233 results on '"Gemelo digital"'
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2. La gestión del mantenimiento: Una mirada desde las actuales perspectivas tecnológicas.
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Ávila Atencio, Amilkar, León Parra, Eduardo, and Estevez Torres, Ailen
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INFORMATION & communication technologies for development ,EPISTEMIC logic ,LEGAL norms ,DIGITAL twin - Abstract
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- 2024
3. Aplicaciones del metaverso en medicina y atención sanitaria.
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Hulsen, Tim
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- 2024
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4. El Gemelo Digital y su aplicación en la Automática
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William D. Chicaiza, Javier Gómez, Adolfo J. Sánchez, and Juan M. Escaño
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gemelo digital ,observadores y predictores ,sistemas ciber-físicos en control ,simuladores ,automática ,Control engineering systems. Automatic machinery (General) ,TJ212-225 - Abstract
Una de las tecnologías mas atractivas y actualmente en auge que se esta desarrollando rápidamente es el Gemelo Digital (Digital Twin en inglés, DT). Es bien conocido como un habilitador para la Industria 4.0. Tanto en la comunidad científica como industrial, el concepto, la tecnología y las aplicaciones asociadas al mismo, van generando controversia. Sigue habiendo una gran variedad de definiciones del mismo concepto. Aparentemente no parece haber una comprensión común de este término en la literatura. Se utiliza de forma diferente en diferentes disciplinas. La simulación basada en modelos ha sido, desde hace mucho tiempo, una herramienta común para el diseño en una fase inicial de planificación, pero no durante el tiempo de trabajo del sistema ya diseñado. En este trabajo se pretende abarcar una revisión histórica de este concepto. Mientras que muchas revisiones bibliográficas existentes se centran principalmente en la industria de manufactura, este artículo hará un enfoque en aplicaciones de los gemelos digitales en el campo de la Automática.
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- 2024
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5. Gemelos digitales en la gestión tributaria local.
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Durán Boo, Ignacio
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DIGITAL twins , *TAXPAYER compliance , *LOCAL taxation , *FISCAL policy , *MUNICIPAL revenue - Abstract
The main local taxes are based on spatial information. That's why the vision of an innovative tax management model must be based on technologies that make territorial analysis as easy as possible. Across a digital twin, we can have a powerful tax management tool that uses data, algorithms, sensors, images, maps and other resources that facilitate the diagnosis and understanding of what is happening, optimize the result of the linked resources to municipal revenues, and allow simulating and evaluating the implementation of transformative tax policies. Currently, the Tax Agency of Madrid City Council (ATM) is involved in a deep transformation process, which includes the implementation of a new form of management of available technologies. In this context, and hand in hand with the Digital Twin project that those responsible for the Geoportal of the city of Madrid are developing, work is being done on the design of a digital twin that supports this transformation, thereby facilitating not only adequate coverage of the economic resources that the City Council needs, but also a model that simplifies as much as possible the taxpayers' compliance with their tax obligations. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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- 2024
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6. METHODOLOGY FOR INTELLIGENT INJECTION POINT LOCATION BASED ON GEOMETRIC ALGORITHMS AND DISCRETE TOPOLOGIES FOR VIRTUAL DIGITAL TWIN ENVIRONMENTS.
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Mercado-Colmenero, Jorge-Manuel, Torres-Alba, Abelardo, and Martin-Doñate, Cristina
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DIGITAL twins ,DIGITAL technology ,NEW product development ,INDUSTRIAL design ,VIRTUAL reality ,CENTER of mass ,VIRTUAL design ,SPECTRAL element method - Abstract
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- 2024
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7. Bases para el desarrollo y aplicación de Gemelos Digitales en la industria de la energía eléctrica
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Gonzalo Alvarez, Dan Kröhling, and Ernesto Martinez
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Energías renovables ,Gemelo Digital ,Sistemas eléctricos ,Energía Sostenible ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 - Abstract
En la actualidad, la expansión y mejora de los sistemas de energía eléctrica se realiza de manera integral. Esto hace que en los sistemas actuales se busque la incorporación de nuevas tecnologías y enfoques en el marco de la Industria 4.0. A raíz de esto, una de las tecnologías que ha cobrado importancia en los últimos años es la de los llamados gemelos digitales. Un gemelo digital es una representación virtual, parcial o completa, de un sistema físico o proceso que permanentemente evoluciona a la par del sistema o proceso real. Un vehículo, una turbina eólica o una ciudad entera pueden representarse mediante gemelos digitales. Para implementar y operar estos gemelos digitales es necesaria la utilización de sensores en el sistema físico o proceso para recoger información en tiempo real del estado de funcionamiento que permite adaptar el comportamiento simulado. Este estudio tiene como objetivo promover la aplicación de la tecnología de gemelos digitales en sistemas eléctricos, además de discutir los desafíos para su implementación. Se presenta una propuesta para el desarrollo y aplicación de la tecnología de gemelos digitales en diferentes campos, con preferencia en el de la generación eléctrica.
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- 2023
8. Introducción al proyecto contemporáneo digital: construcción de la i-Villa Rotonda
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Fernando Alonso Pedrero, Juan Luis Roquette Rodríguez-Villamil, and Carlos Naya Villaverde
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villa rotonda ,bim ,gemelo digital ,peter eisenman ,daniel libeskind ,Architecture ,NA1-9428 - Abstract
Proyectar hoy de manera digital, es crear una estructura lógica de datos, algoritmos y resultados. Este artículo utiliza una villa clásica de Andrea Palladio, donde las reglas matemáticas son muy claras, para ejemplificar la estructura base del proyecto contemporáneo digital; desde la exposición de datos hasta la generación de forma vacía. Para ello es necesario hacer una reflexión inicial sobre el dibujo técnico / CAD / BIM y describir los lenguajes del proyecto contemporáneo. Se describen los datos y los algoritmos necesarios para la construcción de la forma de la villa mediante las transformaciones topológicas de un cubo. Se trata de una manera contemporánea de entender la generación de la forma vacía. Un formato virgen, paramétrico y flexible; “preparado” y “estructurado” para la posterior adquisición de capas sucesivas de información del proyecto, que desembocaría en el “gemelo virtual” del edificio. Con ello se propone una vía conceptual y técnica, adecuada para producir la arquitectura del futuro, ya sea física en el mundo real o digital en el Metaverso. Proyectar mediante transformaciones topológicas es un proceso ya utilizado por arquitectos como Peter Eisenman, Daniel Libeskind o Zaha Hadid entre otros, pero que tiene un potencial teórico que va más allá de estos ejemplos concretos o de un determinado “tipo de arquitectura”. El caso de la Villa Rotonda es un buen ejemplo para entender el proceso de proyecto sin dar como resultado un objeto cerrado e inmutable, sino un sistema abierto que define la identidad formal del proyecto sin condicionar su adecuación a los requerimientos cambiantes en el tiempo.
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- 2023
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9. Cálculo de la Efectividad Global del Equipo (OEE) basado en el concepto de gemelo digital bajo un entorno de transformación digital industrial.
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Rojas Alvarado, Oscar Amaury, Felipe Benavidez, Johan, and Pascuas, Wilmer
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DIGITAL transformation , *DIGITAL technology , *DIGITAL twins , *INDUSTRIAL engineering , *INDUSTRY 4.0 , *ENGINEERING , *TEAMS - Abstract
This article proposes a method to calculate the OEE (Overall Equipment Effectiveness) indicator. This proposal is based on using the concept of a digital twin of a team to calculate the OEE indicator, considering aspects related to the industrial digital transformation that are currently required by companies. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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- 2023
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10. DECISION SUPPORT SYSTEM FOR THE MANAGEMENT OF A VEHICLE SERVICE WORKSHOP.
- Author
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Kozin, Evgeniy
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- 2023
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11. Copia digital del lugar del incidente en Realidad Virtual: retos y soluciones.
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Kugurakova, Vlada, Chaibar, Artysh, Antonov, Igor, Véliz Vega, Alieski, Correa Madrigal, Omar, and Estrada González, Leudis
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SOFTWARE architecture ,MOBILE apps ,CRIME scenes ,VIRTUAL reality ,CRIME analysis ,ODORS - Abstract
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- 2023
12. IoT-ATL: Prototype of a Digital Twin to Simulate Educational Scenarios in the Art and Technology Laboratories at the Departmental Institute of Fine Arts in Cali, Colombia.
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Ordóñez-Bolaños, Oswaldo-Andrés, Sierra-Martínez, Luz-Marina, and Peluffo-Ordóñez, Diego-Hernán
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DIGITAL twin ,SCRUM (Computer software development) ,PROCESS control systems ,DIGITAL technology ,COMPUTER art - Abstract
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- 2023
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13. IoT-LAT: Prototipo de gemelo digital para la simulación de escenarios educativos de los laboratorios de arte y tecnología del Instituto Departamental de Bellas Artes, Cali, Colombia
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Oswaldo-Andrés Ordóñez-Bolaños, Luz-Marina Sierra-Martinez, and Diego-Hernán Peluffo-Ordoñez
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Gemelo digital ,Internet de las cosas ,Metodologías agiles ,Simulación virtual ,Scrum ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 - Abstract
Los Gemelos Digitales (DT) tienen el potencial de transformar procesos de manufactura, construcción, mantenimiento y control de diferentes procesos industriales debido a que permiten la integración entre el mundo físico y el mundo digital. Sin embargo, el diseño y desarrollo de conceptos digitales complejos requiere que sus metodologías y procesos se implementen correctamente. En este trabajo se presenta el desarrollo de un prototipo de gemelo digital de los laboratorios de arte y tecnología del Instituto Departamental de Bellas Artes, Cali, utilizando el proceso de desarrollo ágil Scrum, el cual facilitó la organización en el diseño y desarrollo del prototipo IoT-LAT. Para la construcción se estableció una arquitectura IOT de 3 capas que permitió mapear los componentes del gemelo digital y los elementos reales a simular para su construcción. El prototipo IoT-LAT permite a estudiantes y docentes interactuar e informarse digitalmente del estado físico del laboratorio, conocer cuáles elementos tecnológicos se encuentran disponibles en el espacio y cómo se usan.
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- 2023
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14. Arquitectura básica de diseño de gemelos digitales para la construcción.
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Martínez-Manso, Héctor and Delgado-Fernández, Tatiana
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DIGITAL twins , *BUILDING information modeling , *CONSTRUCTION management , *DIGITIZATION , *FACILITY management - 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. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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- 2022
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15. Modelado As-built de una nave industrial aplicando la metodología BIM
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Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d’Enginyeria Gràfica i de Disseny, Rodríguez Rodríguez, Daniel, Vicente Roura, Lidia, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d’Enginyeria Gràfica i de Disseny, Rodríguez Rodríguez, Daniel, and Vicente Roura, Lidia
- Abstract
En aquest Treball de Fi de Grau (TFG), s'ha aplicat la metodologia BIM en un projecte d'una nau industrial ja construïda (As-Built). La metodologia BIM, més que una metodologia de treball, representa una integració industrial en el sector de l'arquitectura, de la enginyeria i de la construcció, oferint una gestió eficient de tots els elements industrials, la qual es tradueix en una avantatge competitiva. Per dur a terme el projecte, s'ha desenvolupat una representació digital mitjançant una núvol de punts, obtinguda durant l'escaneig làser, amb la finalitat de crear un modelatge 3D exacte de la nau industrial en la vida real. Per a això, s'ha dut a terme un estudi sobre les eines que conformen aquesta metodologia, avaluant cada etapa del procés, des de l'inici de l'escaneig làser fins a la creació final del model 3D. Finalment, s'ha posat en pràctica el coneixement adquirit juntament amb els recursos i s'ha generat un model 3D mitjançant AutoCAD, utilitzant els programes complementaris per millorar-ne la visualització: Navisworks i Recap. El procés de modelatge s'ha organitzat mitjançant una estructura per carpetes que permet distribuir els elements en diferents capes per ser fusionats en un mateix arxiu. Posteriorment, la intenció del As-Built és enriquir-lo amb informació addicional per convertir-lo en un bessó digital (element dotat d'informació), el que implica un model BIM 7D. No obstant això, a causa de les necessitats del client, el projecte s'ha limitat únicament al modelatge 3D sense incloure cap tipus d'informació., En este Trabajo de Fin de Grado (TFG), se ha aplicado la metodología BIM en un proyecto de una nave industrial ya construida (As-Built). La metodología BIM, más que una metodología de trabajo representa una integración industrial en el sector de la arquitectura, de la ingeniera y de la construcción, ofreciendo una gestión eficiente de todos los elementos industriales, que se traduce en una ventaja competitiva. Para llevar a cabo el proyecto, se ha desarrollado una representación digital mediante una nube de puntos, obtenida durante el escaneado láser, con el fin de crear un modelado 3D exacto de la nave industrial en la vida real. Para ello, se ha llevado a cabo un estudio sobre las herramientas que conforman esta metodología, evaluando cada etapa del proceso, desde el inicio del escaneado láser hasta la creación final del modelo 3D. Por último, se ha puesto en práctica el conocimiento adquirido junto a los recursos y se ha generado un modelo 3D mediante AutoCAD, utilizando los programas complementarios para mejorar su visualización: Navisworks y Recap. El proceso de modelado se ha organizado mediante una estructura por carpetas que permite distribuir los elementos en diferentes capas para ser fusionados en un mismo archivo. Posteriormente, la intención del As-Built es enriquecerlo con información adicional para convertirlo en un gemelo digital (elemento dotado de información), lo que implica un modelo BIM 7D. No obstante, debido a las necesidades del cliente, el proyecto se ha limitado únicamente al modelado 3D sin incluir ningún tipo de información., In this Final Degree Project (TFG), the BIM methodology has been applied in a project of an already built industrial warehouse (As-Built). The BIM methodology, more than a work methodology, represents an industrial integration in the architecture, engineering, and construction sector, offering efficient management of all industrial elements, which translates into a competitive advantage. To carry out the project, a digital representation has been developed using a point cloud, obtained during laser scanning, in order to create an exact 3D modeling of the industrial warehouse in real life. To this end, a study has been carried out on the tools that make up this methodology, evaluating each stage of the process, from the beginning of the laser scanning to the final creation of the 3D model. Finally, the knowledge acquired together with the resources has been put into practice and a 3D model has been generated using AutoCAD, using complementary programs to improve its visualization: Navisworks and Recap. The modeling process has been organized using a folder structure that allows the elements to be distributed in different layers to be merged into the same file. Subsequently, the intention of the As-Built is to enrich it with additional information to turn it into a digital twin (information-enabled element), which implies a 7D BIM model. However, due to the client's needs, the project has been limited only to 3D modeling without including any type of information.
