Cómo los gemelos digitales detectarán problemas e incluso ayudarán a diseñar los edificios del futuro

undefined
Este contenido ha sido traducido automáticamente con IA.

• La productividad del sector inmobiliario está disminuyendo a medida que aumenta la demanda de edificios.

• Con beneficios demostrados en otros sectores, el sector inmobiliario está empezando a adoptar el uso de gemelos digitales en la construcción.

• Los gemelos digitales pueden ahorrar millones en costes de construcción y ayudar a comprobar la viabilidad de nuevos materiales.

Es ampliamente reconocido que el sector inmobiliario necesita cambiar sus prácticas. Nuestra productividad ha caído un 19 % durante los últimos 50 años, mientras que la productividad media de todos los demás sectores ha aumentado un 153 %. Nuestra incapacidad para consolidar las mejoras de productividad se ha producido al mismo tiempo que la demanda de nuestros servicios aumenta de forma exponencial, especialmente a medida que más personas se trasladan de zonas rurales a urbanas. Con el crecimiento general de la población mundial, otros 2,5 mil millones de personas necesitarán alojamiento en zonas urbanas para 2050. Las ciudades de todo el mundo tienen el desafío de construir inmuebles de calidad con la rapidez suficiente y a un coste asequible, gestionando al mismo tiempo el impacto de las ciudades en el medio natural.

Durante la última década han surgido una amplia gama de soluciones digitales con la ambición de mejorar la productividad y la calidad mediante la automatización de nuestros procesos de diseño, adquisición y construcción, que son en gran medida manuales, fragmentados y complejos. La inversión en tecnología para la construcción ha crecido de forma exponencial, con 10 000 millones de dólares en financiación de inversiones desde 2011 hasta principios de 2017. Tecnologías como el modelado de información de construcción (BIM) se utilizan cada vez más en todo el sector a nivel mundial. Estas soluciones han permitido iniciar el camino digital, pero se necesita más para que el sector aproveche los beneficios de esta inversión.

Entonces, ¿cómo han logrado otros sectores producir productos de mejor calidad, más rápido y reduciendo los costes? Los sectores automovilístico, aeroespacial e industrial llevan décadas obteniendo beneficios impresionantes mediante el uso de la tecnología de gemelos digitales. En el caso de la construcción, por ejemplo, un gemelo digital de un edificio es una versión digital de su homólogo físico, hasta el detalle más pequeño. El gemelo digital reproduce el comportamiento y el rendimiento de su homólogo físico. Los materiales de construcción en los gemelos digitales se comportan como lo hacen sus homólogos físicos. Por ello, estos edificios digitales pueden analizarse en distintos escenarios y optimizarse, lo que, en esencia, supone un ensayo digital para resolver completamente el diseño del edificio y perfeccionar su rendimiento antes de construirlo físicamente. Los gemelos digitales se utilizaron inicialmente en el sector aeroespacial y se han ido adoptando gradualmente en otros sectores.

General Electric (GE) ha utilizado gemelos digitales para transformar fundamentalmente su proceso de diseño, fabricación y mantenimiento de productos, incluidos motores, generación de energía, petróleo y gas, y equipos de diagnóstico por imagen médica. Con ello, GE ha aumentado la fiabilidad de algunos de sus productos entre un 93 y un 99,49 % en menos de dos años, reducido el mantenimiento reactivo un 40 % en menos de un año y evitado 11 millones de dólares en costes de productividad perdidos . Por ejemplo, GE Transportation (ahora Wabtec) ha creado el Trip Optimizer, un gemelo digital de su locomotora Evolution. El gemelo digital simula el perfil de velocidad y aceleración más eficiente del tren en función de las condiciones meteorológicas, la topografía de las vías y la hora de llegada programada del tren. El Train Optimizer de GE permite ahorros de combustible de entre el 3 % y el 17 %, o de hasta 32 000 galones por motor al año.

Se creó un gemelo digital para One Sydney Harbour, de Renzo Piano (haga clic para ver el vídeo)Image: Lendlease

En los últimos años, el uso de gemelos digitales ha aumentado en el sector inmobiliario y de la construcción, donde la tecnología ha demostrado una gama y una escala de beneficios impresionantes. Se desarrolló un gemelo digital para One Sydney Harbour, un complejo residencial diseñado por Renzo Piano, utilizando los documentos de diseño «aprobados para construcción» elaborados por los equipos de consultores de diseño, que incluyen modelos, dibujos 2D, especificaciones y datos técnicos de productos. El gemelo digital permitió identificar y resolver detalles de diseño y errores pendientes con un nivel de detalle mucho más preciso del que se habría logrado con un enfoque puramente tradicional, y en un plazo mucho más corto. Los gemelos digitales utilizados de este modo han ahorrado millones de dólares en costes de construcción y han reducido la duración de las obras en meses, al tiempo que han aumentado la calidad del producto final.

