La Industria 4.0 y la data en modelos BIM

Industria 4.0 en síntesis.

La cuarta revolución industrial o mejor conocida con el termino “Industria 4.0” (I4.0) está en marcha, está en constante transformación y representa uno de los campos de investigación con mas desarrollo en los últimos años, pero te preguntaras ¿Qué es la “Industria 4.0”?, si aun no te has enterado de esta nueva industria, no te preocupes, yo te comento. Se puede decir que esta nueva revolución industrial I4.0 es la transformación digital de las industrias y las empresas, dentro de esta transformación se integran tecnologías disruptivas físicas y digitales que son las siguientes: la inteligencia artificial, la informática en la nube, la robótica adaptativa, la realidad aumentada, la fabricación aditiva, el BigData, la ciberseguridad y el Internet de las cosas (IoT); y no solo eso, la Industria 4.0 abarca una variedad de temas que van desde la mecanización, la automatización, la digitalización, la creación de redes hasta la miniaturización.

Cabe añadir a lo anteriormente mencionado que estas tecnologías disruptivas son parte de este proceso de innovación y transformación de la producción industrial necesarias para encuadrar la generación de nuevas formas de trabajo y actividad económica centradas en el cliente gracias a la digitalización y a la aplicación de tres principios básicos: autonomía y libertad de operación de todos los agentes relacionados, interoperabilidad y sostenibilidad. 

Como dato importante, el término “Industria 4.0” fue acuñado en Alemania en el año 2011 en la Feria tecnológica de Hannover-Messe, en este evento se concretó una estrategia para la digitalización de la industria y que quedaría materializada con la presentación de una plataforma tecnológica específica con varios grupos de trabajo organizados alrededor de una visión compartida para el año 2030, esta estrategia se basa en una nueva industria inteligente, descentralizada y colaborativa, soportada por procesos y tecnologías de la información. Este documento fundacional de Industria 4.0 y de la plataforma asociada (Platform Industrie 4.0) denominado Recommendations for implementig the strategic initiative Industrie 4.0 se redactó por la Academia Nacional de Ciencia e Ingeniería de Alemania y fue presentado en el mes de abril del año 2013. 

En definitiva estos conceptos y tecnologías de la Industria 4.0 se pueden aplicar en todo tipo de empresas industriales, incluyendo la producción discreta y por procesos, así como en las industrias del petróleo, combustible, minería, agricultura, la construcción, entre otras más. 

La data y los modelos BIM.

BIM (Building Information Modeling) como es de nuestro conocimiento es una metodología de trabajo colaborativa para la creación y gestión de proyectos de construcción que consiste en gestionar informaciones procedentes de la colaboración entre agentes relacionados con el proyecto de construcción a lo largo de todo su ciclo de vida. Sabiendo esto es importante comprender que los modelos BIM son elaborados con la ayuda de herramientas digitales específicas basados en datos y en información, los cuales pueden ser gestionados por diferentes actores.

Los modelos BIM de la mano con las tecnologías disruptivas y las innovaciones digitales han permitido al sector de la industria de la construcción mejorar los procesos de producción, la logística y la eficiencia energética en edificaciones. Al mismo tiempo, el avance tecnológico facilita la gestión de grandes cantidades de datos utilizados en un modelo BIM, sobre todo, ha permitido desarrollar análisis basados en grandes conjuntos de datos para optimizar la calidad de las edificaciones, ahorrando costos, energía y mejorando lo procesos de construcción. Estos datos e información provenientes de diferentes fuentes, desde equipos y sistemas de producción hasta la gestión empresarial y de clientes, se recopilan, analizan y posteriormente se reutilizan como información, retroalimentando la data y mejorando la calidad en los resultados, este proceso es cíclico y se repite constantemente.

En referencia a la data y a su almacenamiento, cabe mencionar que es una tendencia tecnológica para el proceso de soporte de decisiones empresariales, centrada en recopilar, limpiar y almacenar grandes volúmenes de información. Información extraída del libro Modelos BIM conectados hacia la industria 4.0 , nos menciona que esta tendencia posibilita corregir tres usos principales del almacén de datos.