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- 2024
16. Gemelo digital de un dispositivo IoT: desarrollo y validación del registrador de temperatura y humedad Akodata
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Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Telemàtica, AKO, Morillas Varón, Rafael, Aguayo Álvarez, Daniel, Maataoui, Fatine, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Telemàtica, AKO, Morillas Varón, Rafael, Aguayo Álvarez, Daniel, and Maataoui, Fatine
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Aquest Projecte es submergeix en la creació d'un bessó digital per a un registrador de temperatura i humitat intel·ligent, enfocant-se en la seva investigació, especificació, disseny i implementació. Aquest dispositiu recopila dades en temps real, a més d'establir connexions a una xarxa mòbil i transmetre informació cap al núvol. L'essència del Projecte radica en la creació d'una eina especialitzada que simula digitalment les funcions d'un registrador físic NB-IoT fabricat per AKO Electromecànica S.A.L. Configurat per replicar les condicions d'entorns de refrigeració industrials o comercials, aquest simulador aspira a virtualitzar un producte IoT, recreant amb precisió la intel·ligència i les condicions d'un dispositiu físic real. A més, incorpora la capacitat de transmetre dades al servei al núvol AKONET.Cloud, on es poden visualitzar les seves dades. El Projecte es divideix principalment en dues parts. En la primera s'explica què és un Digital Twin, es dona el context d'AKO (empresa en la qual s'ha desenvolupat el Projecte), i es comenten les tecnologies que fa servir. La segona part descriu el programari desenvolupat: un motor de simulació versàtil, ampliable i portàtil, amb una interfície independent i complementària. Es justifiquen també les decisions de disseny i arquitectura de programari i l'elecció de tecnologies com TypeScript per al conjunt de l'aplicació, i Angular en particular per al Frontend. El distribuïble de l'aplicació, a més, fa servir Docker i Docker Compose, la qual cosa facilita la instal·lació entre diferents ordinadors o fins i tot en un servidor dedicat a les simulacions. El simulador és més que un projecte teòric. Durant el seu desenvolupament ja s'ha fet servir amb èxit en algunes de les aplicacions previstes dins d'AKO, com el desenvolupament i testatge de noves funcionalitats i requisits tècnics, la integració de productes, manteniment i millora constant de la plataforma Cloud. Finalment, es destaca que els assoliments aconseguits en aq, Este Proyecto se sumerge en la creación de un gemelo digital para un registrador de temperatura y humedad inteligente, enfocándose en su investigación, especificación, diseño e implementación. Este dispositivo recopila datos en tiempo real, además de establecer conexiones a una red móvil y transmitir información hacia la nube. La esencia del Proyecto radica en la creación de una herramienta especializada que simula digitalmente las funciones de un registrador físico NB-IoT fabricado por AKO Electromecánica S.A.L. Configurado para replicar las condiciones de entornos de refrigeración industriales o comerciales, este Simulador aspira a virtualizar un producto IoT, recreando con precisión la inteligencia y condiciones de un dispositivo físico real. Además, incorpora la capacidad de transmitir datos al servicio en la nube AKONET.Cloud, donde se pueden visualizar sus datos. El Proyecto se divide principalmente en dos partes. En la primera se explica qué es un Digital Twin, se da el contexto de AKO (empresa en la que se ha desarrollado el Proyecto), y se comentan las tecnologías que usa. La segunda parte describe el software desarrollado: un motor de simulación versátil, ampliable y portable, con una interfaz independiente y complementaria. Se justifican también las decisiones de diseño y arquitectura de software y la elección de tecnologías como TypeScript para el conjunto de la aplicación, y Angular en particular para el Frontend. El distribuible de la aplicación, además, usa Docker y Docker Compose, lo que facilita la instalación entre distintos ordenadores o incluso en un servidor dedicado a las simulaciones. El Simulador es más que un Proyecto teórico. Durante su desarrollo ya ha sido usado con éxito en algunas de las aplicaciones previstas dentro de AKO, como el desarrollo y testeo de nuevas funcionalidades y requisitos técnicos, la integración de productos, mantenimiento y mejora constante de la plataforma Cloud. Finalmente, se destaca que los logros alcan, This project immerses itself in crafting a digital twin for a smart temperature and humidity logger, focusing on its research, specification, design, and implementation. This device collects real-time data, as well as establishing connections to a mobile network and transmitting information to the cloud. The essence of the project lies in the creation of a specialized tool that digitally simulates the functions of an NB-IoT physical logger manufactured by AKO Electromecánica S.A.L. Configured to replicate the conditions of industrial or commercial refrigeration environments, this simulator aims to virtualize an IoT product, accurately recreating the intelligence and conditions of a real physical device. Additionally, it incorporates the ability to transmit data to the AKONET.Cloud service, where its data can be visualized. The project is mainly divided into two parts. The first explains what a Digital Twin is, provides the context of AKO (the company where the project has been developed), and discusses the technologies it uses. The second part describes the developed software: a versatile, expandable, and portable simulation engine, with an independent and complementary interface. The design and software architecture decisions are also justified, as well as the choice of technologies such as TypeScript for the application set and Angular in particular for the Frontend. The application's distributable also uses Docker and Docker Compose, facilitating installation across different computers or even on a server dedicated to simulations. The simulator is more than a theoretical project. During its development, it has already been successfully used in some of the planned applications within AKO, such as the development and testing of new functionalities and technical requirements, product integration, maintenance, and continuous improvement of the Cloud platform. Finally, it is highlighted that the achievements reached in this project have been significant both
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- 2024
17. Aplicación del modelo de Gemelos digitales a un mecanismo de suspensión para su monitorización y análisis a fatiga
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Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, Capua, Daniel di, Ribas Moreu, Esteban, Aguilar Álvarez, Gerard, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, Capua, Daniel di, Ribas Moreu, Esteban, and Aguilar Álvarez, Gerard
- Abstract
Este proyecto utiliza una amplia variedad de herramientas y programario de código abierto para la creación de un gemelo digital de un amortiguador. El modelo está diseñado en SolidWorks y animado y texturizado con Blender. Posteriormente imprimido en 3D con filamento PETG. Se realiza una simulación de elementos finitos (FEM) en Ramseries para determinar la máxima tensión que provoca la presión causada por la compresión del amortiguador. Con los datos recogidos, se hace un pequeño análisis de vida a fatiga. Con el uso de una Raspberry Pi y un sensor de distancia ultrasónico, se programa el envío de datos del sensor a una plataforma de la universidad para crear y visualizar gemelos digitales. El envío de mensajería se lleva a cabo gracias al broker de MQTT Mosquitto. Posteriormente, se programa en Node-RED el traspaso de datos al gemelo digital. Gracias a estas herramientas, se consigue visualizar el gemelo digital moverse en sincronía, en tiempo real, con el modelo físico del amortiguador. A medida que el sistema se mueve, se refleja en el gemelo digital y proporciona los datos de la simulación obtenidos, proporcionales al recorrido del pistón., Aquest projecte utilitza una àmplia varietat d'eines i programari de codi obert per a la creació d'un bessó digital d'un amortidor. El model està dissenyat en SolidWorks i animat i texturitzat amb Blender. Posteriorment, imprès en 3D amb filament PETG. Es realitza una simulació d'elements finits (FEM) en Ramseries per determinar la tensió màxima que provoca la pressió causada per la compressió de l'amortidor. Amb les dades recollides, es fa una petita anàlisi de vida a fatiga. Amb l'ús d'una Raspberry Pi i un sensor de distància ultrasònic, es programa l'enviament de dades del sensor a una plataforma de la universitat per crear i visualitzar bessons digitals. L'enviament de missatgeria es porta a terme gràcies al broker de MQTT Mosquitto. Posteriorment, es programa en Node-RED el traspàs de dades al bessó digital. Gràcies a aquestes eines, es pot visualitzar el bessó digital moure's en sincronització, en temps real, amb el model físic de l'amortidor. A mesura que el sistema es mou, es reflecteix en el bessó digital i proporciona les dades de la simulació obtingudes, proporcionals al recorregut del pistó., This project utilizes a wide variety of open-source tools and software to create a digital twin of a shock absorber. The model is designed in SolidWorks and animated and textured with Blender. Subsequently, it is 3D printed with PETG filament. A finite element method (FEM) simulation is performed in Ramseries to determine the maximum stress caused by the pressure from the compression of the shock absorber. With the collected data, a small fatigue life analysis is conducted. Using a Raspberry Pi and an ultrasonic distance sensor, the sensor data is programmed to be sent to a university platform to create and visualize digital twins. The messaging is carried out thanks to the Mosquitto MQTT broker. Afterwards, the data transfer to the digital twin is programmed in Node-RED. Thanks to these tools, the digital twin can be visualized moving in sync, in real-time, with the physical model of the shock absorber. As the system moves, it is reflected in the digital twin and provides the obtained simulation data, proportional to the piston's travel.
- Published
- 2024
18. Construcción, desarrollo e implementación de un Gemelo Digital en el Campo de Cartagena como herramienta de análisis de aplicaciones hidráulicas
- Author
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Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, Rodríguez Cuenca, Borja, Sánchez Martínez, Francisco Javier, Alvargonzález Tera, Mª Josefa, Molina Blázquez, Sergio, Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, Rodríguez Cuenca, Borja, Sánchez Martínez, Francisco Javier, Alvargonzález Tera, Mª Josefa, and Molina Blázquez, Sergio
- Abstract
El gemelo digital del Campo de Cartagena se plantea como herramienta de análisis que contribuya al desarrollo de los objetivos ambientales de la Directiva Marco del Agua y su integración con los de otras Directivas relevantes en materia de agua y biodiversidad, como son la Directiva relativa a la evaluación y gestión de los riesgos de inundación (2007/60/CE) y la Directiva Hábitats (92/43/CEE). Se construye utilizando tecnología de captura y procesamiento de imágenes y LiDAR de vanguardia, y su desarrollo se basa en una plataforma Web SIG 3D que proporciona de forma integrada servicios de almacenamiento, publicación, visualización, edición y administración de datos espaciales 3D, cumpliendo estrictamente los estándares OGC. Se han planteado casos de uso en el análisis 3D de los SUD norte y centro de Los Alcázares, así como en el estudio de surgencias del acuífero cuaternario, demostrando su capacidad en la detección de zonas sensibles de afloramiento.
- Published
- 2024
19. Modelado mecánico y ajuste computacional de un tablero de madera
- Author
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Alfageme Serrano, David, Magdaleno González, Álvaro, Lorenzana Ibán, Antolín, Alfageme Serrano, David, Magdaleno González, Álvaro, and Lorenzana Ibán, Antolín
- Abstract
Se va a trabajar con un modelo de una placa de madera. En este caso, la placa de dimensiones: largo 2,460 m, ancho 1,244 m y alto 0,02 m, va a ser sometida a diferentes situaciones de carga y apoyos, de manera que se puedan obtener todos los datos necesarios para su posterior modelización en SAP2000. El propósito de este trabajo es realizar una identificación dinámica, seguida de un calibrado computacional para obtener un "gemelo digital" utilizando el potente software de cálculo SAP2000. De esta manera, se dispondrá de una réplica digital de la placa de madera para poder someterla a diferentes situaciones que se deseen ensayar sin necesidad de hacerlo físicamente. También permitirá realizar pruebas que podrían ser imposibles de llevar a cabo en el laboratorio. Con esta simulación previa, se podrá verificar el diseño de la placa de estudio y estar preparados para situaciones extraordinarias que puedan ocurrir., A model of an isotropic wooden plate will be used for this project. In this case, the plate with dimensions of length 2.460 m, width 1.244 m, and height 0.02 m will be subjected to different loading and support situations to obtain all the necessary data for its subsequent modeling in SAP2000. The purpose of this work is to perform dynamic identification, followed by computational calibration to obtain a "digital twin" using the powerful SAP2000 calculation software. This way, a digital replica of the wooden plate will be available to subject it to different situations without having to do it physically. It will also allow tests that may be impossible to carry out in the laboratory. With this prior simulation, the design of the walkway can be verified and preparedness for extraordinary situations can be achieved., Departamento de Construcciones Arquitectónicas, Ingeniería del Terreno y Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de Estructuras, Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
- Published
- 2024
20. El Gemelo Digital y su aplicación en la Automática
- Author
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Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática, European Union (UE). H2020, Chicaiza Salazar, William David, Gómez, Javier, Sánchez, Adolfo J., Escaño González, Juan Manuel, Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática, European Union (UE). H2020, Chicaiza Salazar, William David, Gómez, Javier, Sánchez, Adolfo J., and Escaño González, Juan Manuel
- Abstract
Una de las tecnologías mas atractivas y actualmente en auge que se esta desarrollando rápidamente es el Gemelo Digital (Digital Twin en inglés, DT). Es bien conocido como un habilitador para la Industria 4.0. Tanto en la comunidad científica como industrial, el concepto, la tecnología y las aplicaciones asociadas al mismo, van generando controversia. Sigue habiendo una gran variedad de definiciones del mismo concepto. Aparentemente no parece haber una comprensión común de este término en la literatura. Se utiliza de forma diferente en diferentes disciplinas. La simulación basada en modelos ha sido, desde hace mucho tiempo, una herramienta común para el diseño en una fase inicial de planificación, pero no durante el tiempo de trabajo del sistema ya diseñado. En este trabajo se pretende abarcar una revisión histórica de este concepto. Mientras que muchas revisiones bibliográficas existentes se centran principalmente en la industria de manufactura, este artículo hará un enfoque en aplicaciones de los gemelos digitales en el campo de la Automática., One of the most attractive and currently booming technologies that is rapidly developing is the Digital Twin (DT). It is wellknown as an enabler for Industry 4.0. In both the scientific and industrial community, the concept, the technology and the applica-tions associated with it, are generating more and more controversy. There is still a wide variety of definitions of the same concept.There does not seem to be a common understanding of the term in the literature. It is used differently in different disciplines.Model-based simulation has long been a common tool for design in an initial planning phase, but not during the working time ofthe designed system. This paper aims to provide a historical review of this concept. While many reviews of existing literature focusmainly on the manufacturing industry, this paper will focus on the applications of digital twins in the field of automatic control.
