Skip to main navigation menu Skip to main content Skip to site footer

Vol. 12 No. 2 (2022)
Julio-Diciembre

Articles

Basic architecture of design of digital twins for construction

https://doi.org/10.19053/20278306.v12.n2.2022.15275

Published 2022-08-15

Héctor Martínez-Manso
Unión de Construcciones Militares, La Habana

Tatiana Delgado-Fernández
Universidad Tecnológica de La Habana “José Antonio Echeverría”, La Habana

Abstract

Digital twins replicate the functioning of an object or process in a virtual model that serves as the basis for experimentation. Building Information Models (BIM), are driving the digitization of the construction sector through the use of multidisciplinary models and collaboration in the cloud. The aim of this study is to offer an approach for the incremental design of a digital twins based on BIM technology, to achieve a total operational management of the construction facility. The conceptual elements of digital twins are offered, with emphasis on their character as a virtual model, which includes simulation of the behavior of their physical twin in real time. The main existing approaches for incremental design of BIM-based digital twins are also revealed and a general architecture is presented, which is based on a minimum viable maturity level for early adopters of this technology.

Keywords

digital twin;, BIM;, building;, internet of things

XML (Español) PDF (Español)

Author Biography

Héctor Martínez-Manso

Ingeniero Industrial

Tatiana Delgado-Fernández

Ingeniera en Sistemas Automatizados de Dirección, Doctora en Ciencias Técnicas

References

  1. Andrickson, J., Chacón, E., & Pabón, M. (2020). Industria 4.0, un Enfoque Discreto. Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones, 3(2), 65-89. https://doi.org/10.22206/cyap.2020.v3i2.pp65-89 DOI: https://doi.org/10.22206/cyap.2020.v3i2.pp65-89
  2. Autodesk. (2021). Gemelo digital: el modelo inteligente de datos, futuro de la edificación. https://redshift.autodesk.es/gemelo-digital//
  3. Berbes-Villalón, D. M., Sánchez-Jiménez, L., de la Iglesia-Campos, M., Díaz-Aguirre, M. E., Delgado-Fernández, T. (2022). Una arquitectura IoT para ciudades inteligentes basada en la plataforma FIWARE. Revista de Ciencia y Tecnología – RECyT. 37(2).
  4. Boje, C., Guerriero, A., Kubicki, S., & Rezgui, Y. (2020). Towards a semantic Construction Digital Twin: Directions for future research. Automation in Construction, 114 (1), 103179. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2020.103179 DOI: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2020.103179
  5. Delgado-Fernández, T., Stuart-Cárdenas, M. L., & Delgado-Fernández, M. (2021). Grafos de conocimiento para gestionar información epidemiológica sobre COVID-19. Revista Cubana de Información en Ciencias de la Salud, 32(4).
  6. Deng, M., Menassa, C., & Kamat, V. (2021). From BIM to digital twins: A systematic review of the evolution of intelligent building representations. Journal of Information Technology in Construction, 26 (5), 58-83. DOI: https://doi.org/10.36680/j.itcon.2021.005
  7. García-Gómez, I., de Gorostiza, M. F., & Moraza, A. M. (2011). Láser escáner y nubes de puntos. Un horizonte aplicado al análisis arqueológico de edificios. Arqueología de la Arquitectura, 8, 25-44. https://doi.org/10.3989/arqarqt.2011.10019 DOI: https://doi.org/10.3989/arqarqt.2011.10019
  8. Kaewunruen, S., & Xu, N. (2018). Digital twin for sustainability evaluation of railway station buildings. Frontiers in Built Environment, 4, 77. https://doi.org/10.3389/fbuil.2018.00077 DOI: https://doi.org/10.3389/fbuil.2018.00077
