Gemelos digitales para CBT

Datos del proyecto_

Fecha del proyecto: 2020 – 2023
Administración: Consorci Besòs Tordera
Consultoría BIM: SomEnginy
Servicio: Integrador e implantador de la plataforma de Gemelo Digital: MSI Digital Builders.

Implantación de Gemelos Digitales avanzados para la gestión de aguas residuales en el Consorci Besòs Tordera (Barcelona)

Desarrollo de un Gemelo Digital avanzado para la gestión de aguas residuales en el Consorci Besòs Tordera, así como su implantación en la EDAR de Caldes de Montbui. El gemelo digital consiste en obtener una plataforma colaborativa que incluye una representación en 3D del activo, así como un HUB de información actualizada y precisa que permite la gestión remota del activo.

Plataforma de Gemelo Digital: EcoDomus. BBDD integradas: BIM, GMAO, SCADA, GIS y gestión del ciclo del agua (GICA0).

Modelo BIM de la EDAR Caldes de Montbui. Fuente: CBT

Antecedentes:

En 2021, CBT adjudica el contrato de Servicios para la dirección Técnica del proyecto BIM de la EDAR Caldes de Montbui a la Empresa SomEnginy. Este proyecto tiene como objetivos detectar las problemáticas actuales y evaluar los beneficios de la implantación BIM en una EDAR, así como implementar soluciones tecnológicas avanzadas que permitan la optimización de la gestión de la EDAR.

El proceso ha constado de 4 grandes fases:

Fase 1: Consultoría previa y solución adoptada
Fase 2: Selección de la herramienta de gemelo digital
Fase 3: Establecimiento de estándares
Fase 4: Implantación del gemelo digital y proyecto piloto.

Fase 1. Consultoría previa: Problemática

En la fase de análisis se detectó que toda la información de las instalaciones está recogida en diferentes documentos y software de gestión no comunicados entre ellos.

Los problemas eran:

Los planos eran generalmente del proyecto constructivo, no del As-Built. En la mayoría de los casos sólo se disponía de la información en papel
La documentación no se actualizaba de forma sistemática a medida que se realizaban cambios en la instalación.
No todos los usuarios tenían acceso a la información de explotación y mantenimiento
Los datos SCADA estaban disponibles en bases de datos de las que era difícil extraer información.

Nube de puntos (izquierda) y modelo BIM (derecha) de la EDAR Caldes de Montbuí

Vista del gemelo digital de la EDAR Caldes de Montbui

Fase 1. Consultoría previa: Solución adoptada

La solución que se planteó fue la implantación de un Digital Twin (gemelo digital) para la gestión de aguas residuales utilizando la EDAR de Caldes de Montbui como proyecto piloto, para después implementar el gemelo digital al resto de las instalaciones de CBT.

Fase 2. Selección de la plataforma de Gemelo Digital y funcionalidades

Después de un proceso de análisis se determina que el programa a desplegar en CBT como gemelo digital es EcoDomus, software de la empresa Siemens, que distribuye e implementa MSI Digital Builders.

El Gemelo Digital permie la gestión inteligente y la optimización de las operaciones y el mantenimiento de los activos (existentes y por construir) de CBT (EDAR y EBAR principalmente).

El Gemelo Digital implantado consiste en una plataforma colaborativa que incluye una representación en 3D del activo, así como un HUB de información actualizada y precisa que permite la gestión remota del activo.

El Gemelo Digital genera una base de datos que proviene de los distintos sistemas de gestión que queden integrados en la plataforma y permite la visualización de éstos en un entorno amigable en tiempo real para su posterior análisis.

En una primera fase, el gemelo digital integra los siguientes programas y bases de datos: BIM, GMAO, GIS. SCADA y GICA0 (software de gestión del ciclo del agua).

Distintas funcionalidades de EcoDomus. Fuente: EcoDomus

Manual Ecodomus

Fase 3. Establecimiento de estándares

Se ha definido una estandarización de la información de las distintas bases de datos. Esta estandarización es básica para que los programas se integren con el gemelo digital de forma impecable sin pérdidas de información ni errores, tanto de comunicación como de gestión de datos.

Entre los aspectos que se incluyen Esta estandarización va de más general (jerarquía de la información, clasificación) a más específica (TAG equipos, nomenclatura parámetros equipos).

Fase 4. Implantación del Gemelo Digital

El Gemelo Digital EcoDomus actúa como middleware y se comunicará con todas las BBDD. En una primera fase de diseño, la información a la que se podrá acceder desde el Gemelo Digital será la siguiente:

Planos de la instalación
P&ID de la instalación.
Información de los equipos
Información del mantenimiento de las instalaciones
Registro histórico de los datos de mantenimiento
Información de la operación de la planta
Registro histórico de los datos de operación de la planta
Información del módulo de Reposiciones y mejoras de GICA0
Información de pozos y colectores desde GIS.

MSI Digital Builers ha actuado como integrador e implantador de la solución de Gemelo Digital

Desarrollo de funcionalidades_

Se realizaron una serie de reuniones con los diferentes equipos de trabajo y futuros usuarios en las que se propusieron diversas funcionalidades. A partir de estas funcionalidades se crearon “User Stories”. Para mapear los programas que forman parte del gemelo digital, se utiliza la Asset Matrix Information (AMI). Una vez definida la AMI hemos procedido a realizar las integraciones necesarias definidas anteriormente mediante metodología SCRUM.

Factores de éxito

Focalizar BIM en la fase de explotación y entender que CBT necesita un gemelo digital para optimizar la explotación de sus activos.
Apuesta decidida por parte de la alta dirección de CBT.
Creación de un equipo de implantación con miembros claves de CBT (Cliente), SomEnginy (consultora BIM) y MSI Digital Builders (integradores e implantadores de la solución adoptada), motivados, completamente alineados y trabajando por un objetivo común.
Mantuvo líneas abiertas de comunicación con los usuarios finales del gemelo digital para definir sus funcionalidades y recibir feedback constantemente.
Seleccionar herramientas de Gemelo Digital comerciales ya presentes en el mercado y con experiencia previa, así como un equipo de implantación con experiencia previa.

Gemelo digital en funcionamiento

MSI Digital Builers ha actuado como integrador e implantador de la solución de Gemelo Digital

Hitos del proyecto

CBT, partiendo casi desde 0, ha conseguido implantar un gemelo digital operativo en poco más de 2 años.
Conseguir que toda la información de los diferentes programas siga unos estándares comunes que hacen que en el gemelo digital todos los programas implicados puedan conectarse fácilmente.
Obtención de un gemelo digital escalable plenamente operativo que integra 5 fuentes de información (BIM, GMAO, GICA0, GIS y SCADA) que da respuesta a las necesidades prioritarias de CBT.
Este éxito sin precedentes da seguridad a CBT para continuar evolucionando el gemelo digital en los próximos años para aumentar funcionalidades y dar respuesta a más necesidades relacionadas con las operaciones de sus activos.