Bentley Systems derriba los mitos en la adopción de gemelos digitales en la industria del agua

En primer lugar, ha intervenido Tom Walski, Fellow, Water Industry - Estados Unidos en Bentley Systems, sobre la utilidad de los gemelos digitales para la industria del agua, y que definió un como una representación digital dinámica de una entidad del mundo real y su comportamiento. «Una característica distintiva del uso de un gemelo digital es que modela el comportamiento de un sistema para apoyar la toma de decisiones y obtener mejores resultados«, señaló. A continuación, habló sobre mitos y conceptos erróneos en relación con los gemelos digitales. Por ejemplo, no es necesario ser un experto en hidráulica para utilizar un gemelo digital; se trata de herramientas que pueden ser utilizadas por todo tipo de usuarios en la organización, desde directivos al personal de mantenimiento. Por otra parte, sus ventajas van más allá de lo que puede aportar un sistema SCADA o un modelo hidráulico, ya que combina la información de ambos. Destacó la posibilidad de compartir datos entre distintas tecnologías como un aspecto clave de los gemelos digitales; el gemelo digital permite compartir datos entre sistemas, lo que mejora la comprensión y la toma de decisiones.

Tom Walski explicó una serie de ejemplos de aplicaciones de los gemelos digitales, que permiten una gestión más eficiente de las fugas al identificar su ubicación, ayudan a detectar anomalías en los datos, y tienen la capacidad de prever escenarios futuros combinando un modelo hidráulico en tiempo real con datos SCADA. «Un gemelo digital no solo se parece a un sistema, sino que se comporta como tal, y puede ser utilizado fácilmente por muchas personas», dijo. También pueden identificar oportunidades de ahorro energético, mediante el análisis de datos y curvas de eficiencia de las bombas, lo que permite optimizar el rendimiento del sistema.

Otro concepto erróneo que comentó es pensar que un sistema de aguas no está preparado para implantar un gemelo digital, pero desterró también esa idea, ya que ningún sistema está completamente preparado, y es necesario dar un primer paso hacia esa implantación, que al fin y al cabo es un proceso que va evolucionando. En este sentido, incidió sobre la utilidad de los modelos hidráulicos, incluso si no están perfectamente calibrados, y la oportunidad que se presenta cuando el modelo y los datos de campo no concuerdan para estudiar por qué, encontrar las causas ­y/o problemas con el sistema GIS, SCADA, o algún aspecto del modelo – arreglarlo, y de esa forma aumentar la confianza en el modelo por parte los que lo utilizan como apoyo para la toma de decisiones.

Un gemelo digital incluye un conjunto de herramientas, que están disponibles en el momento en que sean necesarias

Como conclusión, Tom destacó que un gemelo digital incluye un conjunto de herramientas, que están disponibles en el momento en que sean necesarias, y que cada sistema de agua es único – por ejemplo en cuanto a la disponibilidad de datos y su calidad – y el gemelo digital sirve para resolver los problemas específicos de cada sistema.

A continuación, Andrés Gutiérrez, Advancement Manager, Water. Enterprise Product Sales – LA Region, ha completado la definición de «gemelos digitales», pues en función de la industria o disciplina, su aplicación o los sistemas integrados, puede tener múltiples definiciones y cuya visión de Bentley está alineada con la definición del foro SWAM (Digital Twin Working Group): «Representación digital dinámica de entidades del mundo real y sus comportamientos utilizando modelos con datos estáticos y dinámicos que permiten conocimientos e interacciones para impulsar resultados procesables y mejorados».

Asimismo, ha sido el encargado de exponer los mitos comunes que existen en torno a la implementación de esta tecnología en las infraestructuras, unas «creencias erróneas que deben superarse para su implementación éxito». Un mito es que se necesita un PhD en hidráulica para usar un Gemelo Digital; en realidad, los gemelos digitales están diseñados para uso de todos, desde gerentes hasta operadores en el campo. Otro sería que el sistema SCADA ya nos dice que está pasando; esto es parcialmente cierto, puesto que el sistema SCADA proporciona información de valor; el gemelo digital proporciona mucha más información y flexibilidad, y hacer predicciones. Otro mito es que se necesita un modelo hidráulico calibrado para comenzar, pero el gemelo digital da la oportunidad de mejorar el proceso de calibración y validación. Se puede comenzar por aplicaciones que no utilizan modelos: auditoría de agua, gestión de anomalías, eficiencia de bombas, etc. Finalmente, existe el mito de pensar que nuestro sistema no está listo para implementar un gemelo digital; pero ningún sistema está completamente preparado, y es necesario dar un primer paso hacia esa implantación, que es un proceso que va evolucionando.

