Aproximación metodológica a la implantación del gemelo digital en buques

Abstract

[Resumen] En el camino de la transformación del sector marítimo hacia lo que se ha denominado Industria 4.0 se puede identificar un elemento clave: el gemelo digital. Un gemelo digital es un modelo virtual de un producto o un proceso, con el cual mantiene un constante intercambio de información y que le permite replicar el comportamiento del sistema real, adaptarse a los cambios, y proponer mejoras en él. El gemelo digital del buque conforma un entorno digital que aglutinará toda la información existente (tanto de diseño como de operación) y la dotará de coherencia y estructura para conformar un conjunto con capacidades superiores a la agregación de cada parte individual. En esta tesis doctoral se propone una metodología para el desarrollo e implantación del gemelo digital del buque. Se propondrá la aplicación práctica a sistemas reales del buque, abordando aspectos como: la adquisición de datos desde el sistema real, el desarrollo de modelos de simulación de los sistemas o el uso de algoritmos basados en inteligencia artificial que permitan avanzar en el camino hacia un gemelo digital inteligente.

[Resumo] No camiño da transformación dixital do sector marítimo cara o que se denominou como Industria 4.0 pódese identificar un elemento chave: o xemelgo dixital. Un xemelgo dixital é un modelo virtual dun produto ou dun proceso, co cal mantén un constante intercambio de información e que permite replicar o comportamento do sistema real, adaptarse aos cambios e propor melloras nel. O xemelgo dixital do buque conforma un entorno dixital que reúne toda a información existente (tanto de deseño coma de operación) e dótaa de coherencia e estrutura para conformar un conxunto con capacidades superiores á agregación de cada unha das partes de xeito individual. Nesta tese de doutoramento proponse unha metodoloxía para o desenvolvemento e a implantación do xemelgo dixital do buque. Proporase a aplicación práctica a sistemas reais do buque, abordando aspectos como: a adquisición de datos dende o sistema físico, o desenvolvemento de modelos de simulación dos sistemas ou o uso de algoritmos baseados en intelixencia artificial que permitan avanzar no camiño cara un xemelgo dixital intelixente.

[Abstract] On the path of transformation of the maritime sector towards Industry 4.0, a key element can be identified: the digital twin. A digital twin is a virtual model of a product or a process. The virtual model maintains a constant exchange of information with the real asset and allows the model to replicate the behavior of the real system, adapt to changes, and propose improvements to it. The digital twin of a ship creates a digital environment that will bring together all the existing information (both design and operation) and will provide it with coherence and structure to set up greater capabilities than the aggregation of each individual part. The main goal of this thesis is to propose a methodology for the development and implementation of the digital twin of a ship. A practical application to real ship systems will be proposed, addressing aspects such as: data acquisition from the real system, development of simulation models and the use of algorithms based on artificial intelligence that allow new improvements in the path to a smart digital twin.