El sector de la construcción está en plena transformación digital, y los gemelos digitales son la tecnología “de moda” para diseñar y gestionar nuevos proyectos y promociones.
El uso de representaciones virtuales de activos físicos se remonta desde hace muchos años, especialmente en las industrias aeroespacial y de exploración marina.
Desde la llegada de las aplicaciones de diseño asistido por computador (CAD), especialmente las que pueden crear visualizaciones en 3D de objetos físicos, surgió la idea de tener representaciones virtuales del mundo físico.
Precisamente ahora, con el despliegue masivo de dispositivos IoT y la conectividad, el concepto de gemelo digital está haciendo su entrada en muchos sectores, como la agricultura, el transporte, la automoción, la medicina y la construcción, entre otros.
Los gemelos digitales llegan al sector de la construcción
El mayor desafío para los gestores inmobiliarios y los profesionales de IT son los sistemas heredados presentes en los edificios existentes y en los nuevos. Los sistemas de automatización presentes en la mayoría de las instalaciones modernas están diseñados para funcionar durante muchos años, incluso décadas, ya que los edificios deberían durar al menos medio siglo.
Cuando se entrega un edificio nuevo, especialmente los destinados a oficinas, el constructor entrega a los propietarios todas las especificaciones y manuales de funcionamiento, normalmente en CD o DVD, además de libros impresos para muchos de los subsistemas. Los administradores de edificios y los equipos de mantenimiento deben estudiar la documentación y prepararse para realizar operaciones de mantenimiento y reparaciones cuando sea necesario.
El concepto de los gemelos digitales del edificio es todavía una novedad para el sector, y sólo las empresas con visión de futuro recurren a las empresas tecnológicas para ayudar a crear un modelo digital funcional. Afortunadamente, la necesidad de mejorar la eficiencia energética y el potencial de los potentes datos analíticos y sensoriales aumentan el interés por esta tecnología revolucionaria.
Estas tendencias crean oportunidades de ahorro de costos y energía para los ocupantes, lo que atrae y retiene nuevos talentos en mercados competitivos. La tecnología avanzada permite a los propietarios reducir costos y ofrecer experiencias únicas dentro de sus edificios.
Empresas como Microsoft y Siemens ahora ayudan a las partes interesadas utilizando sensores de IoT y tecnología de gemelos digitales para ejecutar simulaciones, perfeccionar diseños e identificar rápidamente los problemas en un solo panel de vidrio. Al igual que muchos otros sectores, los constructores recurren ahora a las empresas tecnológicas para que los ayuden a implantar la economía digital en su ámbito.
Para los arrendatarios, estas tendencias crean oportunidades de ahorro de costos y energía, además de atraer y retener nuevos talentos en mercados competitivos. Para los propietarios, la tecnología avanzada supone una oportunidad de reducir costos y ofrecer experiencias únicas en sus edificios.
La interrupción del gemelo digital
El incremento del Internet de las cosas (IoT) y de los dispositivos conectados está permitiendo dotar a la mayoría de los sistemas y espacios de un ejército de sensores que pueden enviar continuamente información sobre los equipos y las operaciones. Además, ahora es posible realizar la mayoría de las operaciones; como activar un ascensor, modificar la iluminación o ajustar la temperatura de habitaciones y espacios, desde un sistema de control central.
Gracias a las representaciones CAD en 3D y a la conectividad en tiempo real, ahora es posible utilizar la tecnología para crear una imagen realista de todo el edificio, utilizar el modelo para detectar y resaltar posibles problemas, y realizar las funciones de control normales en el modelo en lugar de complejos paneles de control.
Afortunadamente, como toda la industria de la construcción pasó del papel a lo digital hace muchos años, todos los anteriormente llamados "planos" son ahora dibujos y modelos CAD detallados. Además, muchos HVAC, termostatos, ascensores, puertas, sistemas de seguridad y otros sistemas del edificio tienen ahora conectividad integrada a través de Ethernet, Wi-Fi, redes celulares o LPWAN.
La simulación y el mantenimiento preventivo son los beneficios más importantes del gemelo digital
Los gemelos digitales permiten a las organizaciones interactuar con sus activos físicos en entornos realistas e interactivos.
