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5 Ene. 2023

Los Digital Twins y la infraestructura del transporte

 

Los Gemelos Digitales o Digital Twins tienen el potencial de ayudar en gran medida en las operaciones de gestión de activos dentro del marco de la infraestructura del transporte. La aplicación de esta tecnología permite que los nuevos proyectos de construcción sean más eficientes. Y es que permite explorar diversas alternativas por medio de un modelado más sofisticado, de una forma más rentable, sostenible y en menos tiempo. 

La pandemia ha revolucionado la forma en la que operan muchas industrias. La interacción remota requiere de herramientas e infraestructura digital para el trabajo y el monitoreo. Hasta cierto punto, las empresas las han conseguido. Sin embargo, el desarrollo de soluciones para trabajar desde la distancia apenas ha comenzado. 

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En el sector del transporte y las infraestructuras, se ha abierto una oportunidad para administrar los activos físicos y encontrar nuevas formas de compartir información aprovechando las nuevas tecnologías y el movimiento hacia la transformación digital. El primer paso es generar los procesos y sistemas necesarios para tener datos precisos y fiables, y tener la posibilidad de compartir información entre diferentes puntos de contacto y sectores involucrados.

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infraestructura del transporte
Fuente: Digital Twins in Logistics. https://www.dhl.com/content/dam/dhl/global/core/documents/pdf/glo-core-digital-twins-in-logistics.pdf

¿Qué son los Digital Twins

El término de Digital Twin (DT) fue acuñado en el año 2002 por Michael Grieves, pero su concepto tomó impulso tras su experimentación en la industria automotriz y aeroespacial en 2014. 

Esencialmente, un DT es un modelo que consta de 3 componentes: el entorno físico (activo o producto) que existe en el mundo real, una representación virtual de ese entorno físico conocido como modelo digital y las conexiones que alimentan los datos desde el entorno físico hasta el modelo digital. 

Lo que pretenden los Digital Twins es crear un modelo que represente una captura de la realidad y que contenga datos estáticos, metadatos y otra información descriptiva. 

Esta tecnología, aplicada en las áreas que comentábamos, se centra en describir completamente un activo físico, real o planificado, así como su conexión con la infraestructura de transporte existente. Un Digital Twin se utiliza con mayor frecuencia para modelar, mejorar y controlar sistemas

En la infraestructura del transporte, aunque su aplicación es desafiante por la escala espacial y los datos voluminosos, ofrece multitud de oportunidades para mejorar los resultados e impulsar las mejoras y eficiencia en el diseño. Algo que beneficia a toda la cadena de suministro. 

Un DT también puede ser una poderosa herramienta de apoyo a la toma de decisiones para el diseño, el mantenimiento y la gestión, particularmente para estudiar la interdependencia con otros sistemas de infraestructuras. 

Siguiendo en el ámbito del diseño, los Digital Twins permiten a los proveedores adaptar sus soluciones directamente para satisfacer las necesidades específicas de sus clientes y comprender el efecto de sus decisiones en tiempo real. Y es que gracias a ellos pueden implementar multitud de escenarios según los parámetros que se deseen optimizar. 

En este escenario, un Gemelo Digital aplicado a la infraestructura contendría toda la información detallada sobre el diseño y construcción de la carretera, el drenaje, la señalización, etc. Combinándolo con modelos de flujo de tráfico, planes de gestión de incidentes, seguimiento de tráfico e incidencias en tiempo real, generaría una inteligencia integral que se actualizaría al segundo. 

Como ejemplo puedes ver el Digital Twin de Buildmedia de la ciudad de Wellington

Beneficios de la aplicación de DT en la infraestructura del transporte

Los Digital Twins pueden utilizarse para gestionar la calidad, detectar e informar automáticamente de daños en alguna superficie, y predecir y gestionar proactivamente problemas de operación y mantenimiento. La mayor ventaja que ofrecen se centra en que su aplicación ayuda a garantizar que la infraestructura del transporte sea utilizada de forma segura, óptima y fluida

Aquí tienes otros de sus beneficios en más detalle: 

  • Predicción y mitigación de problemas antes de que ocurran. Por ejemplo, usando los Digital Twins es posible prever un problema de drenaje por lluvia. Se tiene esta capacidad gracias a los sensores en el sistema de drenaje, combinados con CCTV y otros datos como la intensidad y duración de la lluvia. Estos pueden utilizarse para identificar y reparar un problema antes de que se produzca una inundación en la carretera o en alguna zona de la ciudad.
  • Modelado del rendimiento. Utilizando datos del mundo físico y probando diferentes configuraciones, es posible crear diversos escenarios, originados por distintas decisiones operativas. Así puede verse cómo estas afectan al rendimiento del sistema.
  • Seguimiento en tiempo real o casi en tiempo real. Un Gemelo Digital se mantiene sincronizado con el mundo físico y otras fuentes de datos. Si en algún momento se mira el Digital Twin de una sección de la autopista o de una vía del tren, se puede ver exactamente cómo se está comportando ese tramo de carretera o de vía en ese momento. 
  • Conocimiento histórico. Esta tecnología también alberga información histórica, incluidas las especificaciones del diseño original, averías e información de la construcción y de los procesos de mantenimiento. 
  • Toma de decisiones automatizada. En el futuro, basándose en el flujo de información y en el conocimiento histórico, esta tecnología podrá realizar cambios automáticos según reglas preestablecidas sobre un activo determinado. Por ejemplo, será capaz de actualizar señaléticas o tomar medidas de control para mejorar el flujo de tráfico. 
  • Nuevos métodos para el diseño, construcción y operaciones. Gracias a la posibilidad de experimentar con diferentes alternativas, es posible experimentar para llegar a la solución más inteligente, rentable y segura. 
  • Decisiones más sostenibles. Gracias a la información, es posible calcular el impacto ambiental cuando se construye, así como el uso de materiales y los métodos de construcción más adecuados. Incluso, a lo largo de la vida operativa, podemos determinar los comportamientos con un alto impacto en la huella de carbono y buscar alternativas para reducirlo. 

En el área de la infraestructura de transporte, el concepto de Digital Twin es relativamente nuevo. Aun así, ofrece una oportunidad para el desarrollo y seguimiento de todo el ecosistema relacionado con este tipo de equipamientos, que generaría la plataforma para crear infraestructura inteligente. 

Los Digital Twins permiten tomar decisiones más inteligentes que ayuden a orientar la inversión del proyecto, optimizar el diseño, hacer posible el uso de diferentes materiales o métodos de construcción, ahorrar dinero y aumentar la seguridad. Esta tecnología permite a los profesionales de hoy tomar mejores decisiones y sabemos que, en cuestión de infraestructura, lo que hacemos hoy realmente tiene un impacto en el futuro.

Estamos cansados de ver infraestructuras de alto coste que, una vez implementadas, no responden a las expectativas generadas. Pero, como has visto, con los Digital Twins tenemos una herramienta excelente para poder planificar, construir, operar y mantener cualquier infraestructura de transporte.

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Ignasi Sayol