Gemelos digitales en mantenimientoun caso de uso aplicado a infraestructura ferroviaria

Abstract

Los sectores industriales tienen como objetivo mejorar la fiabilidad, seguridad y disponibilidad de su infraestructura y servicios, para lo cual es fundamental la adopción de estrategias de mantenimiento adecuadas teniendo en cuenta la optimización de costes. Los Gemelos Digitales (un producto físico, un producto virtual y la conexión de información que une los dos espacios) por su parte, han demostrado ser habilitadores para progresar hacia estrategias de mantenimiento más avanzadas. Del análisis de la literatura realizado sobre cómo se utilizan los Gemelos Digitales en mantenimiento, se extrae que hay muchas cuestiones abiertas por abordar. Entre ellos, existe la necesidad de definir metodologías y herramientas para la gestión de las estrategias de mantenimiento donde la integración de Gemelos Digitales ayude a evolucionar de forma gradual. En este contexto, en primer lugar, se ha diseñado una metodología para avanzar en estrategias de mantenimiento, dando como resultado la propuesta de un modelo de madurez que permite la adopción de estrategias de mantenimiento más avanzadas de forma gradual, con la integración de Gemelos Digitales. En segundo lugar, se han diseñado y desarrollado funcionalidades y modelo de datos para una plataforma de gestión del mantenimiento de infraestructuras ferroviarias. Se describen, más detalladamente, las contribuciones llevadas a cabo en la plataforma para la gestión de mantenimiento de infraestructuras ferroviarias. En tercer lugar, se han diseñado y desarrollado estrategias para la generación de modelos para la integración de Gemelos Digitales. Concretamente, se ha desarrollado una estrategia para la integración de Gemelos Digitales en un sistema de diagnóstico de los brazos de atirantado de una catenaria. Finalmente, se han diseñado y desarrollado metodologías para la aplicación de modelos híbridos en una solución edge-computing integrado en un sistema de monitorización IoT (Internet of Things). Se basa en un sistema de monitorización no-invasivo, instalado en un tren de servicio, con un Gemelo Digital ligero integrado para realizar el diagnóstico a bordo. También, se muestran diversos resultados y conclusiones del trabajo llevado a cabo.