actual 134

Digital Twin – el nuevo mundo de la construcción de vía

La revolución digital en la Era 4.0 plantea grandes retos, también a los ferrocarriles: por parte del usuario, debido a los cambios en sus necesidades de movilidad; desde la perspectiva del operador, por el surgimiento de nuevas posibilidades de gestión de la infraestructura. La revolución digital está modificando el orden de las cosas y exige nuevas formas de pensar y trabajar.



En el futuro, el enfoque de la infraestructura será multidimensional y combinará los datos estructurales, los resultados de mediciones y los modelos de datos, junto a muchos otros factores, incluidos los datos de tiempos y de costes. Mostramos el camino desde el modelo organizado por tareas (Divided Concept) hacia un enfoque holístico e integrado (Integrated Concept). La conexión en red de los datos de la infraestructura con las informaciones de la flota de máquinas de construcción permitirá generar un mayor valor añadido, también en el mantenimiento de la vía.

El DIGITAL TWIN como base para una optimización sostenible de la infraestructura ferroviaria

  • La infraestructura física se registra íntegramente por medio de técnicas de medición y todos sus atributos relevantes se insertan en un mundo virtual («gemelo digital» – Digital Twin).
  • La infraestructura virtual se somete a estudios holísticos e integrales y se desarrollan propuestas de optimización. De esta forma, se pueden predecir los efectos de las medidas de mantenimiento sobre el ciclo de vida de las instalaciones con una «precisión puntual». Estos datos apoyan las decisiones de gestión.
  • La constante comparación de los valores teóricos de la superestructura virtual y los valores de la superestructura real es la base para la ejecución de las medidas de optimización en el mundo real.

Un gemelo virtual de la superestructura

Todos los atributos relevantes de la superestructura real quedan reflejados en un mundo virtual – en el gemelo digital (Digital Twin). El resultado es un modelo de la superestructura ferroviaria consistente y respaldado por bases de datos que contiene una inmensa cantidad de informaciones, incluidas las interdependencias que existen entre estas. El Digital Twin es una base de datos de alta calidad que permite una planificación conforme a BIM (Building Information Modeling) y establece un enfoque común para las diferentes especialidades profesionales.

En el futuro, el uso de datos desempeñará un papel aún más importante en la optimización sostenible y holística de la gestión de los activos y del ciclo de vida de la infraestructura. La planificación de una gestión sostenible de la infraestructura se fundamentará en una base de información correcta y completa.

¿Qué es BIM (Building Information Modelling)?

El Building Information Modelling (BIM) simplifica los aspectos complejos de la planificación, construcción y explotación de un edificio, reduce la tasa de errores, introduce transparencia en los costes, acelera los procesos y refuerza la cooperación entre todos los implicados en el proyecto. BIM no es simplemente un modelo virtual de un edificio o un paquete de software CAD. Más bien se trata de una técnica de trabajo para la gestión de proyectos en las fases de planificación, construcción y explotación. Un modelo BIM multidimensional se convierte de esta forma en Building-Life-Cycle-Management (BLM) y, al interconectar las diferentes dimensiones, en realidad:

  • Un modelo de red 3D con descripción de objetos: La descripción de la red ferroviaria se fundamenta en un modelo de nodos y aristas, como el RailTopoModel de UIC. La estructura de la red es de malla fina y permite la integración de objetos individuales, como las traviesas; todos los objetos están georreferenciados.
  • La dimensión tiempo: Todas las informaciones se almacenan en una base de datos, como mínimo diariamente. Los datos históricos sirven para deducir tendencias diferenciadas.
  • La dimensión costes: El concepto de costes aquí tiene una definición amplia. Los costes de construcción, de explotación y también el valor contable de la infraestructura se suman y se asignan a los procesos de mantenimiento.
  • La dimensión sostenibilidad: Aquí se almacenan todas las informaciones necesarias para lograr una vía sostenible. También se toman en consideración los certificados de calidad referentes a la fabricación y el montaje de los componentes.
  • La dimensión gestión del ciclo de vida: Aquí tiene lugar la documentación completa de los procesos de mantenimiento, tales como la monitorización del estado, los mantenimientos rutinarios, la reconstrucción, la reparación y la renovación de la infraestructura ferroviaria. Una descripción exacta del comportamiento de la calidad de las instalaciones es esencial para una gestión eficiente del ciclo de vida. Las operaciones de limpieza invernal y estival forman parte de este enfoque global.
  • La dimensión explotación: Aquí confluyen todos los parámetros relevantes para el comportamiento de desgaste de la superestructura, p. ej. el tipo de tren y la frecuencia de paso, así como las cargas soportadas por la vía y la línea aérea de contacto. En esta dimensión, las instalaciones de medición fijas ocupan un lugar destacado.

Estamos trabajando intensamente en el gemelo virtual de la vía – el Digital Twin. Con ello abrimos nuevas vías para el trabajo conjunto de la máquina de mantenimiento y la infraestructura.

BIM (Building Information Modeling) aplicado a la construcción de vía

La transformación digital en la que estamos inmersos en la actualidad y que ya ha alcanzado al sector de la construcción a través de BIM, introduce cambios en los ámbitos de la planificación, la construcción y la explotación de edificios. Además de la lógica de planificación y la calidad de ejecución, BIM también mejora la eficiencia operativa. Se está promoviendo la aplicación de esta metodología al ámbito de las estructuras lineales, como las vías férreas. Las especificaciones correspondientes se están elaborando actualmente.

