Las tuneladoras se adentran en la realidad inmersiva
ACCIONA ha comenzado a virtualizar sus trabajos de tunelación. Un proceso que permite monitorizar y, en última instancia, manejar sus tuneladoras desde unas gafas de realidad virtual.
ACCIONA ha comenzado a virtualizar sus trabajos de tunelación. Un proceso que permite monitorizar y, en última instancia, manejar sus tuneladoras desde unas gafas de realidad virtual.
“Érase una vez, Zhuang Zhou soñó que era una mariposa, una mariposa revoloteando felizmente. No sabía que él era Zhou. De repente, despertó y era palpablemente Zhou. No supo si era Zhou, quien había soñado que era una mariposa, o una mariposa soñando que era Zhou”, escribió el maestro Zhuang en el siglo IV a. C.
Más de dos milenios después, un prestigioso físico de la Universidad de Portsmouth llamado Melvin Vopson enunció la segunda ley de la infodinámica: que todo sistema tiende a un contenido de información mínima. Y que la información equivale a la energía tal como esta es equiparable a la materia. Esa tesis venía a apuntalar una idea que han presumido los filósofos desde aquel lejano autor taoísta del famoso cuento de la mariposa: que la realidad podría ser una simulación.
Todo eso nos lleva a las realidades inmersivas, es decir, la recreación de entornos persistentes que, a efectos sensoriales, se experimentan de forma similar a los reales. Y más aún: que, además de simular escenarios futuros, proporcionan las herramientas para intervenir en la venerable realidad física ampliando y potenciando las capacidades de las personas.
En ACCIONA creemos que la innovación debe estar al servicio de nuestro objetivo: dejar un impacto positivo allá donde operamos. Que cada tecnología debe responder a una necesidad real. Y que el futuro no solo hay que predecirlo, sino también crearlo. Por eso analizamos la utilidad de cada tecnología, ya se trate de los gemelos digitales o realidades inmersivas, y nos preguntamos de qué manera pueden contribuir a la eficiencia y sostenibilidad de lo que hacemos.
Pocas cosas habría, en principio, más lejanas a la realidad virtual que una tuneladora de 2.500 toneladas horadando las profundidades de la tierra. Se trata de una de nuestras herramientas más poderosas a la hora de afrontar infraestructuras subterráneas como el túnel de Follo Line en Noruega o la línea 6 de Metro de Sao Paulo. Y, sin embargo, hemos encontrado un punto de intersección entre esas máquinas y la nueva frontera de la realidad. Acompáñanos en este viaje virtual a las entrañas de la tierra.
Un buzo revisa las herramientas de corte en la cabeza de la tuneladora. Es posible que tenga que cambiar alguno de los discos de corte de doscientos kilos de peso. No se encuentra en el fondo del mar, sino bajo tierra, en la cámara hiperbárica destinada a prevenir derrumbamientos del muro de tierra que tiene ante sí la cabeza locomotora. Es un ejemplo de las condiciones extremas en las que operan estos gigantescos gusanos de acero. Es preciso revisar los cortadores, pero también contar con un mapa geológico que indique las variaciones en los sustratos geológicos o la presencia de bolsas de agua que puedan inundar el túnel.
Para formarse una idea del reto basta con pensar que hace pocos años una de nuestras tuneladoras batió el récord mundial de velocidad en el túnel del metro de Quito con un avance de ochenta metros en veinticuatro horas. Además de perforar, estas verdaderas fábricas móviles deben ir instalando dovelas de hormigón de varias toneladas para afianzar el túnel a medida que avanzan. Por eso, desde el primer momento entendimos que era necesario contar con la mayor cantidad de datos sobre lo que estaba pasando a decenas de metros de profundidad.
La digitalización de las tuneladoras fue el primer paso en nuestra hoja de ruta. Para ello, a finales de la década de 2010, en ACCIONA empezamos a trabajar con entre doscientos y trescientos sensores que nos iban dando pistas sobre el desempeño de las tuneladoras y las condiciones del entorno. Parámetros como el empuje, la rotación, el consumo o las posibles averías.
