TECNO-VIRAL

Gemelos digitales, la nueva revolución industrial y cómo se preparó el aeropuerto de Doha para el Mundial

La cuarta revolución industrial comenzó silenciosamente. Entre modelos digitales, virtualización, Internet de las Cosas e inteligencia artificial, se escribe una nueva página en la historia de la humanidad

El Aeropuerto Internacional de Hamad, en Doha, dedicó los meses previos al comienzo de la Copa del Mundo a organizarse para recibir más de 200 mil turistas diarios, el doble de lo habitual. Si ya de por sí administrar una estructura enormemente compleja como la de un aeropuerto requiere una minuciosa atención al detalle y una capacidad de gestión y planificación excepcionales; duplicar el número de pasajeros y aviones diarios multiplica los problemas de forma exponencial.

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Un aeropuerto es un escenario donde suceden muchas cosas al mismo tiempo: actividad aérea constante, pasajeros que van y vienen, mostradores de aerolíneas facturando y despachando equipaje, operaciones en puertas de embarque, locales comerciales, variedad de servicios y una gran cantidad de fuerza laboral para atender todo este movimiento. Y un simple retraso por mal tiempo puede transformarlo en un caos en apenas unos minutos.

Durante la Copa del Mundo el Aeropuerto Internacional de Hamad, en Doha, recibe más de 200 mil turistas diarios

Para enfrentarse exitosamente a esta situación tan cambiante, las autoridades del HIA (Aeropuerto Internacional de Hamad) recurrieron a lo último en tecnología de virtualización: un gemelo digital.

Un gemelo digital es una copia exacta virtual de un objeto físico (o un proceso o una serie de procesos), como una fábrica o el mencionado aeropuerto. Estos gemelos digitales están conectados directamente a su gemelo real, del que obtienen información a partir de cantidad de sensores conectados a la Internet de las Cosas, como LiDAR, manómetros, termómetros y cámaras de todo tipo.

A diferencia de una simulación, aquí el flujo de datos es bidireccional. Primero, los sensores alimentan al sistema con información, donde es procesada. A continuación, los nuevos conocimientos que resultan de este análisis se aplican a la fuente original, al gemelo real. Por eso un gemelo digital es mucho más que una simulación, ya que es un entorno virtual completo donde se ejecutan una cantidad de simulaciones a la vez.

En el caso del HIA, se combinó modelado 3D, inteligencia artificial y análisis de datos para responder rápidamente a lo que pueda surgir en este entorno dinámico. El sistema ofrece recomendaciones para optimizar las operaciones y gestionar los recursos con mayor eficiencia.

¿Cuántas personas están pasando por el aeropuerto al mismo tiempo? ¿Se están produciendo embotellamientos en el estacionamiento? ¿Qué vuelos tienen que aterrizar primero? ¿Hay que retrasar algún aterrizaje para liberar alguna puerta de embarque? ¿Se está aglomerando gente en un chequeo de seguridad? Todo esto es analizado en tiempo real para ofrecer la mejor solución, resultando en un mejor funcionamiento integral del aeropuerto.

La NASA utilizó un gemelo digital para salvar a la tripulación del Apolo 13 de morir en el espacio

La NASA fue pionera en el uso de gemelos digitales en las décadas del 60 y 70, en plena fiebre de exploración espacial. Cada nave que viajaba al espacio tenía una réplica exacta en tierra, donde estudiaban y simulaban las condiciones a bordo. Fue esta incipiente tecnología la que permitió rescatar con vida a la tripulación del Apolo 13, misión lunar que casi se convierte en tragedia al explotar un tanque de oxígeno dos días después del lanzamiento.

A contrarreloj y a más de 300 mil kilómetros de distancia, los ingenieros de la NASA probaron en el gemelo digital distintas soluciones hasta dar con la que permitió a los astronautas regresar a Tierra ilesos.

Hasta hace pocos años, el costo de esta tecnología la hacía prohibitiva. El poder computacional y la conectividad necesarias estaban fuera del alcance de la mayoría de las industrias, pero la evolución explosiva de la Inteligencia Artificial, análisis de datos, computación en la nube y dispositivos de Internet de las Cosas la transformaron en una realidad cada vez más accesible.

Una ciudad que adoptó la tecnología de gemelos digitales para gestionar su funcionamiento es Shanghai. Contenedores de residuos, postes de electricidad, paradas de transporte público, tuberías y cientos de miles de elementos del mundo real tienen su contraparte en el virtual, al igual que complejos habitacionales y distritos. Según las autoridades, esta tecnología resulta muy útil para -entre otras cosas- el manejo de la pandemia de Covid-19, permitiendo implementar planes de control en sectores específicos de la ciudad.

Arriba, Shanghai en la vida real. Abajo, su gemelo digital. El nivel de detalle es sorprendente

La industria automotriz también se ve beneficiada con la incorporación de esta tecnología. BMW desarrolló un gemelo digital de su fábrica en Regensburg, Alemania, en el que edificios, robots, empleados y líneas de montaje son reproducidos en el Omniverso de Nvidia, un metaverso que replica las leyes de la física del mundo real. Esto le permite generar procesos de planificación un 30% más eficientes. El grupo Renault también incorporó los gemelos digitales al diseño, ingeniería y fabricación de sus nuevos modelos.

Así es el gemelo digital de la fábrica de BMW en el Omniverso de Nvidia

Este nuevo escalón en la virtualización de procesos lo está cambiando todo. La construcción de grandes estructuras, mantenimiento predictivo de grandes motores y turbinas de generación de energía, sistemas de salud, diseño y fabricación de productos, gestión de infraestructura, planificación urbana y muchos otros sectores están implementando esta tecnología disruptiva que está transformando los modelos operativos tal como los conocíamos. La cuarta revolución industrial está sucediendo ahora, en este momento. Y tenemos la fortuna de ser testigos.

g2k

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