- Published
- 2024
21. El Gemelo Digital y su aplicación en la Automática
- Author
-
European Commission, Chicaiza, William D., Gómez, Javier, Sánchez, Adolfo J., Escaño, Juan M., European Commission, Chicaiza, William D., Gómez, Javier, Sánchez, Adolfo J., and Escaño, Juan M.
- Abstract
[EN] One of the most attractive and currently booming technologies that is rapidly developing is the Digital Twin (DT). It is wellknown as an enabler for Industry 4.0. In both the scientific and industrial community, the concept, the technology and the applica-tions associated with it, are generating more and more controversy. There is still a wide variety of definitions of the same concept.There does not seem to be a common understanding of the term in the literature. It is used differently in different disciplines.Model-based simulation has long been a common tool for design in an initial planning phase, but not during the working time ofthe designed system. This paper aims to provide a historical review of this concept. While many reviews of existing literature focusmainly on the manufacturing industry, this paper will focus on the applications of digital twins in the field of automatic control., [ES] Una de las tecnologías mas atractivas y actualmente en auge que se esta desarrollando rápidamente es el Gemelo Digital (DigitalTwinen inglés,DT). Es bien conocido como un habilitador para la Industria 4.0. Tanto en la comunidad científica como industrial,el concepto, la tecnología y las aplicaciones asociadas al mismo, van generando controversia. Sigue habiendo una gran variedadde definiciones del mismo concepto. Aparentemente no parece haber una comprensión común de este término en la literatura.Se utiliza de forma diferente en diferentes disciplinas. La simulación basada en modelos ha sido, desde hace mucho tiempo, unaherramienta común para el diseño en una fase inicial de planificación, pero no durante el tiempo de trabajo del sistema ya diseñado.En este trabajo se pretende abarcar una revisión histórica de este concepto. Mientras que muchas revisiones bibliográficas existentesse centran principalmente en la industria de manufactura, este artículo hará un enfoque en aplicaciones de los gemelos digitales enel campo de la Automática.
- Published
- 2024
22. Del mapa a la infraestructura geoespacial para una reindustrialización inteligente.
- Author
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Hidalgo, Diego
- Subjects
- *
INDUSTRIAL management , *LAND use , *PRIVATE sector , *PUBLIC sector , *LAND management , *SMART cities - Abstract
The fast evolution of technology is granting us the opportunity to face old problems with new solutions, such is the case of the management of industrial land. We have to address very challenging socioeconomic and environmental issues that, for the very first time, are merging public and private sector goals -- not only nationwide, but on an international level. Smart industrialization and reindustrialization bring huge opportunities when it comes to the recovery, development, prosperity and resilience of communities, from a sustainable perspective. Geospatial technology once again offers innovative answers to those challenges; answers based upon -- among other solutions -- the Geo-Digital Twin, reimaging the way we think about the uses of industrial land. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2021
23. Obtención del gemelo digital de la escultura 'Pórtico' de Emilio Escobar a partir de mediciones tridimensionales realizadas con láser escáner
- Author
-
Buchón Moragues, Fernando Francisco, Moncho Santonja, María, Pajares Moreno, Bernardo, Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería Cartográfica Geodesia y Fotogrametría - Departament d'Enginyeria Cartogràfica, Geodèsia i Fotogrametria, Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Geodésica, Cartográfica y Topográfica - Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Geodèsica, Cartogràfica i Topogràfica, Mulé Fernández, David, Buchón Moragues, Fernando Francisco, Moncho Santonja, María, Pajares Moreno, Bernardo, Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería Cartográfica Geodesia y Fotogrametría - Departament d'Enginyeria Cartogràfica, Geodèsia i Fotogrametria, Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Geodésica, Cartográfica y Topográfica - Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Geodèsica, Cartogràfica i Topogràfica, and Mulé Fernández, David
- Abstract
[ES] Con las metodologías de adquisición de datos actuales, cada vez se extiende más la necesidad de crear copias digitales o lo que se denomina obtener un "gemelo digital" de bienes culturales de gran relevancia. Con ese propósito se plantea este Trabajo Final de Grado, con el objetivo de obtener un "gemelo digital" de la escultura realizada en hormigón por el escultor de origen cubano Emilio Escobar. La obra en cuestión forma parte del campus escultórico de la Universitat Politécnica de València. La obtención de un gemelo digital de la escultura "Pórtico" a partir de mediciones con instrumental láser escáner, nos permitirá conocer el estado geométrico actual, para valorar posibles deformaciones ya existentes o venideras por simple comparación con mediciones posteriores., [EN] With current data acquisition methodologies, the need to create digital copies or what is known as obtaining a "digital twin" of highly relevant cultural assets is becoming increasingly widespread. With this purpose in mind, this Final Degree Project aims to obtain a "digital twin" of the sculpture made in concrete by the Cuban-born sculptor Emilio Escobar. The work in question forms part of the sculptural campus of the Universitat Politécnica de València. Obtaining a digital twin of the sculpture "Portico" from measurements with laser scanner instruments will allow us to know the current geometric state, in order to assess possible existing or future deformations by simple comparison with subsequent measurements., [CA] L’Objectiu de aquest treball és realitzar un bessó digital d’una estructura del Campus de Vera de la UPV de València. La metodologia seguida es ressumeix en l’escaneig desde diferents estacions midjant un lláser escàner al voltant de l’escultura. Després, es procedeix al registre dels núbols de punts amb la fi de tenir-la estructurada y posteriorment crear malles triangulars per convertir el núbol de punts en una superficie continua. Després de tot això, es refineix i es texturitza midjant fotografies de l’objecte real. Com a resultat s’obté un bessó digital i una maqueta a una escala de 1:25 impressa a la impresora 3D. Per un altre part, es conclueix que ha sigut un projecte satisfactori i no hi ha hagut major complicació tècnica per realitzar tant la captura com el processat de dades. Aquest tipus de projectes poden ser útils a l’àmbit social en el sentit de per exemple a l’àmbit de l’escultura perque a més de ser el cost menor que fer una escultura a mà i contractar un escultor, és molt més sostenible tant en material com en energia.
- Published
- 2023
24. Gemelo digital del Molino la Aceña de Alcalá de Guadaíra
- Author
-
López López, Miguel Ángel, Sánchez Jiménez, Francisco Javier, Cerrillo Guerrero, Andrea, López López, Miguel Ángel, Sánchez Jiménez, Francisco Javier, and Cerrillo Guerrero, Andrea
- Abstract
En este proyecto se ha creado un gemelo digital del Molino la Aceña de Alcalá de Guadaíra con el fin de preservar y reconocer la importancia del Patrimonio Industrial. Este proyecto utiliza la metodología de REVIT para recrear el molino, rescatando la historia y el valor de este monumento y facilitando su acceso a futuras generaciones. El proyecto estará dividido en dos etapas principales: la primera, de investigación histórica para comprender a fondo este ingenio, seguida de la creación del gemelo digital que replicará este patrimonio industrial., In this project, a digital twin of the La Aceña Mill in Alcalá de Guadaíra has been created in order to preserve and recognise the importance of the Industrial Heritage. This project uses REVIT s methodology to recreate the mill, rescuing the history and value of this monument and facilitating its access to future generations. The project will be divided into 2 main stages: the first, historical research to thoroughly understand this ingenuity, followed by the creation of the digital twin that will replicate this industrial heritage.
- Published
- 2023
25. Proposal and development of new applications for building a Digital Twin in Intelligent Transport Systems
- Author
-
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Telemàtica, Casademont Serra, Jordi, López Aguilera, M. Elena, Vazquez Gallego, Francisco, Corpas Marco, Elisabeth, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Telemàtica, Casademont Serra, Jordi, López Aguilera, M. Elena, Vazquez Gallego, Francisco, and Corpas Marco, Elisabeth
- Abstract
This project develops the framework for an interurban digital twin, replicating a section of the C-32 highway in Catalonia. The objective of this Digital Twin is to study strategies for reducing congestion, extract results, analyse them and draw conclusions. The Digital Twin is supplied with real data from the highway to accurately represent real congested situation. It uses Aimsun Next software tool to simulate the scenario and employs strategies to alleviate the congestion. Subsequently, the results from each simulation are collected. The project also contains a discussion on which output parameters can be used to determine the most effective strategy and the reasoning used to reach this conclusion. Furthermore, the project includes an analysis of the feasibility of this Digital Twin and proposes potential solutions to the encountered problems., Este proyecto tiene como objetivo desarrollar el marco de un gemelo digital interurbano que replica una sección de la autopista C-32 en Cataluña. El objetivo de este Gemelo Digital es investigar estrategias para reducir la congestión, analizar los resultados y extraer conclusiones. El Gemelo Digital se alimenta con datos reales de la autopista para representar con precisión una situación de congestión. Utiliza la herramienta de software Aimsun Next para simular varios escenarios y estrategias para mitigar la congestión. Posteriormente, el Gemelo Digital recopila los resultados de cada simulación. El proyecto también incluye una discusión sobre la selección de los parámetros de salida adecuados para determinar la estrategia más efectiva y la justificación detrás de esta decisión. Adicionalmente, el proyecto abarca una evaluación de la viabilidad de este Gemelo Digital y explora posibles soluciones a los problemas encontrados., Aquest projecte té com a objectiu desenvolupar el marc d'un bessó digital interurbà que replica una secció de l'autopista C-32 a Catalunya. L'objectiu d'aquest Bessó Digital és investigar estratègies per reduir la congestió, analitzar els resultats i arribar a conclusions. El Bessó Digital rep dades reals de l'autopista per representar amb precisió una situació de congestió. Utilitza l'eina Aimsun Next per simular diversos escenaris i estratègies per mitigar la congestió. Posteriorment, el Bessó Digital recull els resultats de cada simulació. El projecte també inclou una discussió sobre la selecció dels paràmetres de sortida adequats per determinar la estratègia més efectiva i el raonament darrere d'aquesta decisió. Addicionalment, el projecte aborda una avaluació de la viabilitat d'aquest Bessó Digital i explora possibles solucions als problemes trobats.
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- 2023
26. Elaboración y actualizado de modelos simplificados de elementos finitos de una plataforma de madera transitable
- Author
-
Gómez Cantalejo, Guillermo, Magdaleno González, Álvaro, Lorenzana Ibán, Antolín, Gómez Cantalejo, Guillermo, Magdaleno González, Álvaro, and Lorenzana Ibán, Antolín
- Abstract
En el presente TFG se realizarán distintas pruebas de carga tanto estática como dinámica sobre la pasarela formada por 10 vigas de madera de 13,5 m de longitud, situada en el laboratorio del departamento de Estructuras y Construcciones Industriales de la Universidad de Valladolid. Las pruebas estáticas permitirán determinar la rigidez estática de la estructura a partir de la flecha que se produce tanto en su punto medio como en un punto a un cuarto de uno de los extremos de la pasarela. Las pruebas de carga dinámica permitirán caracterizar las formas modales de la estructura. Con los datos obtenidos se modelará en SAP2000 desde una barra hasta la pasarela completa, simulando el comportamiento real de la estructura, obteniendo un gemelo digital que permita nuevos ensayos perfectamente adecuados a la realidad., In this TFG we will carry out different static and dynamic load tests on the walkway formed by 10 wooden beams 13.5 m long, located in the laboratory of the Department of Industrial Structures and Constructions of the University of Valladolid.The static tests will allow us to determine the static rigidity of the structure from the deflection that occurs both at its midpoint and at a point a quarter of one of the ends of the walkway. Dynamic load tests will allow us to characterize the mode shapes of the structure.With the data obtained we will model in SAP2000 from a bar to the complete walkway, simulating the real behavior of the structure, obtaining a digital twin that allows new tests perfectly adapted to reality., Departamento de Construcciones Arquitectónicas, Ingeniería del Terreno y Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de Estructuras, Grado en Ingeniería Mecánica
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- 2023
27. Comunicación con TIA Portal usando el driver S7 1200/1500
- Author
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Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales - Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials, Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática - Departament d'Enginyeria de Sistemes i Automàtica, Salcedo Romero de Ávila, José Vicente, Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales - Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials, Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática - Departament d'Enginyeria de Sistemes i Automàtica, and Salcedo Romero de Ávila, José Vicente
- Abstract
En este vídeo se muestra cómo configurar adecuadamente la comunicación entre Factory I/O y TIA Portal mediante el driver S7. De esta forma, se podrá automatizar una planta virtualizada en Factory I/O desde un autómata S7 1200/1500.