  9. Khajavi, S. H., Motlagh, N. H., Jaribion, A., Werner, L. C., & Holmström, J. (2019). Digital twin: vision, benefits, boundaries, and creation for buildings. IEEE Access, 7, 147406-147419. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2946515 DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2946515
  10. Lu, Q., Xie, X., Heaton, J, Parlikad, A. K., & Schooling, J. (2019). From BIM towards digital twin: strategy and future development for smart asset management. En C. Springer, International Workshop on Service Orientation in Holonic and Multi-Agent Manufacturing. 392-404. https://doi.org/10.1007/978-3-030-27477-1_30. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-27477-1_30
  11. Manosalva-Muñoz, D. (2020). El método BIM: efectividad y beneficios en los proyectos de edificación. (Trabajo de titulación para optar al título de Técnico Universitario en Construcción). Universidad Técnica Federico Santamaría.
  12. Muñoz-Alcázar, J. (2019). Aplicación del concepto de Gemelo Digital a un SCADA Industrial. (Tesis Doctoral). Universidad Politécnica de Valencia.
  13. Muñoz-La Rivera, F., Mora-Serrano, J., Valero, I., & Oñate, E. (2021). Methodological-technological framework for Construction 4.0. Archives of Computational Methods in Engineering, 28 (2), 689-711. https://doi.org/10.1007/s11831-020-09455-9 DOI: https://doi.org/10.1007/s11831-020-09455-9
  14. Opoku, D. G., Perera, S., Osei-Kyei, R., & Rashidi, M. (2021). Digital twin application in the construction industry: A literature review. Journal of Building Engineering, 102726. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102726 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102726
  15. Oyarhossein, M. A., Ghiasi, S. H., & Khiali, V. (2021). Identifying barriers of Implementing BIM in Construction. Technium, 9-20. https://doi.org/10.47577/technium.v3i6 DOI: https://doi.org/10.47577/technium.v3i6
  16. Rozo-García, F. (2020). Revisión de las tecnologías presentes en la industria 4.0. Revista UIS Ingenierías, 19 (2), 177-192. https://doi.org/10.18273/revuin.v19n2-2020019 DOI: https://doi.org/10.18273/revuin.v19n2-2020019
  17. Salas, J. L., & Asencio, F. (2019). Desarrollo de un gemelo digital 3D para 3 unidades en la refinería de Cartagena de Ecopetrol. XXI Congreso Internacional de Mantenimiento y Gestión de Activos. Bogotá, Colombia.
  18. Singh, M., Fuenmayor, E., Hinchy, E. P., Qiao, Y. M., & Devine, D. (2021). Digital Twin: Origin to Future. Applied System Innovation, 4 (2), 36. https://doi.org/10.3390/asi4020036 DOI: https://doi.org/10.3390/asi4020036
  19. Stuart-Cárdenas, M. L., Delgado-Fernández, T., Delgado-Fernández, M., & Piedra-Salomón, Y. (2020). Datos empresariales enlazados: revisión sistemática desde una perspectiva organizacional. Alcance, 9 (23), 153-176.
  20. Torrecilla-García, J., Pardo-Ferreira, M., & Rubio-Romero, J. (2021). Aproximación inicial al enfoque basado en BIM-based Digital Twinning en la toma de decisiones sobre Seguridad y Salud Laboral en la industria de la construcción. Dirección y Organización, 74, 31-38. https://doi.org/10.37610/dyo.v0i74.600 DOI: https://doi.org/10.37610/dyo.v0i76.614
  21. Varas-Chiquito, M., García-Plua, J. C., Bustamante-Chong, A., & Bustamante-Chong, C. (2020). Gemelos digitales y su evolución en la industria. Recimundo, 4 (4), 300-308. https://doi.org/10.26820/recimundo/4.(4).noviembre.2020.300-308 DOI: https://doi.org/10.26820/recimundo/4.(4).noviembre.2020.300-308
  22. Wang, Z. (2020). Digital Twin Technology Industry 4.0-Impact on Intelligent Logistics and Manufacturing. IntechOpen. https://doi.org/ 10.5772/intechopen.76554 DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.80974

Downloads

Download data is not yet available.

Similar Articles

1 2 3 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.