Digital twins as enablers of structure inspection and maintenance

Gemelos digitales para la inspección y el mantenimiento de estructuras

La aparición de nuevas tecnologías basadas en el intercambio de datos e información a través de Internet ha provocado una revolución en el conjunto de la industria. Aplicado por primera vez en la industria manufacturera, el movimiento conocido como Cuarta Revolución Industrial pronto se extendió y cambió la dinámica de muchos otros campos. Los gemelos digitales (DT), una de las tecnologías surgidas en este escenario, se utilizan para replicar entornos físicos en modelos virtuales. Estos modelos deben recibir información actualizada a lo largo del ciclo de vida de un producto para garantizar una representación exacta del activo real. Los DT tienen un gran potencial para repercutir en el sector de la construcción, ya que sirven de apoyo a la gestión de instalaciones, las tareas de simulación y la gestión y registro centralizados de las intervenciones. Sin embargo, a pesar de la atención que el tema ha suscitado entre investigadores y empresas, la aplicación del concepto en situaciones prácticas sigue estando muy poco explorada. Así pues, este estudio pretende analizar críticamente el concepto de DT y su potencial en el sector de la construcción, en particular en las tareas de inspección y mantenimiento de estructuras existentes. El estudio comprende una revisión de la literatura realizada para identificar los múltiples tipos de modelos de DT, examinar las barreras y oportunidades asociadas a su uso, y discutir su potencial como facilitadores de las estrategias de inspección y mantenimiento. Además, se sugieren oportunidades de investigación relacionadas con el uso de los DT para la inspección y el mantenimiento de estructuras.

1. INTRODUCCIÓN

El desarrollo tecnológico ha cobrado un impulso considerable en las últimas décadas, estimulado por las crecientes demandas y necesidades de la industria de soluciones rápidas, personalizables, flexibles y eficientes, tanto desde el punto de vista medioambiental como económico (Lasi et al., 2014). Estos avances supusieron una revolución en el sector industrial, la llamada Cuarta Revolución Industrial. En este contexto surgió el concepto de gemelos digitales, que consiste en la aplicación de innovaciones tecnológicas para recrear entornos físicos reales en el ámbito virtual.

El sector de la construcción, a pesar de su conocida resistencia a los cambios tecnológicos, ha ido analizando y consolidando el uso de diferentes métodos en un intento de aprovechar los beneficios de la revolución actual, incluida la adopción de tecnologías de gemelos digitales. Los modelos de gemelos digitales tienen una amplia aplicabilidad en todo el ciclo de vida de un proyecto de construcción, desde el diseño del proyecto hasta las fases de operación, mantenimiento y recuperación del edificio (Opoku et al., 2021).

En Brasil, dada su reciente historia de la construcción en comparación con los países del Viejo Mundo, la cultura de mantenimiento de los edificios está todavía en su infancia, y el país se enfrenta cada vez más a la necesidad de intervenciones que garanticen la durabilidad y la seguridad de los activos y sus usuarios.