¿QUÉ ES UN GEMELO DIGITAL?
Un Gemelo Digital es una copia digital de un producto, sistema o proceso, que está conectada a su contraparte de la vida real, lo que permite al Gemelo Digital actualizar dinámicamente su estado de acuerdo con el estado de su versión física.
Pueden adoptar muchas formas, desde representaciones 3D de activos físicos de hardware (como una maquinaria o un edificio) hasta representaciones 2D de sistemas, como un mapa de una red de suministro de agua.
Independientemente de cómo se vea la representación visual de un gemelo digital, lo único que todos tienen en común es que se actualizan periódicamente para reflejar el estado real de lo que están hermanando. Estas actualizaciones pueden ocurrir automáticamente, a través de sensores o mediante una inspección física del activo por parte de personal capacitado equipado con una hoja de cálculo.
¿CÓMO FUNCIONA LA TECNOLOGÍA DIGITAL TWIN?
La tecnología Digital Twin funciona creando una réplica virtual de un objeto o sistema físico utilizando una combinación de fuentes de datos como escáneres láser, sensores, cámaras y otros dispositivos de IoT.
Los gemelos digitales de activos tangibles, como como activos físicos, maquinaria de plantas o edificios requieren una representación tridimensional.
La representación visual es sólo una pequeña parte de la ecuación. Un gemelo digital sin medio de comunicación con su contraparte física es simplemente un modelo 3D.
¿CÓMO SE CAPTURAN LOS GEMELOS DIGITALES 3D?
La representación virtual 3D del activo físico se puede capturar utilizando varias tecnologías de escaneo 3D diferentes, como escaneado láser o fotogrametría, o se puede construir utilizando software CAD 3D.
Se puede utilizar software CAD de alta definición como Autocad, Autodesk Revit, Graphisoft Archicad, Solidworks o Navisworks cuando es necesario crear un modelo 3D con precisión, también se puede utilizar un software de modelado 3D basado en malla como Blender.
El detalle representado por el Digital Twin dependerá del caso de uso. Por ejemplo, si un operador de infraestructura necesita monitorear cómo se forma óxido en una torre de telefonía celular, puede ser suficiente usar fotogrametría periódica basada en drones para capturar las superficies exteriores del activo en cuestión, a medida que cambia con el tiempo.
Si se requiere un gemelo digital más detallado de un ensamblaje complejo (como un motor a reacción), entonces puede ser preferible usar CAD para modelar componentes individuales dentro del ensamblaje y ensamblar y acoplar los componentes dentro de un entorno virtual.
¿POR QUÉ CREAR UN GEMELO DIGITAL A PARTIR DEL ESCANEO LÁSER 3D?
El escaneado láser permite capturar detalles de la superficie de objetos físicos muy rápidamente, mucho más rápido que el modelado con CAD. Pero hay una contrapartida, ya que los escáneres láser producen datos de nubes de puntos, que pueden ocupar mucho espacio de almacenamiento.
Por lo tanto, el escaneo láser es más adecuado para crear gemelos digitales de activos de infraestructura, interiores y exteriores de edificios o de activos a los que les pueden faltar datos de dibujo técnicos.
Los gemelos digitales se encuentran en cualquier industria donde sea necesario obtener datos procesables del estado actual del activo bajo observación. Se utilizan ampliamente en infraestructura y se pueden encontrar en redes de agua, redes eléctricas, centrales eléctricas, carreteras y ferrocarriles.
Un beneficio importante de tener un gemelo digital 3D es que es una réplica visual directa del activo que se está hermanando, lo que hace que su comprensión sea muy intuitiva. Esto puede resultar especialmente útil al comunicar información a partes interesadas no técnicas.
En Scanphase utilizamos la Reality Capture para desarrollar Gemelos Digitales, BIM de activos y CAD 2D mediante las herramientas y formatos de software comúnmente utilizados por nuestros clientes. Trabajamos estrechamente con arquitectos, ingenieros, planificadores, propietarios de bienes raíces, etc., para comprender el nivel de captura de realidad y datos 3D y satisfacer las necesidades de proyecto, reformas e implementaciones.
WHAT IS A DIGITAL TWIN?
A Digital Twin is a digital copy of a product, system or process, which is connected to its real-life counterpart, allowing the Digital Twin to dynamically update its state according to the state of its physical version.
They can take many forms, from 3D representations of physical hardware assets (such as machinery or a building) to 2D representations of systems, such as a map of a water supply network.
Regardless of what the visual representation of a digital twin looks like, the one thing they all have in common is that they are updated periodically to reflect the actual state of what they are twinning. These updates can occur automatically, through sensors, or through a physical inspection of the asset by trained personnel equipped with a spreadsheet.
HOW DOES DIGITAL TWIN TECHNOLOGY WORK?
Digital Twin technology works by creating a virtual replica of a physical object or system using a combination of data sources such as laser scanners, sensors, cameras and other IoT devices.
Digital twins of tangible assets, such as physical assets, plant machinery or buildings require a three-dimensional representation.
Visual representation is only a small part of the equation. A digital twin with no means of communication with its physical counterpart is simply a 3D model.
HOW ARE 3D DIGITAL TWINS CAPTURED?
The 3D virtual representation of the physical asset can be captured using several different 3D scanning technologies, such as laser scanning or photogrammetry, or built using 3D CAD software.
High-definition CAD software such as Autocad, Autodesk Revit, Graphisoft Archicad, Solidworks or Navisworks can be used when it is necessary to create a 3D model accurately, mesh-based 3D modeling software such as Blender can also be used.
The detail represented by the Digital Twin will depend on the use case. For example, if an infrastructure operator needs to monitor rust forming on a cell phone tower, it may be sufficient to use periodic drone-based photogrammetry to capture the exterior surfaces of the asset in question as it changes over time.
If a more detailed digital twin of a complex assembly (such as a jet engine) is required, then it may be preferable to use CAD to model individual components within the assembly and assemble and dock the components within a virtual environment.
WHY CREATE A DIGITAL TWIN FROM 3D LASER SCANNING?
Laser scanning allows you to capture surface details of physical objects very quickly, much faster than CAD modeling. But there is a trade-off, as laser scanners produce point cloud data, which can take up a lot of storage space.
Therefore, laser scanning is best suited for creating digital twins of infrastructure assets, building interiors and exteriors, or assets that may be missing technical drawing data.
Digital twins are found in any industry where there is a need to obtain actionable data of the current state of the asset under observation. They are widely used in infrastructure and can be found in water networks, power grids, power plants, roads and railways.
A major benefit of having a 3D digital twin is that it is a direct visual replica of the asset being twinned, making it very intuitive to understand. This can be especially useful when communicating information to non-technical stakeholders.
At Scanphase we use Reality Capture to develop Digital Twins, asset BIM and 2D CAD using the software tools and formats commonly used by our clients. We work closely with architects, engineers, planners, real estate owners, etc., to understand the level of reality capture and 3D data and meet project, renovation and implementation needs.