes interesadas.

Un ejemplo del mundo real de un gemelo digital de infraestructura que se utiliza en la fase de planificación es el South Dock Bridge de Londres, un puente peatonal de alto perfil que une South Quay con el icónico distrito comercial Canary Wharf de la ciudad. Dirigido por Arcadis, una empresa especializada en diseño e ingeniería sostenibles, el gemelo digital del proyecto incorporó la complejidad de los sótanos de varios pisos existentes con representación sobre el suelo para que todas las partes interesadas, incluido el público, pudieran visualizar el diseño y crear un plan para mitigar los desafíos de la construcción. en el barrio altamente desarrollado.

Fase de diseño
La idea conceptual del proyecto se materializa con detalles y especificaciones técnicas para su construcción y operación, que incluye requisitos y criterios que consideran datos regionales, urbanos y ambientales, además de otra información importante.

Los gemelos digitales de infraestructura se pueden utilizar para optimizar el diseño, detectar conflictos, ahorrar energía y reducir la huella de carbono. También brindan una mejor visibilidad de los datos BIM y pueden ejecutar simulaciones para reducir el riesgo de problemas como inundaciones y hundimientos. Otro gran beneficio de utilizar un gemelo digital en la fase de diseño es que se puede utilizar como una única fuente de verdad para datos de ingeniería multidisciplinarios, manteniendo a los ingenieros, gerentes de proyectos, propietarios-operadores y otras partes interesadas en la misma página con la información más reciente.

WSP, una empresa de ingeniería ambiental, utilizó gemelos digitales para diseñar su proyecto de transformación ferroviaria del puerto de Melbourne. Con solo tres meses para entregar los diseños finales, WSP presentó revisiones de diseño semanales a una comunidad de partes interesadas grande e involucrada, incluidos el contratista de construcción y los funcionarios portuarios. Esta colaboración en tiempo real condujo a un enfoque de diseño correcto a la primera , que identificó problemas potenciales desde el principio, reduciendo el desperdicio y la repetición del trabajo.

Fase de construcción
Durante la construcción, los gemelos digitales de infraestructura pueden cerrar la brecha entre la gestión de proyectos y el campo al hacer que todos los planos y datos sean accesibles a través de cualquier dispositivo móvil. Los gemelos digitales pueden ampliar BIM de 3D a 4D para permitir una mejor programación. Una mejor programación y planificación de recursos puede aumentar la seguridad y la eficiencia de las obras de construcción, ayudando a reducir las emisiones de carbono, el movimiento del suelo y los retrasos. Los gemelos digitales también pueden expandir 4D a 5D e incluir información de costos, haciendo que los presupuestos y las órdenes de cambio sean más predecibles durante la construcción.

Para la firma de diseño y consultoría WSB, aprovechar los gemelos digitales de infraestructura y los flujos de trabajo en proyectos de transporte por carretera ha reducido los cronogramas, ha generado ahorros y, lo más importante, ha reducido las interrupciones del tráfico. Por ejemplo, los gemelos digitales le ahorraron al Departamento de Transporte de Minnesota más de 15 millones de dólares (11,9 millones de libras esterlinas) durante la conversión de 2,8 millas de la TH 169 en una autopista ampliada con intercambiadores, puentes y servicios subterráneos mejorados.

Fase de operaciones y mantenimiento
La fase de operaciones y mantenimiento garantiza que un activo funcione eficazmente durante toda su vida. La fase incluye monitoreo, mantenimiento y conservación, reparaciones programadas, reemplazo de piezas e inspecciones.

Los datos en tiempo real de los sensores de IoT en el campo se pueden incorporar a gemelos digitales de infraestructura para ayudar con el monitoreo e inspecciones remotas , ahorrando tiempo y dinero y, en el caso de inspecciones peligrosas, aumentando la seguridad y reduciendo el riesgo. Los gemelos digitales pueden optimizar los programas de mantenimiento, reducir el riesgo de fallas y permitir a los gerentes de proyectos tomar mejores decisiones relacionadas con el reemplazo o el desmantelamiento de activos.

La Yuba Water Agency utiliza un gemelo digital para monitorear activamente la presa New Bullards Bar, la segunda presa más alta de California y la quinta más alta de los Estados Unidos. Dada la altura de la presa, la ubicación remota y el terreno accidentado que la rodeaba, las inspecciones físicas eran peligrosas y difíciles. Sin embargo, un gemelo digital integrado con numerosos sensores de IoT permite a la Agencia de Agua de Yuba implementar monitoreo e inspección remotos, ahorrando tiempo y dinero y reduciendo el riesgo para el personal. Además, el gemelo digital resultó invaluable para garantizar la seguridad estructural de la presa luego de un terremoto reciente.

De manera similar, la Australian Rail Track Corporation está implementando un gemelo digital en toda su red de 9.000 kilómetros de vías. El uso del gemelo digital para facilitar el mantenimiento predictivo e identificar de forma proactiva posibles fallos ayudará a la empresa a evitar retrasos, evitar el tiempo de inactividad y minimizar el riesgo.

Los gemelos digitales de infraestructura son fundamentales para la longevidad de los activos
Independientemente del tipo de infraestructura, con el tiempo el gemelo digital de un proyecto o activo se convertirá en su elemento vital y en su sistema nervioso central. Ya sea que lo utilice durante la planificación, el diseño, la construcción o para operaciones y mantenimiento continuos, un gemelo digital de infraestructura puede ahorrar tiempo, dinero y retrabajo; reducir retrasos, desperdicios y riesgos; y aumentar la seguridad. Para el gemelo digital de infraestructura, los resultados son una mejor entrega de proyectos y rendimiento de los activos.