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- 2023
28. Digital Twin Knowledge Graphs for IoT Platforms : Towards a Virtual Model for Real-Time Knowledge Representation in IoT Platforms
- Author
-
Jarabo Peñas, Alejandro and Jarabo Peñas, Alejandro
- Abstract
This thesis presents the design and prototype implementation of a digital twin based on a knowledge graph for Internet of Things (IoT) platforms. The digital twin is a virtual representation of a physical object or system that must continually integrate and update knowledge in rapidly changing environments. The proposed knowledge graph is designed to store and efficiently query a large number of IoT devices in a complex logical structure, use rule-based reasoning to infer new facts, and integrate unanticipated devices into the existing logical structure in order to adapt to changing environments. The digital twin is implemented using the open-source TypeDB knowledge graph and tested in a simplified automobile production line environment. The main focus of the work is on the integration of unanticipated devices, for which a similarity metric is implemented to identify similar existing devices and determine the appropriate integration into the knowledge graph. The proposed digital twin knowledge graph is a promising solution for managing and integrating knowledge in rapidly changing IoT environments, providing valuable insights and support for decision-making., I den här avhandlingen presenteras utformningen och prototypimplementeringen av en digital tvilling baserad på en kunskapsgraf för IoT-plattformar (Internet of Things). Den digitala tvillingen är en virtuell representation av ett fysiskt objekt eller system som måste integrera och uppdatera kunskap i snabbt föränderliga miljöer. Den föreslagna kunskapsgrafen är utformad för att lagra och effektivt söka efter en stor uppsättning IoT-enheter i en komplex logisk struktur, använda regelbaserade resonemang för att härleda nya fakta och integrera oväntade enheter i den befintliga logiska strukturen för att anpassa sig till föränderliga miljöer. Den digitala tvillingen genomförs med hjälp av kunskapsgrafen TypeDB med öppen källkod och testas i en förenklad miljö för bilproduktion. Huvudfokus ligger på integrationen av oväntade enheter, för vilka ett likhetsmått implementeras för att identifiera liknande befintliga enheter och bestämma lämplig integration i kunskapsgrafen. Den föreslagna kunskapsgrafen för digitala tvillingar är en lovande lösning för att hantera och integrera kunskap i snabbt föränderliga IoT-miljöer, vilket ger värdefulla insikter och stöd för beslutsfattande., Esta tesis presenta el diseño e implementación de un prototipo de gemelo digital basado en un grafo de conocimiento para plataformas de Internet de las Cosas (IoT). El gemelo digital es una representación virtual de un objeto o sistema físico que debe integrar y actualizar continuamente el conocimiento en entornos que cambian rápidamente. El grafo de conocimiento propuesto está diseñado para almacenar y consultar eficientemente un gran número de dispositivos IoT en una estructura lógica compleja, utilizar el razonamiento basado en reglas para inferir nuevos hechos e integrar dispositivos imprevistos en la estructura lógica existente para adaptarse a los cambios del entorno. El gemelo digital se implementa utilizando el grafo de conocimiento de código abierto TypeDB y se prueba en un entorno simplificado basado en una línea de producción de automóviles. El objetivo principal del trabajo es la integración de dispositivos no previstos, para lo cual se implementa una métrica de similitud para identificar dispositivos existentes similares y determinar la integración adecuada en el grafo de conocimiento. El grafo de conocimiento propuesto es una solución prometedora para la gestión del conocimiento y la integración en entornos IoT que cambian rápidamente, proporcionando información valiosa y apoyo a la toma de decisiones.
- Published
- 2023
29. Desarrollo de gemelos digitales como herramienta didáctica en el campo de la resistencia de materiales
- Author
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Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, Capua, Daniel di, Chen, Yaolun, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, Capua, Daniel di, and Chen, Yaolun
- Abstract
Un bessó digital és un model generat per ordinador que imita un sistema o producte físic, que es pot analitzar i avaluar en un entorn segur. Mitjançant la integració de diverses tecnologies com l'IA, la simulació i la visualització, els bessons digitals repliquen el comportament d'un sistema i la seva resposta a diferents situacions. Aquestes representacions virtuals es desenvolupen utilitzant dades del món real provinents de sensors i s'actualitzen freqüentment per reflectir els canvis del sistema físic. Els bessons digitals són útils en diverses aplicacions, des del disseny i la planificació de productes fins a l'optimització de processos industrials, la predicció de falles i l'augment de l'eficiència energètica. També tenen aplicacions educatives, proporcionant un entorn d'aprenentatge pràctic i visual per a conceptes teòrics. Els bessons digitals depenen de models matemàtics i algorísmes per replicar el comportament d'un sistema i predir el seu rendiment en diferents condicions. En essència, els bessons digitals permeten als usuaris simular i avaluar virtualment el comportament i el rendiment de sistemes complexos abans de la seva implementació en el món real. La tecnologia afavoreix una millor presa de decisions i optimització de sistemes complexos. L’estudi d’aquest treball es centra en la creació d’un digital twin d’una estructura des de zero. L’estructura analitzada es una estructura formada per sis bigues, on per un extrem esta fixa i per l’altre extrem esta sotmesa a un pe, Un gemelo digital es un modelo generado por ordenador que imita un sistema o producto físico, que puede analizarse y evaluarse en un entorno seguro. Mediante la integración de diversas tecnologías como la inteligencia artificial, la simulación y la visualización, los gemelos digitales reproducen el comportamiento de un sistema y su respuesta a distintas situaciones. Estas representaciones virtuales se desarrollan utilizando datos del mundo real procedentes de sensores y se actualizan con frecuencia para reflejar los cambios del sistema físico. Los gemelos digitales son útiles en diversas aplicaciones, desde el diseño y la planificación de productos hasta la optimización de procesos industriales, la predicción de fallos y el aumento de la eficiencia energética. También tienen aplicaciones educativas, ya que proporcionan un entorno de aprendizaje práctico y visual de conceptos teóricos. Los gemelos digitales dependen de modelos matemáticos y algoritmos para reproducir el comportamiento de un sistema y predecir su rendimiento en distintas condiciones. En esencia, los gemelos digitales permiten a los usuarios simular y evaluar virtualmente el comportamiento y el rendimiento de sistemas complejos antes de implementarlos en el mundo real. Esta tecnología permite mejorar la toma de decisiones y la optimización de sistemas complejos. El estudio de este trabajo se centra en la creación de un gemelo digital de una estructura desde cero. La estructura analizada es una formada por seis vigas, donde por un extremo está fija y por el otro extremo está sometida a un peso, A digital twin is a computer-generated model that imitates a physical system or product, which can be analyzed and evaluated in a secure environment. By integrating various technologies like AI, simulation, and visualization, digital twins replicate a system's behavior and response to different situations. These virtual representations are developed using real-world data from sensors and are frequently updated to mirror the physical system's changes. Digital twins are helpful in diverse applications, from product design and planning to industrial process optimization, predicting faults, and increasing energy efficiency. They also have educational applications, providing a hands-on and visual learning environment for theoretical concepts. Digital twins depend on mathematical models and algorithms to replicate a system's behavior and predict performance under different conditions. In essence, digital twins enable users to virtually simulate and evaluate complex systems' behavior and performance before implementing them in the real world. The technology empowers better decision-making and optimization of complex systems. The study of this work focuses on the creation of a digital twin of a structure from scratch. The analyzed structure is one formed by six beams, where at one end it is fixed and at the other end it is subjected to a weight.
- Published
- 2023
30. Gemelo digital de un montaje del laboratorio de resistencia de materiales
- Author
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Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, Capua, Daniel di, Burgos Pérez, Arnau, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, Capua, Daniel di, and Burgos Pérez, Arnau
- Abstract
La indústria 4.0 és una revolució industrial tecnològica que està transformant la forma d'operar i treballar arreu del món. La connectivitat digital i la intel·ligència artificial juguen un paper fonamental, donats de la mà amb el concepte dels bessons digitals. Un bessó digital és una representació virtual d'una realitat física que ha presentat una millora en auge en la creació d'activitats en una gran quantitat d'àmbits de l'enginyeria. Mitjançant els bessons digitals, es creen models matemàtics, digitals i analítics que permeten conèixer l'estat en temps real d'un model físic existent o en desenvolupament, permetent a les organitzacions adaptar-se ràpidament als canvis i maximitzar el seu rendiment. L'objectiu principal d'aquest treball és el modelatge i estudi estructural d'un muntatge del laboratori de Resistència de Materials, basat en l'aplicació dels bessons digitals. D'una forma breu, el treball consistirà en la realització d'un bessó digital per a dos muntatges de pòrtic. D'una banda, es realitzarà un bessó digital per a un muntatge d'un pòrtic biencastat i, d'altra banda, per al muntatge d'un pòrtic tipus mènsula. Amb això, es proposarà, de cadascun, el seu modelatge i la creació del seu respectiu bessó digital en una plataforma IoT (Internet of Things), així com l'estudi estructural i de comportament davant diverses situacions físiques, amb el suport de diversos programes d'enginyeria assistida per ordinador., La industria 4.0 es una revolución industrial tecnológica que está transformando la forma de operar y trabajar en todo el mundo. La conectividad digital y la inteligencia artificial juegan un papel fundamental, dados de la mano con el concepto de los gemelos digitales. Un gemelo digital es una representación virtual de una realidad física que ha presentado una mejora en auge en la creación de actividades en una gran cantidad de ámbitos de la ingeniería. Mediante los gemelos digitales, se crean modelos matemáticos, digitales y analíticos que permiten conocer el estado en tiempo real de un modelo físico existente o en desarrollo, permitiendo a las organizaciones adaptarse rápidamente a los cambios y maximizar su rendimiento. El objetivo principal de este trabajo es el modelaje y estudio estructural de un montaje del laboratorio de Resistencia de Materiales, basado en la aplicación de los gemelos digitales. De una forma breve, el trabajo consistirá en la realización de un gemelo digital para dos montajes de pórtico. Por un lado, se realizará un gemelo digital para un montaje de un pórtico biempotrado y, por otro lado, para el montaje de un pórtico tipo ménsula. Con esto, se propondrá, de cada uno, su modelado y la creación de su respectivo gemelo digital en una plataforma IoT (Internet of Things), así como el estudio estructural y de comportamiento ante diversas situaciones físicas, con el soporte de varios programas de ingeniería asistida por ordenador., Industry 4.0 is a technological industrial revolution that is transforming the way of operating and working worldwide. Digital connectivity and artificial intelligence play a fundamental role, hand in hand with the concept of digital twins. A digital twin is a virtual representation of a physical reality that has shown a significant improvement in creating activities in various engineering fields. Through digital twins, mathematical, digital, and analytical models are created, allowing real-time knowledge of the state of an existing or developing physical model, enabling organizations to quickly adapt to changes and maximize performance. The main objective of this work is the modeling and structural study of an assembly in the Materials Resistance laboratory, based on the application of digital twins. In brief, the work will consist of creating a digital twin for two portal assembly setups. On one hand, a digital twin will be created for a bi-fixed portal assembly, and on the other hand, for a cantilever portal assembly. This will involve modeling and creating their respective digital twins on an Internet of Things (IoT) platform, as well as the structural and behavioral studies under various physical situations, with the support of several computer-aided engineering programs.
- Published
- 2023
31. Digital twin modeling of refrigerated warehouses
- Author
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Zaragoza, Sonia, Gómez Vázquez, Samuel, Barreiro Montes, Julio, Caeiro-Oliveira, Sandro, Zaragoza, Sonia, Gómez Vázquez, Samuel, Barreiro Montes, Julio, and Caeiro-Oliveira, Sandro
- Abstract
[Abstract]: Energy optimization in cold food storage processes is a complex issue, as many variables have to be taken into consideration, according to the nature of the food to be stored. In addition, energy optimization requires exhaustive supervision, especially of the cooling temperatures of the different types of food, as refrigeration is essential for maintaining optimum storage, minimizing product losses. The goal of this study is to present the use of digitization of a process to carry out energy control in real time so that, with a reasonable investment, the quality of the product is maintained and the economic profitability of the facilities is improved. To this aim, we use Industry 4.0 techniques, together with programmable mathematical algorithms in cloud platforms, to build a Digital Twin of a refrigerated food warehouse that will allow automatic supervision of food storage conditions and consumption, as well as to optimize cold generation and the profitability of the process throughout the facility.
- Published
- 2023
32. Nuevas ideas para enseñar Ingeniería de Control a través de prácticas de laboratorio: una metodología en tres fases
- Author
-
Goncalves-López-Medrano, Daniela A., Chacón, Jesús, García Pérez, Lía, López-Orozco, José Antonio, Besada-Portas, Eva, Goncalves-López-Medrano, Daniela A., Chacón, Jesús, García Pérez, Lía, López-Orozco, José Antonio, and Besada-Portas, Eva
- Abstract
[Resumen] En este artículo repasamos, mediante el estudio de un caso práctico, una metodología para integrar un Gemelo Digital en un curso deléarea de Ingeniería de Sistemas. Analizamos una práctica que se viene realizando desde hace años en un curso introductorio de Sistemas Lineales, y proponemos una metodología genérica para enfocar el uso de diferentes versiones: virtual, presencial y remota de una práctica de laboratorio e integrarlas de una manera racional que permita a los alumnos obtener el máximo beneficio. Presentamos también algunas ideas y sugerencias basadas en nuestra experiencia que pensamos que pueden resultar útiles a los lectores que deseen incorporar en su metodología docente este tipo de herramientas, como la integración de las herramientas interactivas utilizadas en un Sistema de Gestión del Aprendizaje (LMS), el uso de Analíticas del Aprendizaje (Learning Analytics) para reflexionar sobre la actividad y los resultados obtenidos o el préstamo de hardware de bajo coste a los alumnos para fomentar el aprendizaje autónomo., [Abstract] In this article we review, through a study case, a methodology to integrate a Digital Twin in a course in the area of Control Engineering. We analyze a practice that has been carried out for years in an introductory course on Linear Systems, and we propose a generic methodology to focus the use of different versions: virtual, hands-on and remote of a laboratory practice, and integrate them in a rational way that allows students get the most benefit. We also present some ideas and suggestions, based on our experience, that could be useful to readers who wish to incorporate this type of tool into their teaching methodology, such as the integration of interactive tools used in a Learning Management System (LMS), the use of Learning Analytics to reflect on the activity and the results obtained or the loan of low-cost hardware to students to encourage autonomous learning.