El futuro – El sistema online integrado de gestión ferroviaria

En el futuro, el uso de datos desempeñará un papel aún más importante en la optimización integral y sostenible de la gestión de los activos y del ciclo de vida de la infraestructura. La planificación de una gestión sostenible de la infraestructura se fundamentará en una base de información correcta y completa. Los datos y la información tendrán una influencia cada vez mayor en los procesos relacionados con la infraestructura y en el desarrollo de estructuras organizativas completas.

Una tarea futura consistirá en impulsar la filosofía de un modelado de la red que integre el concepto «BLM for Rail Infrastructure» (BLM = Building Life-Cycle-Management), ya que fomentará la colaboración entre todas las áreas involucradas en la planificación, la construcción y la explotación de una infraestructura ferroviaria. Una vez introducidos todos los datos generados a lo largo del ciclo de vida, un sistema online integrado de gestión ferroviaria será capaz de generar un enfoque de gestión integral, que permitirá al gestor de infraestructuras actuar de forma sostenible.

Desarrollamos las herramientas para el registro de datos

Es previsible que la demanda de sistemas de detección de objetos para automatizar la recopilación e integración de los componentes de las instalaciones en el modelo de la red aumentará en el futuro. Nuestro modelo Digital Twin y las herramientas que hemos desarrollado para el registro y la generación automática de modelos de datos son aportes esenciales en este campo, ya que hacen posible registrar mediante medios técnicos la totalidad de la superestructura física. En el contexto del reconocimiento de objetos, el uso de la inteligencia artificial se ha vuelto indispensable.

Ideal para la nube

Al igual que BIM, el Digital Twin es un software técnicamente predestinado para la nube de datos. Solo a través de la nube, todos los participantes de un proyecto pueden acceder a datos actualizados y consultar o incluso realizar cambios en tiempo real. Es muy importante, por tanto, que exista un protocolo de intercambio de datos común y que las aplicaciones informáticas sean compatibles. En definitiva, que exista una plataforma abierta de la infraestructura.

PlasserSmartMaintenance

Con PlasserSmartMaintenance nos preparamos para una nueva era en la construcción de vía. El «Internet de las máquinas» ofrece a los operadores y a los responsables de la toma de decisiones una nueva forma de acercamiento a las máquinas de construcción de vía. A través de modernas tecnologías de sensores y grupos de usuarios probadores (beta-testers) desarrollamos nuevas interfaces de comunicación, mecanismos de evaluación de datos y herramientas digitales para optimizar el rendimiento.

Hacia la máquina inteligente – la Iniciativa PlasserSmartMaintenance

Una vez que el Digital Twin está preparado y alimentado con los datos pertinentes, la interacción con la máquina de vía puede comenzar. Las aplicaciones de nuestra Iniciativa PlasserSmartMaintenance aumentan constantemente. La plataforma central consta de aplicaciones concretas con soluciones basadas en la nube y servicios web. La atención se centra en el fácil acceso a datos relevantes de la máquina individual, de la flota y de la infraestructura.

De este modo, la máquina se convierte cada vez más en una «máquina inteligente» («Smart Machine»). Aprovechamos las posibilidades de la digitalización para mejorar la calidad y la fiabilidad, así como para satisfacer el deseo de los clientes de una mayor automatización y transparencia.

Digital Twin abre nuevas vías para el trabajo conjunto de la máquina de mantenimiento y la infraestructura. El cliente puede consultar de inmediato las pruebas documentales de la calidad de los trabajos realizados. Menos personas se encuentran en las áreas de peligro y las tareas de control pueden trasladarse a oficinas seguras. La observación de tendencias, en combinación con métodos de evaluación inteligentes, permite realizar análisis y propuestas para definir medidas de mantenimiento de carácter predictivo en el ámbito de la superestructura ferroviaria.

Objetivos/Ventajas

  • Apoyo a los responsables de línea
    El responsable de las instalaciones necesita una visión global sobre el tramo asignado a efectos de planificar los trabajos de mantenimiento o inspección.
    Las nuevas herramientas digitales generan sugerencias de acción y prestan así un apoyo simple y eficaz. Los datos de medición son visualizados y analizados, lo que permite planificar («work order») y gestionar los trabajos de mantenimiento pendientes.
  • Inspección virtual de la vía
    El Digital Twin es la base para el PlasserVirtualTrack (actualmente en desarrollo), un sistema para la inspección virtual de la vía, que sigue las especificaciones que el administrador de infraestructuras envía desde la oficina. Las inspecciones in situ desaparecen, generándose de esta forma diversos potenciales de ahorro con menores riesgos para el responsable de las instalaciones.
  • Editor de la posición de la vía
    Todos los datos registrados y generados pueden transferirse de varias formas a otros sistemas. El directorio central de datos de geometría intercambia datos de diseño y de medición con los sistemas de trazado, así como con los ordenadores de optimización de geometría de vía de las máquinas de vía. Y todo ello tanto con valores absolutos como con valores relativos.

Consentimiento para la "app Aktuell"
Información sobre el tratamiento de sus datos personales