Finalmente, presentó algunas estrategias y mejores prácticas para facilitar el éxito en la adopción de los Gemelos Digitales en la industria del agua, exponiendo tres aspectos: la planificación de alto nivel, la definición de casos de uso prioritarios, y los atributos principales a la hora de seleccionar una plataforma de gemelos digitales. Como atributos de valor clave para una plataforma de gemelos digitales, citó apertura, seguridad, flexibilidad y escalabilidad y concluyó con los siguientes pasos hacia la implantación: realizar un diagnóstico personalizado, facilitar el acceso a ambientes de prueba con modelos, sensores y datos reales para aprender u explorar más sobre esta tecnología, así como generar una propuesta y plan de acción con un alcance mutuamente acordado, en un área piloto o en un sistema completo.

Como atributos de valor clave para una plataforma de gemelos digitales, citó apertura, seguridad, flexibilidad y escalabilidad

También ha intervenido Douglas Miranda, Principal Consultant, Water - Brasil, de Bentley Systems, que ha dialogado con Alejandro Maceira sobre los requisitos previos que debe tener una empresa de suministro de agua para iniciar la implementación de un gemelo digital. Así, ha indicado que, pensando en la instrumentación, es importante que la empresa de agua tenga conocimiento de cómo están organizados los datos, el tráfico de la información desde el campo hasta el sitio donde están los datos, que puede ser local, en la nube, etc. «En la industria 4.0, tenemos una evolución de cómo estos datos son enviados hasta una base de datos. Conectado con la instrumentación, pienso que es importante también cómo es la arquitectura de la información», señaló.

Asimismo, compartió algunos consejos sobre las prácticas recomendadas a las empresas de suministro de agua que están pensando en iniciar la construcción de su gemelo digital dedicado a las operaciones de los servicios de agua. «Es importante tener definidos los objetivos que se persiguen», dijo. Un ejemplo común es, teniendo las redes sectorizadas, verificar si el nivel de instrumentación y envío de información, la calidad de los datos, están alineados con los objetivos.  

Para finalizar, señaló los principales aspectos que definen el éxito a la hora de adoptar y utilizar los gemelos digitales en la operación de servicios de agua: «Hay un punto clave que es el cambio de cultura; un factor principal que ayuda al éxito del proceso de adopción es contar con el apoyo de todo el equipo, desde los líderes hasta el personal de operaciones», dijo. «Es particularmente importante que desde puestos directivos se apoye este cambio de cultura».

«Es particularmente importante que desde puestos directivos se apoye este cambio de cultura».

En la sesión de preguntas y respuestas se han mencionado varios aspectos relacionados con la implantación de gemelos digitales. Por una parte, aspectos técnicos como la posibilidad de predecir la variación en las demandas si no se dispone de smart meters, lo que es posible, ya que se pueden utilizar metodologías analíticas a partir de macromedidores en cada sector hidráulico y metodologías analíticas; dichas predicciones alimentan el gemelo digital, ayudando a una mejor calibración de los modelos hidráulicos. También sobre si compensaría, teniendo en cuenta los costes, la implantación a pequeña escala, en un sistema de distribución de aguas sencillo, a lo que Douglas Miranda ha respondido que el tamaño no es un factor que importe, y lo verdaderamente importante serían los objetivos que se persiguen.

Se ha hablado también sobre los costes de implementación de un gemelo digital. En este sentido, Andrés Gutiérrez ha explicado que la estimación de costes tiene cierta complejidad, y no hay una receta rápida. Por una parte, influye en el coste el alcance o complejidad que se le quiera dar a la implementación, tratándose este de un coste que se paga una vez. Por otra parte, está el aspecto de la licencia de los gemelos digitales: la plataforma tiene usuarios ilimitados, y el coste de la subscripción depende del tamaño de la población donde se vaya a implementar el gemelo digital.

También ha habido preguntas sobre si este tipo de solución es aplicable, aparte de para redes de distribuciones de agua, también para aguas residuales, alcantarillado, tratamiento de agua industrial o para riego. Andrés Gutiérrez ha comentado que en las presentaciones se han dado ejemplos sobre todo de un gemelo digital enfocado a redes de distribución denominado WaterSight, pero también existe SewerSight, un concepto similar enfocado a un sistema de alcantarillado, y PlantSight, para plantas de tratamiento de aguas o de aguas residuales. Finalmente, en cuanto al futuro de los gemelos digitales, ambos ponentes han recalcado el gran potencial de aquí en adelante, haciendo hincapié en la integración de los modelos matemáticos dentro del gemelo digital, que facilita conocer cómo funciona una red de distribución de agua o un sistema de alcantarillado, y en el papel que va a desempeñar la IA en la optimización de los controles operativos.