- Published
- 2023
33. MOLDAM additive manufacturing robotic cell for extruding thermoplastic pellets
- Author
-
Bengoa, Pablo, Antolín-Urbaneja, Juan Carlos, González Ojeda, Itzel de Jesus, Ortega Lalmolda, Juan Antonio, Martínez Díez, Unai, Gkournelos, Christos, Bengoa, Pablo, Antolín-Urbaneja, Juan Carlos, González Ojeda, Itzel de Jesus, Ortega Lalmolda, Juan Antonio, Martínez Díez, Unai, and Gkournelos, Christos
- Abstract
[Resumen] Durante los últimos años la fabricación aditiva se está posicionando como una tecnología atractiva por su sencillez y accesibilidad en el mercado, posibilitando la extrusión de diferentes materiales. Sin embargo, las dimensiones del área de trabajo y las limitadas capacidades de extrusoras comerciales de pequeñas dimensiones están derivando en la investigación y puesta en marcha de máquinas más grandes con una mayor tasa de deposición de material. Este artículo describe una nueva celda robótica automatizada para la extrusión de materiales termoplásticos en formato de granza o pellet siendo posible la extrusión de material a alta tasas de deposición. En este sentido, el artículo define la arquitectura de la celda robótica, el interfaz de usuario y los resultados preliminares. Además, se ha desarrollado el gemelo digital para la monitorización del proceso de una manera virtual. Finalmente, el artículo describe un nuevo software registrado en el que se puede analizar las variables del proceso o el comportamiento del material impreso., [Abstract] During the last years, the additive manufacturing is becoming an attractive technology due to simplicity and market accessibility enabling the extrusion of different materials. However, the workspace requirements and the limitation of the small commercial extruders, are leading to research and develop big machines with higher material feed rate. This article describes a new robotic cell for extruding thermoplastic material in pellet format, being able to deposit high material feed rate. In this sense, this article defines the architecture of the cell, the user interfaces for controlling and monitoring the robotic cells and the preliminary results. Furthermore, a digital twin (DT) has been developed to monitor the process virtually. Finally, the paper describes a new registered software in which the data process or the behaviour of the printed material after testing can be shown.
- Published
- 2023
34. Modelado y puesta en marcha virtual del gemelo digital de una máquina Flowpack con la herramienta MELSOFT Gemini
- Author
-
Casquero Oyarzabal, Oscar, Armentia Díaz de Tuesta, Aintzane, Máster Universitario en Ingeniería de Control, Automatización y Robótica, Kontrol Ingeniaritza, Automatizazioa eta Robotika Masterra, Kontrol Ingeniaritza, Automatizazioa eta Robotika Unibertsitate Masterra, Romano Añez, Jesica, Casquero Oyarzabal, Oscar, Armentia Díaz de Tuesta, Aintzane, Máster Universitario en Ingeniería de Control, Automatización y Robótica, Kontrol Ingeniaritza, Automatizazioa eta Robotika Masterra, Kontrol Ingeniaritza, Automatizazioa eta Robotika Unibertsitate Masterra, and Romano Añez, Jesica
- Abstract
Un gemelo digital es una representación virtual de un dispositivo o proceso de una planta. Las tecnologías para el modelado de gemelos digitales permiten realizar la puesta en marcha virtual o virtual commissioning de un proceso, que consiste en la verificación offline del sistema de control del proceso mediante la simulación del funcionamiento conjunto de gemelo digital del proceso y el código del controlador. La puesta en marcha virtual se puede realizar mediante simulación Software in the Loop (SiL) o Hardware in the Loop (HiL). La simulación SiL implica la virtualización tanto del controlador como la del proceso, mientras que la simulación HiL únicamente implica la virtualización del proceso. En este contexto, en este proyecto se realiza la puesta en marcha virtual mediante simulación SiL de una máquina Flowpack destinada a una línea de producción de la industria alimentaria. Para ello, se utilizan las herramientas software del porfolio PLM de la empresa Mitsubishi Electric, a saber: la nueva herramienta de simulación de Gemelos Digitales (Gemini), la herramienta de programación de controladores (GX Works3) y la herramienta de programación de HMI (GT Designer3)., Biki-digital bat gailu jakin baten edota prozesu oso baten irudikapen birtuala da. Prozesua martxan ipini daiteke era birtualean (virtual commissioning) biki-digitalak eratzeko dauden teknologiei esker; hau da, sistemaren biki-digitala eta hura menderatzen duen kontrolagailuaren kodea egiaztatu daitzeke simulazioren bidez offline. Prozesua bi era ezberdinetan jar daiteke martxan, Software in the Loop (SiL) edo Hardware in the Loop (HiL) bitartez. SiL simulazioetan prozesua eta kontrolagailua irudikatzen dira era birtualean; HiL-etan aldiz, bakarrik prozesua. Testuinguru honetan, proiektu honetan elikadura-industriarako Flowpack makina bat martxan ipini nahi da era birtualena SiL motako simulazio bitartez. Horretarako, Mitsubishi Electric empresaren PLM portfolioaren software erramintak erabiliko dira, Biki-Digitalen simulazioetarako aukeztu duten tresna berria (Gemini), kontrolagailuak programatzeko erraminta (GX Works3) eta HMI pantailak programatzeko erraminta (GT Designer3) izango dira aipagarrienak., A digital twin is a virtual representation of a device or process in a plant. Technologies used in modeling of digital twins allow for the virtual commissioning of a process, that consists of the offline verification of its control system through the running simulation of the digital twin along the controller code. The virtual commissioning can be performed using Software in the Loop (SiL) simulation or Hardware in the Loop (HiL). SiL simulation implies the virtualization not only of the controller but the of process as well, whereas HiL simulation only implies the virtualization of the process. In this context, this project details the virtual commissioning, using SiL simulation, of a Flowpack machine destined to a food industry production line. For this, the following software tools belonging to Mitsubishi Electric’s PLM portfolio are used: the new Digital Twin simulation tool (Gemini), the controller programming tool (GX Works3) and the HMI programming tool (GT Designer3).
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- 2023
35. Robotic digital twin as a training platform for rehabilitation health personnel
- Author
-
Sosa-Méndez, Deira, García Cena, Cecilia Elisabet, Sosa-Méndez, Deira, and García Cena, Cecilia Elisabet
- Abstract
In the last twenty years, a trend towards the digitization of products and processes has been generated, so the new concept of health 4.0 promotes the use of simulators and digital twins for the training of health personnel, as well as for the personalized planning of patients rehabilitation treatments. This paper presents a virtual training tool for health personnel, which is based on the prototype of a digital twin of an exoskeleton for upper limb rehabilitation. The device was designed in Solidworks® and later its equivalent model was obtained in Matlab/Simulink® software. Through the latter, the functionality of the device is evaluated through the implementation of different therapeutic routines, which help the physiotherapist to plan and evaluate the performance of each patient’s treatment. In this case, the evaluation of the movements of the upper limb are generated through independent and combined movements of the shoulder,elbow and wrist joints and, as a result, graphs of the movements are obtained, , as well as a virtual representation of the digital twin and the values of the torques in each joint. Finally, a digital tool that allows the digital twin prototype to be configured to conditions similar to those of the real exoskeleton for automation and supervision tasks is obtained., En los últimos veinte años se ha generado una tendencia hacia la digitalización de productos y procesos, por lo que el nuevo concepto de salud 4.0 promueve el uso de simuladores y gemelos digitales para la formación del personal sanitario, así como para la planificación personalizada de tratamientos de rehabilitación de pacientes. Este artículo presenta una herramienta virtual de capacitació n para el personal de salud, que se basa en el prototipo de un gemelo digital de un exoesqueleto para la rehabilitación del miembro superior. El dispositivo fue diseñado en Solidworks® y posteriormente se obtuvo su modelo equivalente en el software Matlab/Simulink®. Mediante este último se evalúa la funcionalidad del dispositivo a través de la implementació n de diferentes rutinas terapéuticas, que ayudan al fisioterapeuta a planificar y evaluar el rendimiento del tratamiento de cada paciente. En este caso, la evaluación de los movimientos del miembro superior se genera a través de movimientos independientes y combinados de las articulaciones del hombro, codo y muñeca; como resultados se obtienen gráficos de los movimientos, una representación virtual del gemelo digital y los valores de los pares en cada articulación. Finalmente, se obtiene una herramienta digital que permite configurar el prototipo de gemelo digital a condiciones similares a las del exoesqueleto real para tareas de automatización y supervisión.
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- 2023
36. Comunicación con TIA Portal usando el driver S7 PLCSIM
- Author
-
Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales - Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials, Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática - Departament d'Enginyeria de Sistemes i Automàtica, Salcedo Romero de Ávila, José Vicente, Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales - Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials, Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática - Departament d'Enginyeria de Sistemes i Automàtica, and Salcedo Romero de Ávila, José Vicente
- Abstract
En este vídeo se muestra el uso del driver S7 PLCSim para establecer comunicación entre Factory I/O y PLCSim de TIA Portal. De esta forma, se podrán automatizar las escenas de Factory I/O desde un automatismo simulado en PLCSim.
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- 2023
37. Desarrollo de algoritmo para un gemelo digital de alta precisión y alto rendimiento
- Author
-
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Arquitectura de Computadors, Badia Sala, Rosa Maria, Lordan Gomis, Francesc-Josep, García Lorenzo, Mauro, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Arquitectura de Computadors, Badia Sala, Rosa Maria, Lordan Gomis, Francesc-Josep, and García Lorenzo, Mauro
- Abstract
En un mundo cada vez más conectado y con crecientes demandas de procesamiento de datos y recursos computacionales, encontrar una respuesta rápida se está convirtiendo en una de las principales prioridades y objetivos de la informática. En particular, la computación distribuida, aprovechando las posibilidades que ofrecen las grandes infraestructuras actuales, juega un papel clave en esta búsqueda de la inmediatez. Siguiendo con esta corriente, el abastecimiento de energía afronta, además, el reto de encontrar soluciones sostenibles ante la gran demanda de toda la población y la escasez de recursos, cada vez más acuciante. El objetivo de este trabajo, es el de desarrollar un algoritmo adaptable para la computación distribuida que sea capaz de optimizar una gran variedad de funciones. Se hace en el marco de un proyecto que trata de buscar soluciones modernas y sostenibles para estos dos desafíos: High-Precision High-Performance Computer-enabled Digital Twins for modern power system applications., In an increasingly connected world with growing demands for data processing and computational resources, finding a quick response is becoming one of the main priorities and goals of computer science. Specifically, distributed computing plays a key role in this pursuit of immediacy by capitalizing on the possibilities offered by current large infrastructures. Continuing along this path, the energy supply also faces the challenge of finding sustainable solutions to meet the high demand of the entire population and the increasingly pressing scarcity of resources. The objective of this work is to develop an adaptable algorithm for distributed computing capable of optimizing a wide variety of functions. It is carried out within the framework of a project that seeks modern and sustainable solutions to address these two challenges: High-Precision High-Performance Computer-enabled Digital Twins for modern power system applications.
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- 2023
38. Gemelo digital para la estructura de un depósito de agua
- Author
-
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, Capua, Daniel di, Buitrago Meneses, Víctor, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, Capua, Daniel di, and Buitrago Meneses, Víctor
- Abstract
Dins del context de la indústria 4.0, han aparegut noves tecnologies que estan tenint un paper fonamental a l’adaptació de les empreses al nou entorn digital. Una tecnologia en particular que ofereix una multitud d’usos dins d’aquest entorn és la dels bessons digitals, que aconsegueixen crear un model digital que simula un actiu real, ja sigui una entitat física, operació o procés, i ajuden enormement a obtenir dades d’informació sobre aquest actiu estant actualitzats a temps real, establint així una connexió entre el món digital i el real. Aquest treball tracta sobre la creació d’un bessó digital d’un dipòsit d’aigua, incloent un anàlisi informatiu sobre les tecnologies emprades per a la seva creació, i se centra principalment en el modelatge digital del bessó, que imita al dipòsit real, i la implementació d’aquest model a una plataforma digital d’IoT, incloent tots els passos i ajustaments necessaris pel correcte funcionament del bessó a la plataforma. L’objectiu final del treball és poder visualitzar dades sobre el comportament del dipòsit a temps real mitjançant la plataforma a mesura que es va variant el nivell d’aigua dins del dipòsit. L’objecte utilitzat com a dipòsit és un recipient de plàstic de petites dimensions per a poder facilitar el treball amb el desenvolupament del model real connectat al bessó digital que, tot i que no s’inclogui al treball, serà de gran utilitat en el cas de que es realitzi un altre treball posterior complementari a aquest. Es conclou que, havent creat el bessó digital a la plataforma i un cop realitzats els ajustaments necessaris pel seu correcte funcionament, ha estat possible obtenir dades a temps real sobre el comportament del recipient a mesura que es varia el nivell d’aigua dintre seu., En el contexto de la industria 4.0, han aparecido nuevas tecnologías que están tomando un papel fundamental en la adaptación de las empresas al nuevo entorno digital. Una tecnología en particular que ofrece multitud de usos dentro de este entorno es la de los gemelos digitales, que logran crear un modelo digital que simula un activo real, ya sea una entidad física, operación o proceso, y ayudan enormemente a obtener datos de información sobre ese activo estando actualizados a tiempo real, estableciendo así una conexión entre el mundo digital y el real. En el contexto de la industria 4.0, han aparecido nuevas tecnologías que están tomando un papel fundamental en la adaptación de las empresas al nuevo entorno digital. Una tecnología en particular que ofrece multitud de usos dentro de este entorno es la de los gemelos digitales, que logran crear un modelo digital que simula un activo real, ya sea una entidad física, operación o proceso, y ayudan enormemente a obtener datos de información sobre ese activo estando actualizados a tiempo real, estableciendo así una conexión entre el mundo digital y el real. El objetivo final del trabajo es poder visualizar datos sobre el comportamiento del depósito a tiempo real mediante la plataforma a medida que se va variando el nivel de agua del mismo. El objeto usado como depósito es un recipiente de plástico de pequeñas dimensiones para facilitar el trabajo con el desarrollo del modelo real conectado al gemelo digital que, aunque no se incluya en el trabajo, será de utilidad si se realiza otro trabajo posterior complementario a éste. Se concluye que, habiendo creado el gemelo digital en la plataforma y una vez realizados los ajustes necesarios para su correcto funcionamiento, ha sido posible obtener datos a tiempo real sobre el comportamiento del recipiente a medida que se varía el nivel del agua dentro de él., Inside the context of the industry 4.0, many new technologies have appeared, and they are playing an important role in the adaptation of businesses to the new digital environment. One particular technology that offers a great number of uses inside this environment is the digital twins, which create a digital model that simulates a real asset, be it a physical entity, operation or process, to greatly help in the process of obtaining real-time data about this asset, establishing a connection between the digital and the real world. This project is about the creation of a digital twin of a water deposit, including an informative analysis about the technologies and tools used in order to create it. It focuses on the modelling of the digital twin, that imitates the real deposit, and on the implementation of the mentioned deposit inside a digital IoT platform, including the steps and adjustments necessary for the correct behaviour of the digital twin inside the platform. The final objective is to be able to visualize real-time data about the behaviour of the deposit through the platform when the water level inside the deposit varies. The object used as the deposit is a plastic container or jar of small dimensions, in order to facilitate the work with the development of the real model, connected to the digital twin. This, although the real model is not included in this project, will be of great help in the case that another project complementary to this one is made. In conclusion, once the digital twin has been created in the platform and the necessary adjustments have been made for its correct behaviour, it has been possible to obtain real-time data about the behaviour of the container when varying the level of water inside of it.
