ISO 24619:2022 Gemelo Digital en Grúas
La norma ISO 24619:2022 «Requisitos técnicos para el Gemelo Digital de grúas» establece el estándar para la tecnología de gemelos digitales en grúas. La norma especifica la precisión del modelo de adquisición de datos, las funciones de análisis de simulación y los requisitos de sincronización virtual-real del modelo de gemelo digital, logrando la verificación del diseño, el monitoreo operativo y el mantenimiento predictivo mediante la construcción de un espejo virtual de la grúa.
Método de construcción del modelo
El modelo de Gemelo Digital se construye mediante la fusión de datos de múltiples fuentes: el modelo geométrico 3D se basa en planos de diseño y datos de escaneo en campo para establecer un modelo tridimensional preciso de la viga principal, el carro de extremo, el carro y los mecanismos, con una precisión de ±2 mm. El modelo de elementos finitos se establece a partir del modelo 3D, generando el mallado estructural para el cálculo en tiempo real de la distribución de tensiones y deformaciones. El modelo cinemático define las restricciones de los pares cinemáticos y los rangos de movimiento de cada mecanismo, logrando la simulación de movimiento virtual para elevación, cambio de alcance, giro y desplazamiento. El modelo de mapeo de datos asigna los datos en tiempo real del sensor (carga, alcance, altura, velocidad) a los nodos correspondientes del modelo gemelo mediante una interfaz API, garantizando la sincronización virtual-real. El tiempo de respuesta del modelo es ≤1 s y la desviación de los parámetros de estado es ≤±2 %. El sistema de Gemelo Digital de Kelude se construye conforme a la norma ISO 24619.
Escenarios de aplicación
En la fase de diseño, se realizan ensayos de carga virtuales bajo diferentes condiciones de operación antes de la fabricación, verificando la resistencia estructural y la vida a fatiga, optimizando los parámetros de diseño, acortando el ciclo de ensayo del prototipo y reduciendo los costes de desarrollo. En la fase de operación y mantenimiento, se monitorea en tiempo real el estado operativo del equipo, la tensión de la viga principal, el daño acumulado por fatiga y el índice de salud de los mecanismos. Cuando un parámetro supera el valor de alerta temprana, el sistema envía automáticamente recomendaciones de mantenimiento, logrando un mantenimiento predictivo y evitando fallos repentinos y pérdidas por paradas. En la fase de formación, los operadores pueden practicar maniobras de elevación en el simulador de Gemelo Digital, reproduciendo condiciones de operación normales, situaciones de emergencia y escenarios de accidente sin necesidad de equipos reales, reduciendo el riesgo y el coste de la formación y mejorando la eficiencia del aprendizaje. Diagnóstico remoto: el personal de mantenimiento puede consultar el estado en tiempo real y los datos históricos del equipo a través de la plataforma de Gemelo Digital, coordinándose con el personal en campo para realizar reparaciones asistidas por RA, localizando y resolviendo fallos con rapidez.
| Fase | Aplicación | Valor |
|---|---|---|
| diseño | Carga Virtual Ensayo | Reducción Prototipo Optimización de Ciclos Parámetro |
| Operación y Mantenimiento | Monitoreo de Condición+Predicciónmantenimiento | Reducción de Fallos Imprevistosparada por fallo |
| Formación | simulador Entrenamiento Operativo | Reducción de Riesgos y Mejora de Eficiencia |
| Diagnóstico remoto | ARAsistencia Mantenimiento | Rápido Posicionamiento Fallo |
Comunicación de datos y precisión
El protocolo de comunicación emplea OPC UA o MQTT para garantizar la transmisión sincronizada en tiempo real de los datos del sensor desde el dispositivo físico hasta el modelo digital. El tiempo de respuesta del modelo, inferior o igual a 1 s, asegura la coherencia en tiempo real entre el Gemelo Digital y el equipo físico. La desviación de los parámetros de estado se mantiene dentro de ±2 %, lo que garantiza la fiabilidad de los resultados del análisis. La precisión de construcción del modelo geométrico tridimensional alcanza ±2 mm, proporcionando una base geométrica precisa para el análisis de elementos finitos y la simulación cinemática. El sistema de Gemelo Digital de Kelude se ha desarrollado conforme a la norma ISO 24619:2022, lo que permite su aplicación en múltiples escenarios, como la validación de diseños, la detección de operaciones y la simulación de formaciones.
| Parámetro | Requisito |
|---|---|
| protocolo de comunicación | OPC UA/MQTT |
| Respuesta del Modelo | ≤1s |
| Parámetro Desviación | ≤±2% |
| Tridimensional (3D)Precisión | ±2mm |
| almacenamiento de datos | ≥3Nube Anual |
Preguntas frecuentes
P: ¿Cómo se construye un modelo de Gemelo Digital?
R: El proceso incluye: modelo geométrico 3D (precisión ±2 mm), modelo de elementos finitos (distribución de Tensión), modelo cinemático (movimiento de mecanismos) y modelo de mapeo de datos (mapeo de datos del Sensor para Sincronización virtual-real). El Tiempo de respuesta del modelo es ≤1 s y la Desviación es ≤±2 %.
P: ¿Cuáles son las principales aplicaciones del Gemelo Digital?
R: En la fase de diseño, se realizan Ensayos de carga virtual para validar y optimizar los Parámetros de diseño; en la fase de operación, el Monitoreo de Condición y el Mantenimiento Predictivo evitan fallos inesperados; en la fase de formación, el simulador permite prácticas seguras; y el Diagnóstico remoto con asistencia de RA facilita la localización rápida de averías durante el Mantenimiento. Cobertura completa del ciclo de vida.
P: ¿Qué protocolos de comunicación y requisitos de Precisión se exigen?
R: Se utiliza OPC UA o MQTT para la transmisión de datos en tiempo real. El Tiempo de respuesta del modelo es ≤1 s y la Desviación de los Parámetros de estado es ≤±2 %. La Precisión del modelo 3D es de ±2 mm. El almacenamiento de datos se garantiza durante ≥3 años con copia de seguridad en la nube.
P: ¿Qué características ofrece el sistema de Gemelo Digital de Kelude?
R: Precisión del modelo 3D de ±2 mm, cálculo en tiempo real de la distribución de Tensión mediante elementos finitos y Sincronización virtual-real con Desviación de Parámetros ≤±2 %. Admite múltiples escenarios como validación de diseño, Detección de operación y simulación de formación, mejorando la gestión del ciclo de vida completo del equipo.