  • En primer lugar, se utiliza para la presentación de informes y gráficos estándar y permite que los datos de diferentes sistemas de transacciones se consoliden en el almacén y se utilicen en los informes. 
  • En segundo lugar, admite un tipo de consulta e informe llamado análisis dimensional, y puede facilitar la comparación de los resultados entre diferentes valores dimensionales en períodos de tiempo particulares. 
  • En tercer lugar, el almacén de datos habilita una nueva tecnología llamada minería de datos que puede reconocer automáticamente patrones en los datos que pueden ayudar a los usuarios finales a describir los datos existentes y predecir el comportamiento futuro. 

Por otra parte en la gestión de datos, los metadatos juegan un papel clave en el archivo digital, ya que describen el significado y la estructura de los datos de un modelo BIM, además estos metadatos pueden ser consultados y utilizados. 

Otro aspecto importante de la metodología BIM en la Industria 4.0, es su aplicación por medio de los sistemas ciberfísicos, estos sistemas interactúan a diferentes escalas de tiempo y espacio, con múltiples y diversos modos de operación y capacidades de configuración, lo cual posibilita el desarrollando modelos paramétricos 3D flexibles compuestos de un conjunto de datos, donde la información se puede visualizar y al mismo tiempo optimizar su gestión, para esto es indispensable utilizar diferentes herramientas de visualización.

La visualización de la gestión de datos a través de herramientas como modelos digitales permite mostrar metadatos a través de representaciones gráficas simples. La interacción de los mismos en tiempo real y la comunicación de los espacios cambiantes con el sistema de gestión nos permiten optimizar la conexión de los modelos digitales más desarrollados. Cuantos más datos sean almacenados, más nube y sistemas de visualización deberán gestionar esta cantidad de metadatos de la mejor manera, encontrando soluciones y tecnologías adecuadas para el propósito objetivo. 

Sin embargo, los metadatos y su gestión eficiente requieren la adopción de metodologías innovadoras para que su estructura sea clara y conectada a diferentes usos y objetivos. Por ello, la metodología BIM puede introducirse como un proceso tecnológico capaz de optimizar la conexión entre el mundo real y el virtual. Este canon se centra particularmente en el uso de BIM como un repositorio de diferentes tipos de datos y, por lo tanto, una colección digital de datos de edificios industriales durante su ciclo de vida. 

La metodología BIM, como se menciono anteriormente se ha utilizado con sistemas cyberfísicos para desarrollar nuevos escenarios de eficiencia energética y logística interna para optimizar una planta industrial, edificación o infraestructura. En las cuales se pueden insertar y conectar múltiples bases de datos a plataformas en la nube que también pueden devolver datos de sensores fuera del modelo digital. El registro de una gran cantidad de información requiere un modelo virtual que monitoree y sincronice constantemente los datos de todas las plataformas conectadas.

Reflexión final.

La nueva Industria 4.0. viene a ofrecer un marco de principios y elementos de interés que nos permiten evaluar el grado de madurez del uso de BIM y en el uso de las tecnologías disruptivas, con la única finalidad de mejorar los procesos por medio de la transformación digital aplicable en todas las empresas e industrias como la construcción.

La correcta implementación de tecnologías disruptivas, el uso de datos soportados por una buena gestión y la aplicación de una correcta metodología, es trascendental en el desarrollo de un modelo BIM.

Existen muchos aspectos por mejorar en la implementación del BIM en esta cuarta revolución industrial, pero su desarrollo es constante, además muestra un potencial de crecimiento exponencial y una gran oportunidad de progreso para las industrias. En esta transformación digital, BIM es una solución orientada al sector empresarial y a los clientes, ya que facilita el intercambio de datos e información de forma centralizada, solución que no era posible en décadas pasadas.

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