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- 2023
39. Gemelo digital robótico como plataforma de formación para personal sanitario de rehabilitación
- Author
-
Deira Sosa-Méndez and Cecilia Elisabet García Cena
- Subjects
Gemelo digital ,Exoskeleton ,Matlab/Simulink ,plataforma de rehabilitación robótica ,simulación ,robótica de rehabilitación ,Matlab/Simulink® ,rehabilitation robotics ,Exoesqueleto ,simulation ,Digital twin ,medical rehabilitation platform - Abstract
In the last twenty years, a trend towards the digitization of products and processes has been generated, so the new concept of health 4.0 promotes the use of simulators and digital twins for the training of health personnel, as well as for the personalized planning of patients rehabilitation treatments. This paper presents a virtual training tool for health personnel, which is based on the prototype of a digital twin of an exoskeleton for upper limb rehabilitation. The device was designed in Solidworks® and later its equivalent model was obtained in Matlab/Simulink® software. Through the latter, the functionality of the device is evaluated through the implementation of different therapeutic routines, which help the physiotherapist to plan and evaluate the performance of each patient’s treatment. In this case, the evaluation of the movements of the upper limb are generated through independent and combined movements of the shoulder,elbow and wrist joints and, as a result, graphs of the movements are obtained, , as well as a virtual representation of the digital twin and the values of the torques in each joint. Finally, a digital tool that allows the digital twin prototype to be configured to conditions similar to those of the real exoskeleton for automation and supervision tasks is obtained., En los últimos veinte años se ha generado una tendencia hacia la digitalización de productos y procesos, por lo que el nuevo concepto de salud 4.0 promueve el uso de simuladores y gemelos digitales para la formación del personal sanitario, así como para la planificación personalizada de tratamientos de rehabilitación de pacientes. Este artículo presenta una herramienta virtual de capacitació n para el personal de salud, que se basa en el prototipo de un gemelo digital de un exoesqueleto para la rehabilitación del miembro superior. El dispositivo fue diseñado en Solidworks® y posteriormente se obtuvo su modelo equivalente en el software Matlab/Simulink®. Mediante este último se evalúa la funcionalidad del dispositivo a través de la implementació n de diferentes rutinas terapéuticas, que ayudan al fisioterapeuta a planificar y evaluar el rendimiento del tratamiento de cada paciente. En este caso, la evaluación de los movimientos del miembro superior se genera a través de movimientos independientes y combinados de las articulaciones del hombro, codo y muñeca; como resultados se obtienen gráficos de los movimientos, una representación virtual del gemelo digital y los valores de los pares en cada articulación. Finalmente, se obtiene una herramienta digital que permite configurar el prototipo de gemelo digital a condiciones similares a las del exoesqueleto real para tareas de automatización y supervisión.
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- 2023
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40. Desarrollo de gemelos digitales como herramienta didáctica en el campo de la resistencia de materiales
- Author
-
Chen, Yaolun, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, and Capua, Daniel di
- Subjects
Enginyeria mecànica [Àrees temàtiques de la UPC] ,Gemelo Digital ,Strength of materials ,Resistencia de materials - Abstract
Un bessó digital és un model generat per ordinador que imita un sistema o producte físic, que es pot analitzar i avaluar en un entorn segur. Mitjançant la integració de diverses tecnologies com l'IA, la simulació i la visualització, els bessons digitals repliquen el comportament d'un sistema i la seva resposta a diferents situacions. Aquestes representacions virtuals es desenvolupen utilitzant dades del món real provinents de sensors i s'actualitzen freqüentment per reflectir els canvis del sistema físic. Els bessons digitals són útils en diverses aplicacions, des del disseny i la planificació de productes fins a l'optimització de processos industrials, la predicció de falles i l'augment de l'eficiència energètica. També tenen aplicacions educatives, proporcionant un entorn d'aprenentatge pràctic i visual per a conceptes teòrics. Els bessons digitals depenen de models matemàtics i algorísmes per replicar el comportament d'un sistema i predir el seu rendiment en diferents condicions. En essència, els bessons digitals permeten als usuaris simular i avaluar virtualment el comportament i el rendiment de sistemes complexos abans de la seva implementació en el món real. La tecnologia afavoreix una millor presa de decisions i optimització de sistemes complexos. L’estudi d’aquest treball es centra en la creació d’un digital twin d’una estructura des de zero. L’estructura analitzada es una estructura formada per sis bigues, on per un extrem esta fixa i per l’altre extrem esta sotmesa a un pe Un gemelo digital es un modelo generado por ordenador que imita un sistema o producto físico, que puede analizarse y evaluarse en un entorno seguro. Mediante la integración de diversas tecnologías como la inteligencia artificial, la simulación y la visualización, los gemelos digitales reproducen el comportamiento de un sistema y su respuesta a distintas situaciones. Estas representaciones virtuales se desarrollan utilizando datos del mundo real procedentes de sensores y se actualizan con frecuencia para reflejar los cambios del sistema físico. Los gemelos digitales son útiles en diversas aplicaciones, desde el diseño y la planificación de productos hasta la optimización de procesos industriales, la predicción de fallos y el aumento de la eficiencia energética. También tienen aplicaciones educativas, ya que proporcionan un entorno de aprendizaje práctico y visual de conceptos teóricos. Los gemelos digitales dependen de modelos matemáticos y algoritmos para reproducir el comportamiento de un sistema y predecir su rendimiento en distintas condiciones. En esencia, los gemelos digitales permiten a los usuarios simular y evaluar virtualmente el comportamiento y el rendimiento de sistemas complejos antes de implementarlos en el mundo real. Esta tecnología permite mejorar la toma de decisiones y la optimización de sistemas complejos. El estudio de este trabajo se centra en la creación de un gemelo digital de una estructura desde cero. La estructura analizada es una formada por seis vigas, donde por un extremo está fija y por el otro extremo está sometida a un peso A digital twin is a computer-generated model that imitates a physical system or product, which can be analyzed and evaluated in a secure environment. By integrating various technologies like AI, simulation, and visualization, digital twins replicate a system's behavior and response to different situations. These virtual representations are developed using real-world data from sensors and are frequently updated to mirror the physical system's changes. Digital twins are helpful in diverse applications, from product design and planning to industrial process optimization, predicting faults, and increasing energy efficiency. They also have educational applications, providing a hands-on and visual learning environment for theoretical concepts. Digital twins depend on mathematical models and algorithms to replicate a system's behavior and predict performance under different conditions. In essence, digital twins enable users to virtually simulate and evaluate complex systems' behavior and performance before implementing them in the real world. The technology empowers better decision-making and optimization of complex systems. The study of this work focuses on the creation of a digital twin of a structure from scratch. The analyzed structure is one formed by six beams, where at one end it is fixed and at the other end it is subjected to a weight.
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- 2023
41. Gemelo digital para la estructura de un depósito de agua
- Author
-
Buitrago Meneses, Víctor, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, and Capua, Daniel di
- Subjects
Water -- Storage ,Enginyeria mecànica [Àrees temàtiques de la UPC] ,Plataforma IoT ,Depósito de agua ,Gemelo Digital ,Aigua -- Dipòsits - Abstract
Dins del context de la indústria 4.0, han aparegut noves tecnologies que estan tenint un paper fonamental a l’adaptació de les empreses al nou entorn digital. Una tecnologia en particular que ofereix una multitud d’usos dins d’aquest entorn és la dels bessons digitals, que aconsegueixen crear un model digital que simula un actiu real, ja sigui una entitat física, operació o procés, i ajuden enormement a obtenir dades d’informació sobre aquest actiu estant actualitzats a temps real, establint així una connexió entre el món digital i el real. Aquest treball tracta sobre la creació d’un bessó digital d’un dipòsit d’aigua, incloent un anàlisi informatiu sobre les tecnologies emprades per a la seva creació, i se centra principalment en el modelatge digital del bessó, que imita al dipòsit real, i la implementació d’aquest model a una plataforma digital d’IoT, incloent tots els passos i ajustaments necessaris pel correcte funcionament del bessó a la plataforma. L’objectiu final del treball és poder visualitzar dades sobre el comportament del dipòsit a temps real mitjançant la plataforma a mesura que es va variant el nivell d’aigua dins del dipòsit. L’objecte utilitzat com a dipòsit és un recipient de plàstic de petites dimensions per a poder facilitar el treball amb el desenvolupament del model real connectat al bessó digital que, tot i que no s’inclogui al treball, serà de gran utilitat en el cas de que es realitzi un altre treball posterior complementari a aquest. Es conclou que, havent creat el bessó digital a la plataforma i un cop realitzats els ajustaments necessaris pel seu correcte funcionament, ha estat possible obtenir dades a temps real sobre el comportament del recipient a mesura que es varia el nivell d’aigua dintre seu. En el contexto de la industria 4.0, han aparecido nuevas tecnologías que están tomando un papel fundamental en la adaptación de las empresas al nuevo entorno digital. Una tecnología en particular que ofrece multitud de usos dentro de este entorno es la de los gemelos digitales, que logran crear un modelo digital que simula un activo real, ya sea una entidad física, operación o proceso, y ayudan enormemente a obtener datos de información sobre ese activo estando actualizados a tiempo real, estableciendo así una conexión entre el mundo digital y el real. En el contexto de la industria 4.0, han aparecido nuevas tecnologías que están tomando un papel fundamental en la adaptación de las empresas al nuevo entorno digital. Una tecnología en particular que ofrece multitud de usos dentro de este entorno es la de los gemelos digitales, que logran crear un modelo digital que simula un activo real, ya sea una entidad física, operación o proceso, y ayudan enormemente a obtener datos de información sobre ese activo estando actualizados a tiempo real, estableciendo así una conexión entre el mundo digital y el real. El objetivo final del trabajo es poder visualizar datos sobre el comportamiento del depósito a tiempo real mediante la plataforma a medida que se va variando el nivel de agua del mismo. El objeto usado como depósito es un recipiente de plástico de pequeñas dimensiones para facilitar el trabajo con el desarrollo del modelo real conectado al gemelo digital que, aunque no se incluya en el trabajo, será de utilidad si se realiza otro trabajo posterior complementario a éste. Se concluye que, habiendo creado el gemelo digital en la plataforma y una vez realizados los ajustes necesarios para su correcto funcionamiento, ha sido posible obtener datos a tiempo real sobre el comportamiento del recipiente a medida que se varía el nivel del agua dentro de él. Inside the context of the industry 4.0, many new technologies have appeared, and they are playing an important role in the adaptation of businesses to the new digital environment. One particular technology that offers a great number of uses inside this environment is the digital twins, which create a digital model that simulates a real asset, be it a physical entity, operation or process, to greatly help in the process of obtaining real-time data about this asset, establishing a connection between the digital and the real world. This project is about the creation of a digital twin of a water deposit, including an informative analysis about the technologies and tools used in order to create it. It focuses on the modelling of the digital twin, that imitates the real deposit, and on the implementation of the mentioned deposit inside a digital IoT platform, including the steps and adjustments necessary for the correct behaviour of the digital twin inside the platform. The final objective is to be able to visualize real-time data about the behaviour of the deposit through the platform when the water level inside the deposit varies. The object used as the deposit is a plastic container or jar of small dimensions, in order to facilitate the work with the development of the real model, connected to the digital twin. This, although the real model is not included in this project, will be of great help in the case that another project complementary to this one is made. In conclusion, once the digital twin has been created in the platform and the necessary adjustments have been made for its correct behaviour, it has been possible to obtain real-time data about the behaviour of the container when varying the level of water inside of it.
