Cómo BIM y los gemelos digitales pueden transformar la construcción

Así como aquellos que no están familiarizados con la construcción podrían asumir que una excavadora de orugas y una excavadora de ruedas o un camión rígido y articulado son más o menos lo mismo, alguien podría suponer que BIM (Building Information Modelling) y los gemelos digitales son lo mismo.

Después de todo, ambos implican la generación y gestión de datos digitales tomados de una estructura de la vida real: la información digital de un edificio o una red de tuberías, por ejemplo.

No son lo mismo, aunque parte de la confusión que puede rodearlos, dice Mike Turpin, Director de Tecnología de Priestland Consulting y asesor técnico del Centre for Digital Built Britain, se debe a la falta de definiciones claras.

¿Qué es un gemelo digital?

Turpin dice que BIM está "muy bien definido", pero el problema con los gemelos digitales es que, aunque hay algunos principios que se han publicado en torno al concepto, exactamente lo que es un gemelo digital, "está abierto a interpretación".

Turpin agrega que, "Lo que tienes ahora son programas y proyectos de gemelos digitales de varias compañías. Algunos de ellos son efectivamente solo BIM. Algunos de ellos dicen: 'usemos los modelos, pongamos algunos bits adicionales de tecnología, hagamos las cosas un poco mejor'. Lo llamo BIM plus, en efecto, está agregando un poco más.

"Luego tienes el otro extremo del espectro en gemelos digitales, y esto generalmente proviene más de los propietarios de activos que se acercan a un gemelo digital como: ¿qué queremos que haga? Necesitamos un sistema que haga X, Y y Z.

"Necesitamos construir efectivamente un núcleo de datos, organizar nuestros datos, asegurarnos de que sean accesibles, asegurarnos de que tenemos vínculos entre ellos, pero efectivamente ese gemelo digital tiene que tener un resultado y un impulsor de por qué existe".

Mark Enzer, vicepresidente de Digital Twin Hub y asesor estratégico de Mott MacDonald, está de acuerdo en que no existe una definición aceptada para los gemelos digitales, pero no ve esto como un problema importante. "En este momento estamos en la fase en la que hay un montón de definiciones que la gente ha ideado y esas definiciones están compitiendo por la supremacía ... No estoy seguro de que tener una definición de una oración realmente le haga justicia.

"Creo que poder describir bien los gemelos digitales es más útil para la industria que simplemente tener una definición de una sola oración".

Con respecto a la descripción de lo que es un gemelo digital, Enzer dice: "La parte donde parece haber consenso sobre los gemelos digitales, es la idea de tener una conexión bidireccional entre el mundo físico y el mundo digital". Sin embargo, lo que es clave con un gemelo digital es que puede permitir tomar decisiones más inteligentes.

"Puede obtener datos del mundo físico que se mueven hacia el mundo digital y, en el mundo digital, podemos hacer algo útil con los datos", agrega Enzer.

"Podemos darle sentido, podemos interpretarlo y podemos entender mejor el mundo físico, lo que significa que podemos generar estas ideas, tomar mejores decisiones".

El papel del BIM en los gemelos digitales

Sin BIM, no habría posibilidad de gemelos digitales. BIM organiza y estandariza los datos de tal manera que los gemelos digitales sean una posibilidad.

Con respecto a BIM y gemelos digitales, Linda Wade, CEO y cofundadora de la compañía de tecnología Spinview, dice: "Pensamos en ellos como dos caras de la misma moneda inteligente. Uno apoya el diseño, la planificación y la construcción de una estructura, el otro conecta y administra el edificio con las personas y los activos dentro de él.

"Un gemelo digital se centra en la interacción de las personas con los entornos construidos, mientras que BIM se utiliza para la visualización en el diseño y la construcción en lugar de las operaciones y el mantenimiento. El gemelo digital es generalmente la representación de un edificio como datos digitales".

Enzer dice que una de las cosas más vitales que BIM ha hecho es resaltar la importancia de la gestión de la información y lo que se puede hacer cuando la información correcta está disponible para todas las partes interesadas.

"BIM muestra que la información realmente importa y necesita ser administrada, y que la información debe administrarse a lo largo de todo el ciclo de vida de los activos. Efectivamente, de lo que estamos hablando para los gemelos digitales es de la gestión de la información. BIM realmente ha sentado las bases", comenta.

Por qué son importantes los gemelos digitales

Las personas increíblemente inteligentes que desarrollaron BIM no solo sentaron estas bases, sino que también tenían un ojo en lo que podría venir después, dice Enzer. "BIM ha establecido una base fantástica en la gestión de la información y podemos construir sobre esa base.

"Para dar crédito a algunas de las personas que originalmente pensaron en BIM, anticiparon esto, desde el principio, imaginaron que se podía seguir haciendo conexiones y se podía ir más allá de un modelo de información para un edificio individual".

Se ha establecido que BIM es la base de los gemelos digitales y que los gemelos digitales no están tan bien definidos como BIM – existe cierto debate sobre qué constituye exactamente un gemelo digital.

Dejando esto de lado por ahora, el propósito de los gemelos digitales parece claro: proporcionar información digital actualizada sobre un activo para permitir una mejor toma de decisiones.