“La simulación es una de esas aplicaciones asesinas esenciales con gemelos digitales. Una vez que se crea una réplica digital de algo, ser capaz de simular posibles escenarios, ser capaz de buscar objetivos y encontrar ideas es una parte importante de los gemelos digitales”. afirma Sam George, Vicepresidente corporativo de Azure IoT en Microsoft. “En cierto modo, colocar dispositivos IoT en los edificios, las fábricas y la distribución de energía, y cosas así, te ofrece una ventana a todo ello. Pero, en muchos sentidos, al modelar estos entornos con gemelos digitales, el propio edificio se convierte en la aplicación. Y eso es muy fácil de ver para cualquier persona en una organización porque estamos acostumbrados a interactuar con el mundo físico”.
Gracias a los gemelos digitales y a tecnologías como la realidad aumentada, los diseñadores de edificios pueden simular el entorno y determinar el mejor uso de los espacios, calcular el impacto del clima en las superficies exteriores, optimizar los sistemas de ventilación y climatización y crear entornos más sostenibles.
“Anticipamos que combinando los datos de nuestras diversas fuentes en el gemelo digital, mejorando la analítica y actuando para mejorar la eficiencia, maximizaremos nuestra eficiencia energética para lograr un ahorro en gastos y emisiones de gases de efecto invernadero”, afirma Kevin Danehy, Director mundial de desarrollo corporativo, en Brookfield Properties. “En los edificios más antiguos y en las nuevas adquisiciones, el ahorro de energía y de emisiones de gases de efecto invernadero puede ser de hasta un 20 % o más”.
Los administradores de edificios pueden supervisar el rendimiento de los distintos sistemas, detectar los primeros indicios de un posible problema y realizar el mantenimiento preventivo necesario para evitar futuras complicaciones. Además, a medida que avanza la recolección de datos, sería posible "predecir" el rendimiento de los componentes y del sistema a lo largo del tiempo, ajustando las operaciones de mantenimiento.
Para llegar a este nivel de conectividad y poder aprovechar el potencial del gemelo digital, las partes interesadas del sector deben abrir sus sistemas y colaborar.
“Creo que uno de ellos es que tenemos que tener facilidad de conectividad. Tenemos que ser capaces de conectar todos los diferentes tipos de sistemas de la manera más rápida y fácil y con el menor esfuerzo posible, porque solo entonces se puede empezar a pensar en obtener valor de esos datos”, señala Elisa Rönkä, directora mundial de ventas de SaaS en Siemens. “Sin embargo, también tienes este tipo de enfoque no propietario, como un enfoque de ecosistema sobre el sistema de ego. Puede invitar a diferentes actores a utilizar esos datos, inventar cosas y crear nuevas soluciones y valor”.
De los videojuegos en 3D hasta los gemelos digitales
Los gemelos digitales permiten a las organizaciones interactuar con sus activos físicos en entornos realistas e interactivos. Unity Technologies, conocida por su popularidad como plataforma líder de desarrollo en 3D, especialmente para videojuegos, ofrece ahora diversos servicios para representaciones realistas en 3D para muchas aplicaciones.
Unity y otros apuestan por utilizar la realidad aumentada y virtual y la posibilidad “metaverso” para gestionar edificios completos y otras infraestructuras.
Julien Faure, Director General y Vicepresidente de Verticales de Unity, confirma “Los gemelos digitales en 3D en tiempo real nos permiten llegar a las personas que más lo necesitan. Desde el trabajador de campo hasta los profesionales de servicio al cliente para guiarlos en la realidad aumentada, por ejemplo, con HoloLens 2, para capturar la tarea de mantenimiento y retroalimentarla al modelo maestro, y así sucesivamente”.
“Al crear la huella digital de su entorno físico, le ayuda a entender cómo producimos las cosas, dónde tiene que asumir riesgos y cómo puede evitar posibles desastres”, afirma Hanna Hennig, CIO de Siemens. “Soy un gran creyente en los gemelos digitales, algo que solo es posible ahora gracias a tecnologías como la nube, que permite procesar cantidades masivas de datos para entender cómo se puede mejorar la sostenibilidad produciendo más con menos”.