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- 2023
42. TWINLAB: técnicas de visualización, ingeniería y ciencia de datos para el desarrollo de un gemelo digital de un laboratorio de hidroacústica, que habilite la caracterización avanzada de equipos y materiales submarinos
- Author
-
García, Mª Ángeles, Isabel, Hernández, Felis, Iván, Ruiz, Pablo, Garrido, Carmen, Martínez, Rosa, Madrid, Eduardo, Saura, Pablo, and Errachdi, Hamid
- Subjects
Gemelo digital ,Materiales submarinos ,Laboratorio ,Caracterización avanzada ,Hidroacústica ,Tecnología 4.0 ,Aprendizaje automático ,Ciencia de datos - Abstract
Este informe, elaborado por el equipo del Centro Tecnológico Naval y del Mar, tiene como finalidad ofrecer al tejido empresarial una mejora en el conocimiento del entorno que permita detectar tendencias y desarrollar estrategias adecuadas, basadas en niveles superiores de certidumbre a través de la captación y divulgación de información y conocimiento de importancia estratégica en los ámbitos social, tecnológico y económico, que incidan en la detección de nuevas oportunidades de desarrollo regional. Los contenidos de este informe están estrechamente relacionados con el desarrollo del proyecto Investigación de técnicas de visualización, ingeniería y ciencia de datos para el desarrollo de un gemelo digital de un laboratorio de hidroacústica, que habilite la caracterización avanzada de equipos y materiales submarinos. TwinLab pretende acercar distancias entre las tecnologías 4.0y el contexto de laboratorio, mediante el desarrollo de un gemelo digital de un tanque de hidroacústica que permitirá el análisis de datos e incorporará el aprendizaje automático.
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- 2023
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43. Bessó digital d'un robot mòbil
- Author
-
Martínez Torres, Joan, Universitat Autònoma de Barcelona. Escola d'Enginyeria, and Ribas i Xirgo, Lluís
- Subjects
Robot ,Robot behavior ,Simulació en temps real ,Blender ,Comportamiento del robot ,Digital twin ,Real-time simulation ,CoppeliaSim ,Gemelo digital ,Comportament del robot ,Ajuste de parámetros ,Parameter adjustment ,Bessó digital ,Ajustament de paràmetres ,Simulación en tiempo real - Abstract
Els bessons digitals són una representació virtual d'un sistema físic que es poden fer servir per simular-ne el comportament i observar-ne el rendiment en temps real. La representació virtual consisteix en un conjunt de paràmetres i un model matemàtic del sistema físic corresponent. L'objectiu del treball es la construcció d'un bessó digital basat en un robot físic amb ús en docència. Es refarà el model físic del robot virtual existent i l'aspecte estètic. A més, es calcularà l'SpeedRatio, un paràmetre bàsic del model. El resultat serà un bessó digital que podrà ser utilitzat pels alumnes tant al laboratori com a casa. Los gemelos digitales son una representación virtual de un sistema físico que se puede utilizar para simular su comportamiento y observar su rendimiento en tiempo real. La representación virtual consiste en un conjunto de parámetros y un modelo matemático del sistema físico correspondiente. El objetivo del trabajo es construir un gemelo digital basado en un robot físico con fines educativos. Se reconstruirá el modelo físico del robot virtual existente y su apariencia estética. Además, se calculará el SpeedRatio, un parámetro básico del modelo. El resultado será un gemelo digital que podrá ser utilizado por los alumnos tanto en el laboratorio como en casa. Digital twins are a virtual representation of a physical system that can be used to simulate its behavior and observe its performance in real-time. The virtual representation consists of a set of parameters and a mathematical model of the corresponding physical system. The aim of the work is the construction of a digital twin based on a physical robot for educational purposes. The physical model of the existing virtual robot and the aesthetic aspect will be redesigned. Additionally, a basic parameter of the model, the SpeedRatio, will be calculated. The result will be a digital twin that can be used by students both in the laboratory and at home.
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- 2023
44. Gemelo digital del nuevo puente de Espartxo en San Sebastián
- Author
-
González Fadrique, Ana, Capellán Miguel, Guillermo, García, Marianela, and Universidad de Cantabria
- Subjects
Gemelo digital ,Digital Twin ,Jumeau numérique ,Raideur ,Puente ,SOFISTIK ,Calibration ,Pont ,Natural frequency ,Fréquence propre ,Bridge ,Calibrado ,Frecuencia propia - Abstract
RESUMEN: El sector de la construcción está en continua transformación debido al desarrollo de nuevas tecnologías. Los avances en software, hardware y análisis están facilitando y haciendo más eficiente la recopilación y el intercambio de información en los proyectos. En este entorno de continuo progreso, se está comenzando a emplear el concepto de "Gemelo Digital" en el sector de la ingeniería civil, y es en este contexto, donde se encaja la realización del siguiente proyecto. En el mundo de la construcción, un “Gemelo Digital” puede definirse como una representación digital realista de un sistema físico existente, desarrollado con el objetivo de supervisar, controlar y optimizar su funcionalidad. Es el resultado de la combinación de los datos recogidos en el sistema del mundo real con el modelo numérico que lo representa. El objetivo de este proyecto es obtener un "Gemelo Digital" del nuevo puente de Espartxo en San Sebastián. Arenas & Asociados (diseñador del puente) pretende crear un modelo digital, calibrado a partir de los datos recogidos por el sistema de monitorización remota instalado en la estructura. Este sistema permite conocer el comportamiento real de la estructura en todo momento, favoreciendo un mantenimiento predictivo-preventivo muy útil a largo plazo. Combinando el uso del gemelo y de los datos obtenidos por el sistema de monitorización, se podría establecer una metodología basada en el mantenimiento predictivo, lo que permitiría programar mejor los trabajos de mantenimiento y realizar reparaciones menos extensas, reduciendo el coste económico, las molestias a los usuarios y su huella de carbono. Tras consultar una serie de referencias bibliográficas, se inició el trabajo de creación del gemelo digital en el software SOFISTIK. En primer lugar, se desarrolló un modelo numérico detallado, representativo del comportamiento teórico del nuevo puente. La segunda parte consistió en calibrar el modelo para que su comportamiento se ajustara lo más posible al del puente real. La calibración consistió en ajustar la respuesta del modelo frente a cargas estáticas y dinámicas, utilizando los datos obtenidos por el sistema de monitorización durante una serie de pruebas de carga. Una vez comparadas las diferencias entre el puente real y el modelo (flechas y frecuencia fundamental), se ajustaron una serie de parámetros estructurales (rigideces y masas) para aproximar al máximo su comportamiento. Finalmente, se propusieron una serie de modificaciones en el modelo como representación de posibles patologías que podrían darse en la realidad, con ABSTRACT: The construction industry is undergoing a continuous transformation due to the development of new technologies. Advances in software, hardware and analysis make it easier and more efficient to compile and share project information. In this environment of continuous progress, the concept of the "Digital Twin" is beginning to be applied in the civil engineering sector, and it is in this context that the following PFE is being developed. A "digital twin" can be defined as a realistic digital representation of an existing physical system, developed for the purpose of monitoring, controlling and optimizing its functionality. It is the result of combining the data collected on the real world system with the digital model that represents it. The objective of this project is the modeling in the form of "Digital Twin" the new Espartxo bridge in San Sebastian. Arenas & Asociados (designer of the bridge) seeks to create a digital model, calibrated from the data collected by the remote monitoring system installed on the structure. This system allows to know at any time the real behavior of the structure, promoting a predictive-preventive maintenance very useful in the long term. By combining the use of the twin and the data obtained by the monitoring system, it will be possible to detect any anomaly early enough to take action, the maintenance work will be better adapted, and repairs with higher investments and which increase the carbon footprint generated by the structure, will be avoided. After consulting a series of documentary references, the work of creating the digital twin was started in SOFISTIK, the software used. First, a detailed numerical model, representative of the theoretical behavior of the new bridge was developed. The second part consisted in calibrating the model to adjust its behavior as precisely as possible to that of the real bridge. The calibration involved studying the response to static and dynamic loads using data obtained from the bridge monitoring system during a series of load tests. Once the differences between the actual bridge and the model were compared (deflections and natural frequency), a series of structural parameters (stiffnesses and masses) were adjusted to approximate its behavior Finally, a series of modifications to the model were proposed as a representation of the pathologies that could occur in reality wit RÉSUMÉ: Le secteur de la construction subit une transformation continue en raison du développement des nouvelles technologies. Les progrès en software, hardware et d'analyse rendent plus facile et efficace la compilation et le partage d'informations sur les projets. Dans cet environnement de progrès continu, le concept de « Jumeau numérique » commence à s’appliquer dans le secteur de la génie civil, et c'est dans ce contexte que s'inscrit ce PFE. Un "jumeau numérique" peut être défini comme une représentation numérique réaliste d'un système physique existant, développée dans le but de surveiller, contrôler et optimiser sa fonctionnalité. C'est le résultat de la combinaison des données recueillies sur le système du monde réel avec le modèle numérique qui le représente. L'objectif de ce projet est d’obtenir un "Jumeau Numérique" de nouveau pont d'Espartxo à San Sebastian. Arenas & Asociados (concepteur du pont) cherche à créer un modèle numérique, calibré à partir des données recueillies par le système de télésurveillance installé sur la structure. Ce système permet de connaître à tout moment le comportement réel de la structure, favorisant une maintenance prédictive-préventive très utile sur le long terme. En combinant l'utilisation du jumeau et les données obtenues par le système de surveillance, on pourrait établir une méthodologie basée sur la maintenance prédictive qui permettrait de mieux programmer les travaux de maintenance et d'effectuer des réparations moins importantes, réduisant le coût économique, les désagréments pour les utilisateurs et leur empreinte carbone. Après la consultations d’une série de références documentaires, le travail de création du jumeau numérique a été commencé dans le logiciel SOFISTIK. Tout d'abord, un modèle numérique détaillé, représentatif du comportement théorique du nouveau pont a été développé. La deuxième partie a consisté à calibrer le modèle pour ajuster aussi précisément son comportement à celui du pont réel. Le calibrage a comporté la calibration de la réponse aux charges statiques et aux charges dynamiques en utilisant les données obtenues par le système de surveillance du pont lors d'une série d’épreuves de charge. Une fois comparées les différences entre le pont réel et le modèle (déflections et fréquence propre), on a ajusté une série de paramètres structurels (raideurs et masses) pour approcher au mieux son comportement. Finalement, une série de modifications du modèle a été proposée comme représentation des pathologies qui pourraient se produire dans la réalité avec l'objectif de réaliser une analyse prédictive des paramètres sur le modèle. Máster en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos (Plan 2020)
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45. Desarrollo de un Gemelo Digital de equipo de fabricación Aditiva de extrusión de pellets
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Soler Méndez, Alejandro
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Digital Twin ,Máster Universitario en Ingeniería Industrial-Màster Universitari en Enginyeria Industrial ,Additive manufacturing ,Fabricació aditiva ,Fabricación Aditiva ,INGENIERIA DE LOS PROCESOS DE FABRICACION ,Gemelo Digital ,Bessó didital - Abstract
[ES] Se propone el desarrollo de un gemelo digital de un equipo de fabricación aditiva gran escala que permite la fabricación de componentes estructurales en una sola pieza. El gemelo debe permitir la integración de la geometría del equipo en las labores de simulación de procesos de conformado como el mecanizado, la deposición de material o la simulación de la transmisión del calor para la prevención de contracciones o tensiones internas. El gemelo se desarrollará en herramientas PLM para su futura integración en todas las etapas del ciclo de vida del producto., [CAT] Es proposa el desenvolupament de un bessò digital de un equipament de fabricació aditiva a gran escala que permet la fabricació de components estructurals en una sola peça. El bessó ha de permetre la integració de la geometria de l'equip en les labors de simulació de processos de conformat com el mecanitzat, la deposició de material o la simulació de la transmissió de la calor per a la prevenció de contraccions o tensions internes. El bessó es desenvoluparà en eines PLM per a la seua futura integració en totes les etapes del cicle de vida del producte., [EN] The development of a digital twin of a large-scale additive manufacturing equipment that allows the manufacture of structural components in a single piece is proposed. The twin must allow the integration of the geometry of the equipment in the work of simulating forming processes such as machining, material deposition or the simulation of heat transmission for the prevention of contractions or internal stresses. The twin will be developed into PLM tools for future integration at all stages of the product life cycle.
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46. Crowded event management in smart cities using a digital twin approach
- Author
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Felix Jesus Villanueva, Cristina Bolanos, Ana Rubio, Ruben Cantarero, Jesus Fernandez-Bermejo, and Javier Dorado
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Augmented virtuality ,Ciudad inteligente ,Gemelo digital ,Gestión de eventos multitudinarios ,Smart city ,Digital twin ,Virtualidad aumentada ,Crowded event management - Abstract
One challenge of any smart city is the management of crowded events (concerts, protests, marathons, etc.). For civil servants in charge of management, in-advance attendance prevision, real-time situational awareness and its evolution forecasting are crucial to resource assignment. These massive events put under stress public resources, organization and safety of smart cities. In this paper, we describe an ongoing effort to model urban layout, sensors deployed, and citizen information (from social networks and smartphone application) to deal with these situations. We use the concept of a digital twin applied to a city by modelling different flows of information which are integrated with a 3D virtual representation with forecasting possibilities. The main contribution of this paper is the architecture proposed and GUI using the augmented virtuality concept. The main purpose of our proposal is to facilitate the knowledge of the situation and the management of this type of event., Uno de los retos de cualquier ciudad inteligente es la gestión de eventos multitudinarios (conciertos, protestas, maratones, etc.). Para los funcionarios encargados de la gestión, la previsión de asistencia con antelación, el conocimiento de la situación en tiempo real y la previsión de su evolución son cruciales para la asignación de recursos. Estos eventos masivos ponen en tensión los recursos públicos, la organización y la seguridad de las ciudades inteligentes. En este artículo, describimos un esfuerzo en curso para modelar el trazado urbano, los sensores desplegados y la información de los ciudadanos (procedente de las redes sociales y de las aplicaciones de los teléfonos inteligentes) para hacer frente a estas situaciones. Utilizamos el concepto de gemelo digital aplicado a una ciudad mediante la modelización de diferentes flujos de información que se integran con una representación virtual en 3D con posibilidades de previsión. La principal aportación de este trabajo es la arquitectura propuesta y la interfaz gráfica de usuario que utiliza el concepto de virtualidad aumentada. El objetivo principal de nuestra propuesta es facilitar el conocimiento de la situación y la gestión de este tipo de eventos.