¿Cómo cruzar e interpretar este flujo dispar y masivo de datos (big data) para asistir a los pilotos de las tuneladoras en tiempo real y, al mismo tiempo, optimizar su operación y mantenimiento? Y no solo a los pilotos en el túnel, sino también a los que aún están en proceso de formación. Hacía falta una nueva interfaz de comunicación, una manera de poner esos datos a disposición de nuestros expertos de una forma ágil, intuitiva y eficaz. Que estuvieran accesibles en un solo entorno a pesar de la disparidad de las fuentes. La realidad inmersiva fue así la conclusión lógica e inevitable de nuestra evolución.
Antes de nada, conviene entender cómo funciona una tuneladora. Normalmente, cada una de estas máquinas cuenta con un piloto que monitoriza la información que va apareciendo en sus pantallas tal como lo haría un maquinista en una locomotora. Si se produce cualquier incidencia, se comunicarán con el jefe de obra por un enlace telefónico. Además de los datos operativos que van apareciendo en los monitores, los responsables cuentan con el mapa geológico de la zona e indicaciones sobre edificios y estructuras en la superficie. Dependiendo de todos estos factores, la tuneladora deberá avanzar a mayor o menor velocidad.
Imaginemos, sin embargo, que ese “maquinista” de la tuneladora contase con un equipo de expertos que se conectasen desde cualquier lugar del mundo y pudiesen experimentar la cabina de primera mano, tal como hacen ellos. Cada uno de los participantes utilizaría unas gafas de realidad virtual y podría ver lo que está sucediendo, así como interactuar con el resto del equipo o apuntar a las diversas pantallas para resaltar datos críticos. Es decir, ampliar las capacidades de los pilotos recurriendo a una realidad inmersiva y, en un futuro, posiblemente permitir el control de estas máquinas. Este procedimiento ya existe y comienza a ser una realidad en las tuneladoras de ACCIONA de la obra del metro de Sao Paulo. Te lo mostramos a continuación.
Estar presente en una tuneladora desde una realidad inmersiva ya es posible, lo hemos implementado como caso de estudio en uno de los proyectos más ambiciosos de ACCIONA: los quince kilómetros de túnel horadados para la línea 6 de Metro de Sao Paulo en Brasil.
A lo largo de la ejecución hemos creado un entorno virtual que recrea la cabina de la tuneladora y todas sus pantallas, así como la información de otras herramientas. Este entorno ya muestra con fidelidad y en tiempo real todos los datos captados bajo tierra en el curso de la obra.
Así, nuestros ingenieros de producción y consultores ya pueden conectarse simultáneamente desde cualquier parte del mundo, comprobar los datos, interactuar con el resto del equipo y asesorar al piloto de la tuneladora. De hecho, es muy posible que en alguno de los múltiples proyectos de tunelación que tenemos por delante en esta década empecemos a aplicar esta tecnología como la principal vía de comunicación en la obra, así como en la formación de los pilotos del futuro.
"Nuestros ingenieros ya pueden conectarse simultáneamente desde cualquier parte del mundo, comprobar los datos y asesorar al piloto de la tuneladora."
Si la evolución tecnológica comenzó con la digitalización de las tuneladoras, es probable que muy pronto se pueda prescindir de la presencia del piloto en cabina para controlarla con mayor seguridad desde la superficie. Además, la paulatina implantación del big data permitirá contar con análisis de apoyo mediante inteligencia artificial.
El futuro cada vez más cercano nos dice que algún día estas colosales máquinas llegarán a ser prácticamente autónomas. Por ahora nuestra misión es utilizar todas las tecnologías a nuestro alcance para mejorar la eficiencia, la seguridad y la sostenibilidad de nuestras operaciones como parte de un proceso de transformación cultural. Para que entornos como las realidades inmersivas mejoren la realidad cotidiana de los ingenieros de un metro en Sao Paulo o un ferrocarril subterráneo en Polonia.
Hoy la ciudad de Cebú exhibe una espectacular obra de ingeniería que pondrá de nuevo a Filipinas en ruta hacia el progreso y la mejora de sus comunicaciones: el puente atirantado construido por ACCIONA. Descúbrelo.