Uno de los objetivos de los gemelos digitales que puede no ser tan común en este momento es que se utilicen como modelos predictivos.

Por ejemplo, un gemelo digital de un estadio deportivo podría ejecutarse como modelo para predecir cuánta energía usará en los próximos cinco años, o incluso simular lo que tendría que suceder para expandir la capacidad y extender una de las gradas.

Un gemelo digital no solo se parece al edificio, sino que se comporta como el edificio, respondiendo a las condiciones operativas y la ocupación del edificio para, idealmente, producir un activo operativo invaluable.

"La simulación permite a los gerentes de instalaciones la oportunidad de planificar cambios y ajustes respaldados por datos para ver cómo afectarán el rendimiento del lugar de trabajo o del edificio", dice Wade de Spinview.

"La gestión a través de gemelos digitales puede referirse a la gestión del espacio, la gestión de activos y la gestión de la fuerza laboral, todo gobernado mediante datos. El gemelo digital es el edificio que respira vivo hecho digital".

Aprovechar el potencial de los gemelos digitales

Sin embargo, poder tener una simulación precisa de un activo físico no es tarea fácil, ya que significa que todos los aspectos deben digitalizarse. "Si desea un enlace a todo tipo de datos de sensores y monitoreo, y niveles de ocupación, calor y CO2 y ese tipo de información, entonces todavía está bastante lejos para mucha gente", dice Turpin.

Agrega que estos gemelos digitales tendrían un gran valor, pero tal vez estén algo lejos para la mayoría en la construcción.

"Ese tipo de gemelo digital es, para mí, todavía un poco ambicioso. ¿Cómo se ajustan de manera realista cientos o miles de sensores a través de una red? ¿Cómo se alimentan: es la señal 4G o 5G lo suficientemente buena? ¿Lo vinculas de otra manera? ¿Cómo manejas esos datos, quién los proporciona? ¿Qué pasa con el costo?"

Como señala Turpin, hay preguntas legítimas que deben hacerse sobre la implementación de gemelos digitales.

Sin embargo, no hay duda de que tienen un enorme potencial para transformar la eficiencia de todo el ciclo de vida de la construcción: los gemelos digitales proporcionan un beneficio durante la construcción, pero podría decirse que uno aún mayor después de la construcción.

Ser capaz de monitorear, en tiempo real, cómo está operando un activo y modelar cómo podría operar en el futuro es invaluable para los propietarios de activos.

Es debido a esto que Enzer dice que el impulso para los gemelos digitales vendrá de "aguas abajo". "Creo que es probable que el impulso provenga de las organizaciones clientes porque hay todo un ciclo de vida después de la construcción en el que estos gemelos digitales serán útiles", dice.

"Sospecho que las organizaciones clientes comenzarán a pedirlos. Ya lo vemos, ya está sucediendo porque el mayor valor viene aguas abajo".

Además de poder proporcionar simulaciones digitales de un activo físico de la vida real, como un estadio, un puente o un edificio de oficinas, el siguiente paso para los gemelos digitales es que se conecten entre sí.

"El concepto de gemelos digitales va más allá de los edificios individuales", dice Wade. "Donde BIM normalmente se centra en un solo edificio, un gemelo digital puede abarcar múltiples edificios o comunidades interconectadas para simular cómo se verán e interactuarán las cosas en una amplia gama de escenarios diferentes".

Construyendo ciudades inteligentes

El concepto de gemelos digitales que están conectados entre sí se relaciona con el concepto de las llamadas ciudades inteligentes.

Estos son lugares donde los datos se recopilan y utilizan para administrar activos, recursos y servicios de manera eficiente. En resumen, los datos se utilizan para mejorar las operaciones en toda la ciudad.

"Una de las cosas que queremos tratar de facilitar es tener conexiones entre gemelos digitales. Si tienes un gemelo digital de tu edificio y yo tengo un gemelo digital de mi edificio y hay un gemelo digital del sistema de transporte, hagamos que los gemelos digitales hablen entre sí", dice Enzer.

"Esas conexiones entre gemelos digitales terminan siendo realmente útiles en una ciudad inteligente y en realidad se convierten casi en una infraestructura fundamental para la ciudad inteligente".

Tales ciudades inteligentes con gemelos digitales conectados pueden ser hacia donde se dirige el sector, pero no se convertirá en algo común durante muchos años, si no décadas.

Para el aquí y ahora, tal vez no deberíamos preocuparnos demasiado por la definición específica de lo que es un gemelo digital: un gemelo digital para un hospital o una central nuclear tendrá requisitos muy diferentes.

"Mientras brinde ayuda y beneficio, si este gemelo digital es realmente básico, y este es complicado y técnicamente avanzado, ¿importa que los llames lo mismo, aunque uno sea muy superior al otro?", Dice Turpin.

"Tuvimos el mismo problema con BIM al principio cuando la gente decía: 'Estoy haciendo un modelo 3D y eso es BIM' y otras personas decían: 'no, tienes que seguir un estándar'. Había diferentes niveles de BIM".

Independientemente de cómo se desarrolle el futuro de los gemelos digitales, lo primero que se requiere para que funcionen es tener datos organizados: aquellos que trabajan en BIM e implementan en sus sistemas, incluso si no lo saben, juegan un papel vital en el desarrollo de gemelos digitales.