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47. Entornos virtuales inmersivos como herramienta de evaluación de la percepción espacial. Propuesta metodológica
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Sánchez Riera, Albert, Navarro Delgado, Isidro, Lacasta, Ana M., Redondo, Ernest, and Universidad Politécnica de Cartagena
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Percepción espacial ,Realidad virtual ,Gemelo digital ,Experiencia de usuario ,EGA ,Expresión Gráfica Arquitectónica ,Entornos virtuales inmersivos - Abstract
Este escrito plantea una propuesta metodológica con el objetivo de evaluar la percepción espacial en entornos virtuales inmersivos (EVIs). Propone un caso de estudio a realizar en las aulas de la escuela politécnica de edificación en Barcelona, y se enmarca en un proyecto más ambicioso que pretende ahondar en la Modelización y Simulación física de espacios reales evaluando la experiencia de usuario a partir del análisis de datos educativos y fisiológicos. A partir de la construcción del gemelo digital del espacio propuesto se detallan los parámetros de la percepción espacial que deberían evaluarse, a la vez que el procedimiento a seguir. Los resultados de las tres pruebas planteadas deberán servir de base para evaluar la percepción de un usuario en un entorno inmersivo simulado digitalmente de forma realista, por comparación con un espacio real. Una alta correlación entre los resultados de las pruebas debería indicar que estos interfaces virtuales son herramientas precisas de representación de entornos reales, concluyendo que podrían utilizarse como herramientas de simulación arquitectónica.
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48. Automatización del flujo de trabajo de la información de Edificación en entorno BIM mediante Dynamo
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Cos Gayon Anquela, Pablo
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Industria de la construcción ,Revit ,CONSTRUCCIONES ARQUITECTONICAS ,Gestió de projectes ,Flujo de trabajo ,Building information modeling ,Mètodes col·laboratius ,Construction industry ,Dynamo ,Digital twin ,Workflow ,Gemelo digital ,Cicle de treball ,Métodos colaborativos ,Project management ,Bessó digital ,Indústria de la construcció ,Collaborative methods ,Gestión de proyectos ,Grado en Arquitectura Técnica-Grau en Arquitectura Tècnica - Abstract
[ES] Los procesos repetitivos y la vinculación entre aplicaciones consumen mucho tiempo en el proceso de modelado y parametrización del gemelo digital utilizado en entornos BIM. Además de evitar las tareas repetitivas, resulta interesante establecer vínculos interactivos entre el modelo y diferentes aplicaciones. La programación necesaria para organizar estas rutinas se puede elaborar con Dynamo, software de programación visual que funciona integrado en Autodesk Revit. Con esta herramienta se crean programas configurando elementos gráficos llamados «nodos», cada uno de los cuales realiza una tarea específica. Estos nodos se conectan entre sí, de modo que enlazándolos se consigue automatizar rutinas de trabajo que facilitan los procesos de modelado y asignación paramétrica a la información del edificio, garantizando la seguridad y evitando errores. La gran cantidad de datos que contiene un gemelo digital hace muy interesante conseguir establecer flujos estables que permitan su actualización instantánea entre Revit y las aplicaciones de tratamientos de datos, como MS Excel. El objeto de este Trabajo Final de Grado será explorar las posibilidades de automatización de procesos en la concreción del gemelo digital, para garantizar el rigor y exactitud que permitan tener disponible toda la información del proyecto de edificación en diferentes plataformas actualizadas. Para contrastar la eficacia, se implementará en un caso práctico., [CA] Els processos repetitius i la vinculació entre aplicacions consumeixen molt temps en el procés de modelatge i parametrització del bessó digital utilitzat en entorns BIM. A més d'evitar les tasques repetitives, resulta interessant establir vincles interactius entre el model i diferents aplicacions. La programació necessària per a organitzar aquestes rutines es pot elaborar amb Dynamo, programari de programació visual que funciona integrat en Autodesk Revit. Amb aquesta eina es creen programes configurant elements gràfics anomenats «nodes», cadascun dels quals fa una tasca específica. Aquests nodes es connecten entre si, de manera que enllaçant-los s'aconsegueix automatitzar rutines de treball que faciliten els processos de modelatge i assignació paramètrica a la informació de l'edifici, garantint la seguretat i evitant errors. La gran quantitat de dades que conté un bessó digital fa molt interessant aconseguir establir fluxos estables que permeten la seua actualització instantània entre Revit i les aplicacions de tractaments de dades, com a MS Excel. L'objecte d'aquest Treball Final de Grau serà explorar les possibilitats d'automatització de processos en la concreció del bessó digital, per a garantir el rigor i exactitud que permeten tindre disponible tota la informació del projecte d'edificació en diferents plataformes actualitzades. Per a contrastar l'eficàcia, s'implementarà en un cas pràctic., [EN] Repetitive processes and linking between applications consume a lot of time in the modeling and parameterization process of the digital twin used in BIM environments. In addition to avoiding repetitive tasks, it is interesting to establish interactive links between the model and different applications. The programming required to organize these routines can be done with Dynamo, visual programming software that works integrated with Autodesk Revit. With this tool, programs are created by configuring graphic elements called “nodes”, each of which performs a specific task. These nodes are connected to each other, so that by linking them it is possible to automate work routines that facilitate the processes of modeling and parametric assignment to the building information, guaranteeing security and avoiding errors. The large amount of data contained in a digital twin makes it very interesting to establish stable flows that allow instant updating between Revit and data processing applications, such as MS Excel. The purpose of this Final Degree Project will be to explore the possibilities of automating processes in the realization of the digital twin, to guarantee the rigor and accuracy that allow all the information of the building project to be available on different updated platforms. To test the effectiveness, it will be implemented in a practical case.
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49. A bibliometric analysis of the relationship between Digital Twins and Health Management: based on the Web of Science (WoS) platform
- Author
-
Anderson de Oliveira Ribeiro, Francisco Santos Sabbadini, Kelly Alonso Costa, and Bruna Sacramento de Souza Cruz
- Subjects
Internet das coisas ,Indústria 4.0 ,Cyber-physical systems ,Sanidad digital ,Industry 4.0 ,Internet of things ,Digital twin ,Gemelo digital ,Saúde digital ,Industria 4.0 ,General Earth and Planetary Sciences ,Gêmeo digital ,Internet de las cosas ,Digital healthcare ,Sistemas ciberfísicos ,General Environmental Science - Abstract
Amidst the development of Industry 4.0, the appropriation of digital tools applied to production and manufacturing of activities represents a challenge for managers in other areas. Digital Twin (DT) technology is based on the integration of different "traditional" tools, such as simulation modeling and sensors, and aims to increase the performance of any process that can be represented virtually. With the increase in population, the demand for more efficient and universal Health Management (HM) has become a challenge of the 21st century. This study aims to analyze the relationship between the field of knowledge DT and HM and their interactions. A bibliometric review was performed using the Web of Science database through the Bibliometrix package and the VOSviewer application to evaluate studies, applications and identify research clusters and future trends. Our study indicates that the applications of DT in HM are focused on the diagnosis and monitoring of chronic diseases and that, so far, there is not a critical mass of knowledge that consolidates a general theory of application of DT and HM. This study identifies a relational hotspot between the integration of a DT in the optimization of resource management and patient care. En medio del desarrollo de la Industria 4.0, la apropiación de herramientas digitales aplicadas a la producción y fabricación de actividades representa un desafío para los gestores de otras áreas. La tecnología Digital Twin (DT) se basa en la integración de diferentes herramientas "tradicionales", como el modelado de simulación y sensores, y tiene como objetivo aumentar el rendimiento de cualquier proceso que pueda representarse virtualmente. Con el aumento de la población, la demanda de una Gestión Sanitaria (GS) más eficiente y universal se ha convertido en un reto del siglo XXI. Este estudio tiene como objetivo analizar la relación entre el campo de conocimiento DT y HM y sus interacciones. Se realizó una revisión bibliométrica utilizando la base de datos Web of Science a través del paquete Bibliometrix y la aplicación VOSviewer para evaluar estudios, aplicaciones e identificar clusters de investigación y tendencias futuras. Nuestro estudio indica que las aplicaciones de DT en HM están enfocadas al diagnóstico y seguimiento de enfermedades crónicas y que, hasta el momento, no existe una masa crítica de conocimiento que consolide una teoría general de aplicación de DT y HM. Este estudio identifica un punto de acceso relacional entre la integración de un DT en la optimización de la gestión de recursos y la atención al paciente. Em meio ao desenvolvimento da Indústria 4.0, a apropriação de ferramentas digitais aplicadas à produção e fabricação de atividades representa um desafio para gestores de outras áreas. A tecnologia Digital Twin (DT) baseia-se na integração de diferentes ferramentas "tradicionais", como modelagem de simulação e sensores, e visa aumentar o desempenho de qualquer processo que possa ser representado virtualmente. Com o aumento da população, a demanda por Gestão em Saúde (GS) mais eficiente e universal tornou-se um desafio do século XXI. Este estudo tem como objetivo analisar a relação entre o campo de conhecimento DT e HM e suas interações. Foi realizada uma revisão bibliométrica utilizando a base de dados Web of Science por meio do pacote Bibliometrix e do aplicativo VOSviewer para avaliar estudos, aplicações e identificar clusters de pesquisa e tendências futuras. Nosso estudo indica que as aplicações da TD em HM estão voltadas para o diagnóstico e acompanhamento de doenças crônicas e que, até o momento, não existe uma massa crítica de conhecimento que consolide uma teoria geral de aplicação de TD e HM. Este estudo identifica um hotspot relacional entre a integração de um DT na otimização da gestão de recursos e atendimento ao paciente.
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- 2022
50. Diseño y automatización del gemelo digital de una línea de paletizado con robot cartesiano de 4DoF y sistema SCADA
- Author
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Furió Sastre, Nicolás
- Subjects
Gemelo digital ,SCADA system ,Cartesian robot ,Sistema SCADA ,Industrial automation ,Robot cartesiano ,Grado en Ingeniería Eléctrica-Grau en Enginyeria Elèctrica ,Paletizado ,Automatización industrial ,Digital twin ,INGENIERIA DE SISTEMAS Y AUTOMATICA ,Palletizing - Abstract
[ES] El presente Trabajo Fin de Grado (TFG) tiene por objetivo realizar el diseño y automatización del gemelo digital de una línea de paletizado con robot pórtico de 4DoF. En el trabajo se realiza un estudio de los diferentes componentes electromecánicos de la línea y el diseño eléctrico de los cuadros de mando. Además, el presente TFG propone un gemelo digital de la línea propuesta utilizando Factory IO y PLC Siemens S7-1200 con comunicación por servidor OPC de cara a que se puedan realizar estudios para la mejora del control y optimización de la línea antes de su implementación real. Finalmente, el presente TFG propone una interfaz HMI con sistema SCADA para monitorización de todos los procesos involucrados en la línea de paletizado utilizando el dispositivo Siemens HTP700 basic. Con este TFG se trabajarán las siguientes competencias de la titulación: - 26(E): Conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control. - 48(E): Conocimiento de los principios la regulación automática y su aplicación a la automatización industrial. - 64(G): Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial. - 66(G): Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento. - 67(G): Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas., [EN] The objective of this Final Degree Project (TFG) is design, automate and simulate the digital twin of a palletizing line with a 4DoF robot. The project includes a study of the different electromechanical components of the line and the electrical design of the control panels. In addition, this TFG proposes a digital twin of the proposed line using Factory IO and Siemens S7-1200 PLC with OPC server communication in order to carry out studies for the improvement of the control and optimization of the line before its real implementation. Finally, this TFG proposes an HMI interface with SCADA system for the monitoring of all the processes involved in the palletizing line using the Siemens KTP700 Basic device. This TFG will work on the following competences of the degree: - 26(E): Knowledge of the fundaments of automation and control methods. - 48(E): Knowledge of the principles of automatic regulation and its application to industrial automation. - 64(G): Ability to solve problems with initiative, decision making, creativity, critical reasoning, and to communicate and transmit knowledge, skills and abilities in the field of Industrial Engineering. - 66(G): Ability to handle specifications, regulations and mandatory standards. - 67(G): Ability to analyze and assess the social and environmental impact of technical solutions., [CA] El present Treball Fi de Grau (TFG) te per objectiu realitzar el disseny i automatització del bessó digital de una línia de paletitzadors amb robot pòrtic 4 DOF. En el treball es realitzarà un estudi dels diferents components electromecànics de la línia y el disseny elèctric del quadre de comandament. A demes, el present TFG proposa un bessó digital de la línia proposta utilitzant Factory IO y PLC Siemens S7-1200 amb comunicació OPC de cara a que es puguin realitzar estudis per a la millora del control i optimització de la línia avanç de la implementació real. Finalment, el present TFG proposa una interfície HMI amb sistema SCADA per a la monitoritzar de tots els processos involucrats en la línia de paletitzat utilitzant el dispositiu Siemens KTP700 BASIC Amb aquest TFG es treballaran les següents competències de la titulació. - 26(E): Coneixements sobre els fonaments de automatització y mètodes de control. - 48(E): Coneixements del principis de la regulació automàtica y la seva aplicació a la automatització industrial. - 64(G): Capacitat de resoldre problemes amb iniciativa, presa de decisions, creativitat raonament crític y de comunicar y transmetre coneixements, habilitats y destreses en el camp de la ingeriria industrial. - 66(G): Capacitat per al maneig de especificacions, reglament y normes de obligat compliment - 67(G): Capacitat de analitzar y valorar l’impacte social y mediambiental de les solucions tècniques.
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- 2022
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