Además de la evidente eficiencia de la tecnología, lo que tiene aún más valor es que los gemelos digitales también nos permiten explorar una amplia gama de soluciones potenciales que quizá nunca se habrían considerado de forma tradicional, lo que posibilita una mejora sustancial en la calidad y el rendimiento de los edificios. Por ejemplo, la naturaleza predictiva del gemelo digital puede utilizarse para comprobar la idoneidad de nuevos materiales.

Recientemente se utilizó la tecnología de gemelos digitales para comprobar y determinar la viabilidad de construir un complejo de varias plantas con madera sostenible en Melbourne (Australia). Aunque esta madera se había utilizado previamente en construcción, no se había probado en edificios de esta altura: concretamente, una torre de apartamentos de 29 plantas. Por tanto, los gemelos digitales permiten modelizar la innovación continua en materiales y diseños sostenibles, e incluso pueden revelar la huella de carbono de un edificio antes de su construcción. Esto es muy importante, ya que el entorno construido representa entre el 25 % y el 40 % de las emisiones totales de carbono del mundo, y los edificios consumen entre el 25 % y el 40 % de la energía mundial. Dado el volumen de nuevos inmuebles que es necesario construir para atender el aumento de la urbanización, es importante que mejore el rendimiento en sostenibilidad del sector inmobiliario y de la construcción; de lo contrario, satisfacer las demandas de una urbanización creciente podría tener un impacto desastroso en nuestro medio ambiente.

El entorno construido representa hasta el 40 % de las emisiones totales de carbono del mundoImage: UN Environment

Los gemelos digitales son especialmente eficaces cuando se utilizan junto con el «diseño generativo». En lugar de utilizar la tecnología para ayudar a las personas a diseñar el edificio, el diseño lo genera un software de automatización en respuesta al pliego de condiciones del proyecto. Las opciones de edificios generadas de este modo no son simples dibujos. Son una solución completamente resuelta desde las perspectivas de la ingeniería, el rendimiento y las finanzas, lo que significa que son construibles, cumplen la normativa y son financieramente viables.

Lendlease lanzó recientemente Podium, una plataforma digital para el sector inmobiliario que aprovecha el poder de los gemelos digitales y el diseño generativo. Con el software, Lendlease ha generado gemelos digitales de edificios en cuestión de varios días, un proceso que tradicionalmente requeriría a un equipo de diseñadores meses para completarse. Por tanto, los gemelos digitales han demostrado dar un salto importante en productividad. Cualquier mejora de la productividad del sector tendrá un beneficio importante para la economía mundial. Las ineficiencias en el sector inmobiliario y de la construcción perjudican a la economía mundial, porque encarecen la construcción y, con ello, el coste de las infraestructuras, los inmuebles y las viviendas. Según un estudio reciente, una reducción del 1 % en los costes de construcción ahorraría a la sociedad unos 100 000 millones de dólares al año.

¿Qué está haciendo el Foro Económico Mundial para apoyar el futuro del sector inmobiliario?

El potencial de los gemelos digitales es evidente desde principios de la década de 2000. Entonces, ¿por qué solo ahora empiezan a utilizarse en el sector inmobiliario y de la construcción? Con los años, la tecnología de gemelos digitales se ha vuelto más asequible, más potente y más realista, lo que permite crear simulaciones más potentes y aumentar el valor de la información que aportan. El poder de los gemelos digitales en nuestro sector se hace ahora evidente: creemos que los gemelos digitales pueden ayudarnos a lograr ahorros de costes de hasta un 20 % y una mejora de cien veces en la velocidad de salida al mercado de nuevos proyectos, generando importantes beneficios sociales, económicos y de sostenibilidad.

Licencia y republicación
Los artículos del Foro Económico Mundial pueden volver a publicarse de acuerdo con la Licencia Pública Internacional Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0, y de acuerdo con nuestras condiciones de uso. Las opiniones expresadas en este artículo son las del autor y no del Foro Económico Mundial.