La automatización se está convirtiendo en una parte integral, directa o indirectamente, de nuestra vida diaria. Esta tendencia también es evidente en el transporte cotidiano, donde la automatización configura cada vez más los sistemas de transporte público y privado, extendiéndose a la gestión del tráfico, el cobro de peajes y cualquier sistema que pueda reemplazar las operaciones humanas. ¿Esto también se aplica al transporte marítimo? ¿Podemos hablar de automatización marina? Por supuesto. Después de muchos años de investigación y desarrollo, hemos adquirido una considerable experiencia en el campo de la automatización para la industria de la navegación de recreo, especialmente en grandes yates a motor. En este sector, los sistemas de emulación y los gemelos digitales también se han convertido en componentes esenciales, no solo en el flujo de trabajo de diseño y construcción, sino también para la puesta en servicio virtual, el mantenimiento predictivo, la optimización del rendimiento y la capacitación de la tripulación.
AUTOMATIZACIÓN NAVAL EN YATES A MOTOR
Un gran yate a motor (embarcaciones de más de 50 m de eslora y más de 500 GT) está equipado con una serie de sistemas automatizados y componentes electrónicos comparables a los de un pequeño complejo industrial. Empezando por la generación y distribución de energía, que son esenciales para las operaciones a bordo, la automatización abarca los sistemas de propulsión y gobierno, el equipo de seguridad, el almacenamiento de combustible, los sistemas de agua dulce y residual, el aire acondicionado, los controles de puertas y escotillas, la iluminación, la seguridad (control de acceso, cámaras, sistemas antirrobo) y mucho más. La automatización naval implica la integración, el monitoreo y la interacción de todos estos sistemas.
GEMELO DIGITAL EN LA AUTOMATIZACIÓN NAVAL
El concepto de gemelo digital hace referencia a la creación de una réplica virtual de un objeto físico (en este caso, un yate a motor) que refleje en tiempo real las condiciones operativas y las características técnicas de la embarcación. Esta simulación replica el comportamiento real del yate. En el caso de los yates a motor, un gemelo digital permite la simulación en tiempo real de los componentes críticos, los sistemas eléctricos, la propulsión y todos los sistemas de a bordo gestionados por el sistema de automatización.
APOYO AL DISEÑO
Un gemelo digital puede utilizarse, por ejemplo, para determinar el tamaño óptimo del sistema de generación de energía del yate. Los diseñadores pueden simular el consumo de energía y el rendimiento en condiciones variables, comparar los resultados de diferentes escenarios y elegir la mejor solución para la eficiencia y la sostenibilidad. Por ejemplo, la adopción de un sistema de propulsión híbrido puede ser beneficiosa, un escenario que puede analizarse más a fondo haciendo modificaciones al modelo virtual. Este enfoque ahorra en costos de prototipos físicos, mejora la confiabilidad, el ahorro de energía y la rentabilidad del diseño final, y también reduce significativamente el tiempo de comercialización. Estos factores contribuyen a un alto ROI (retorno de la inversión), lo que hace que la adopción de esta tecnología sea muy atractiva.
PUESTA EN SERVICIO VIRTUAL
El gemelo digital permite la puesta en servicio virtual del sistema de automatización, lo que permite realizar pruebas exhaustivas a través del modelo virtual durante las largas fases de construcción. Esta etapa es fundamental para validar la lógica de automatización en condiciones simuladas, sin necesidad de contar con equipos físicos.
MANTENIMIENTO Y FORMACIÓN
Mediante la simulación digital, se pueden desarrollar aplicaciones de mantenimiento proactivo, identificando posibles problemas antes de que ocurran, reduciendo así el tiempo de inactividad y los costos de reparación. Las simulaciones destinadas a diagnosticar y solucionar problemas se pueden realizar de forma segura utilizando el gemelo digital sin afectar el funcionamiento o la navegación del yate. De lo contrario, sería necesario programar costosas pruebas en el mar, interrumpiendo la navegación normal para realizar pruebas de diagnóstico. Esto también forma parte del programa de capacitación de la tripulación, donde el gemelo digital permite a los miembros de la tripulación simular las condiciones de navegación, aprender a manejar el yate de forma segura y personalizar los parámetros operativos según las necesidades del capitán o los invitados. La capacitación del personal, realizada de manera rápida y eficaz, es particularmente importante en este contexto, ya que las tripulaciones enteras suelen rotar.
APROBACIÓN POR REGISTROS NAVALES
La construcción de yates a motor debe cumplir con estrictos estándares de seguridad y confiabilidad establecidos por los registros navales, que son organismos de certificación que regulan las normas de construcción y operación de yates. Los registros navales (como Lloyd's Register, RINA o Bureau Veritas) garantizan que las nuevas tecnologías cumplan con las regulaciones internacionales y no comprometan la seguridad y funcionalidad del yate. Al introducir un gemelo digital, es esencial que la réplica virtual sea precisa y esté actualizada, lo que garantiza que los datos transmitidos desde los sensores a bordo sean confiables y cumplan con los estándares del registro. El gemelo digital puede agilizar la prueba de aceptación de fábrica (FAT) y la aprobación de la automatización, lo que reduce el tiempo y los costos de las pruebas en el mar bajo la supervisión del inspector del registro.
MEJORANDO LA EXPERIENCIA DEL USUARIO
La adopción de gemelos digitales en los yates a motor transforma la experiencia de los propietarios y la tripulación, haciéndola más intuitiva, segura y personalizada. Gracias a la réplica virtual del yate y a las herramientas avanzadas de realidad aumentada, se dispone de información detallada sobre el estado y el rendimiento del yate. Esto permite un seguimiento continuo de parámetros como el estado del motor, la eficiencia del combustible y la seguridad a bordo, con alertas y recomendaciones para mejorar la navegación.
CONCLUSIONES
La introducción de tecnologías avanzadas como los gemelos digitales puede revolucionar el diseño y la construcción de sistemas de automatización, incluso en sectores críticos como el de los yates. Estas herramientas no solo permiten una gestión más intuitiva y proactiva de los yates, sino que también allanan el camino para yates más sostenibles y autónomos. A pesar de los desafíos técnicos, económicos y regulatorios, el futuro de los yates de lujo parece cada vez más conectado e inteligente, con impactos positivos para los fabricantes, la tripulación, los propietarios y, por último, pero no por ello menos importante, el medio ambiente marino.
Omar Roba
Ingeniero sénior de software de B&B Automation
