Los gemelos digitales replican el funcionamiento de un objeto o proceso en un modelo virtual que sirve como base para la experimentación. Los modelos de información de la construcción o BIM, están impulsando la digitalización del sector constructivo mediante el uso de modelos multidisciplinares y la colaboración en la nube. El objetivo de este estudio es ofrecer un enfoque para el diseño incremental de un gemelo digital basado en la tecnología BIM, para alcanzar una total gestión operacional de la instalación constructiva. Se ofrecen los elementos conceptuales de los gemelos digitales, con énfasis en su carácter de modelo virtual, que contempla simulación del comportamiento de su gemelo físico en tiempo real. También se revelan los principales enfoques existentes de diseño incremental de gemelos digitales basados en BIM y se presenta una arquitectura general, la cual se sustenta en un nivel de madurez mínimo viable para adoptantes tempranos de esta tecnología.

1. INTRODUCCIÓN

La adopción consciente e incremental de avances tecnológicos en la construcción puede contribuir a gestionar más eficientemente los activos físicos y procesos empresariales en este contexto. Los llamados gemelos digitales (DT, por sus siglas en inglés - Digital Twin), tienen el potencial de transformar la industria de la construcción y brindar respuestas a algunos de sus principales desafíos.

La cuarta revolución industrial, también denominada era de la digitalización o Industria 4.0, es un salto paradigmático posible debido al crecimiento exponencial de las Tecnologías de Información y Comunicaciones (TIC), en las últimas décadas, así como, al constante trabajo de las industrias por adoptar y avanzar en la implementación de las mismas (Rozo-García, 2020). Se caracteriza por masificar el acceso a un amplio poder computacional, permitiendo que las organizaciones puedan desarrollar sistemas informáticos de relación ciber-física y llevar a cabo procesos de digitalización a gran escala (Salas & Asencio, 2019).

Una de las tecnologías más prometedoras y auténticas en la Industria 4.0 es el gemelo digital. Tiene como objetivo la minimización de riesgos y costos en la vida real (Wang, 2020). Los gemelos digitales vigilan el ciclo de vida de un proceso replicando su funcionamiento en un modelo virtual que sirve como base para la experimentación. (Varas-Chiquito et al., 2020). La dinámica e integración de estos sistemas responden a una especificación de arquitectura de alto nivel, con manejo de información que permite evaluar el modelo del sistema a través del comportamiento en tiempo real de la imagen del mismo (Andrickson, Chacón & Pabón, 2020).

Como un predecesor importante de los gemelos digitales en el sector de la construcción, se destacan los modelos de información de construcción o BIM (Building Information Modeling). Sin embargo, los gemelos digitales vienen a potenciar los BIM con los sistemas ciber-físicos, basados en Internet de las Cosas (IoT) y la hiperconectividad existente, con lo cual permiten una total gestión operacional de la instalación constructiva.