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Las tecnologías de IoT y la IA transforman el mantenimiento de carreteras

Es un hermoso día de primavera en Italia, con cielos celestes y nubes blancas; un día perfecto para ir a Florencia por la autopista A1.

Mario está llevando a su familia a ver el famoso Duomo y el Ponte Vecchio en esa ciudad, esperando que sus hijos disfruten de la experiencia tanto como él lo hizo cuando tenía su edad. Como ingeniero, Mario siempre ha estado especialmente fascinado por el puente, que ha atravesado el río Arno en su actual versión durante casi 700 años.

Mientras conduce por uno de los puentes más modernos que conectan las colinas ondulantes de la Toscana, la mente ingeniera de Mario está igualmente impresionada por su construcción. Se maravilla con la tecnología que se empleó en la planificación, construcción y gestión continua de los puentes a lo largo de la carretera que lo lleva tan convenientemente a Florencia.

700,000 componentes

 

El sistema centralizado supervisa y administra datos de 700,000 componentes

4000

 

Ayuda a mejorar la seguridad y prolongar la vida útil de 4000 puentes, viaductos y pasos elevados

Estamos trabajando mucho y apasionadamente para implementar una transformación radical en Autostrade per l'Italia que incluya la innovación tecnológica, la digitalización de la infraestructura, la mejora de la sustentabilidad ambiental y los servicios de movilidad. Roberto Tomasi Director ejecutivo Autostrade per l'Italia.
¿Quién gestiona las carreteras?

Una persona comprometida a llevar la innovación a la gestión de la infraestructura para las autopistas de Italia es Lorenzo Rossi, director ejecutivo de MOVYON. MOVYON, que evolucionó de Autostrade Tech, es líder en el desarrollo e integración de soluciones de sistemas de transporte inteligentes y un centro de excelencia para la investigación e innovación en Autostrade per l'Italia. Autostrade per l'Italia adopta las soluciones tecnológicas de MOVYON para ayudar a gestionar y mantener sus aproximadamente 3,000 km de autopistas, manteniéndolas seguras para conductores como Mario. Autostrade per l'Italia también gestiona más de 1,900 puentes y viaductos, casi 1,800 pasos elevados y 574 túneles en toda Italia.

El proceso de mantenimiento de la infraestructura ha evolucionado con el tiempo, pasando de inspecciones manuales a inspecciones hechas en parte manualmente y en parte con ayuda tecnológica. Por ejemplo, la gran cantidad de datos recopilados a lo largo de las décadas se ha digitalizado, proporcionando un soporte importante para revisiones e inspecciones de campo.

Autostrade per l'Italia estaba decidida a seguir mejorando la forma en que supervisa y mantiene su amplia gama de activos adoptando la tecnología y experimentando una transformación digital completa. Recurrió a Rossi y MOVYON para intentar alcanzar dos metas específicas.

"Primero, Autostrade per l'Italia quería innovar cómo gestionar sus activos de manera más eficaz", dice Rossi. "El segundo objetivo era apoyar a ASPI en su transformación digital".

Rossi quería trabajar con los líderes de la industria para incorporar sus tecnologías en una solución de gestión de activos digitales de primera clase para Autostrade per l'Italia. "No queríamos reinventar la rueda desarrollando la tecnología desde cero, pero podríamos usar la rueda para construir el automóvil", dice.

Un nuevo enfoque en los puentes y la infraestructura de carreteras

MOVYON se propuso crear una nueva plataforma de gestión de activos digitales llamada Argo, en honor a la mítica criatura que siempre mantiene la mitad de sus 100 ojos abiertos para monitorear su entorno. Crea nuevas herramientas para la gestión innovadora de activos de puentes, viaductos, pasos a desnivel y túneles, y un nuevo proceso de inspección y mantenimiento que reemplaza procesos previamente manuales y sistemas dispares de administración de datos.

MOVYON recurrió a IBM® Consulting no solo para implementar la solución IBM Maximo® Application Suite y su solución IBM Maximo for Civil Infrastructure, sino que también podría ayudar a crear un nuevo tipo de solución de administración de infraestructura que las dos empresas pudieran ofrecer para otros operadores.

"Pensamos que IBM era el mejor socio para proporcionarnos parte de la tecnología que necesitábamos para hacer nuestro trabajo", dice Rossi. "Y nuestro rol era integrar estas tecnologías y, junto con IBM, crear algo que no existía antes".

El equipo de IBM Consulting trabajó con MOVYON para diseñar una solución integral basada en las soluciones Maximo y la tecnología de Internet de las cosas (IoT), todas mejoradas por IA para un enfoque más inteligente de la gestión de la infraestructura. El uso de la extensión Maximo for Civil Infrastructure ayuda a Autostrade per l'Italia a supervisar, gestionar y mantener los activos de infraestructura, predecir fallos y priorizar las reparaciones. La plataforma Argo utiliza IBM Cloud Pak® for Integration e IBM Cloud Pak for Data para integrar los datos de la infraestructura de IoT para que los utilicen las soluciones de Maximo. Una tercera empresa, Fincantini NexTech Spa (el enlace reside fuera de ibm.com), está ayudando a instalar los sensores del IoT y a proporcionar modelado digital 3D de los activos.

Como primer paso crítico, los equipos de IBM y MOVYON abordaron la mejora de la gestión y la calidad de los datos para Autostrade per l'Italia. Introdujeron un marco de gobernanza de datos, caracterizado por un sistema de control y monitoreo, para proporcionar visibilidad y acceso rápido a toda la información relacionada con los activos y a todo el archivo documental de la empresa. Un solo panel ahora proporciona una visión integrada de las actividades y los datos, proporcionando acceso a un archivo digital al que los técnicos pueden acceder en tiempo real en el campo.

La plataforma Argo, basada en las soluciones Maximo Asset Management e IBM Cloud Pak, se comunica en tiempo real con los sensores IoT. La solución también incluye un modelo de tecnología simplificado de modelado de información de construcción (BIM) de estos puentes y viaductos generados a partir de los datos disponibles en la solución Argo. El software Maximo proporciona la información detallada, basada en los datos en tiempo real recopilados de los sensores IoT, que Autostrade per l'Italia necesita para sus actividades de gestión de infraestructura, como la programación de inspecciones.

El proyecto también definió un nuevo proceso de inspección digital para los operadores de campo. Permite el acceso a múltiples dispositivos a través de una aplicación móvil. La aplicación permite a los técnicos ver un modelo 3D simplificado del puente comparándolo con la estructura que tienen delante, lo que garantiza que inspeccionan cada pieza. Los nuevos procesos de flujo de trabajo optimizan las inspecciones y los operadores seleccionan entre parámetros específicos al evaluar la gravedad de los problemas, lo que permite reducir los informes vagos o subjetivos.

Las mejoras adicionales en el sistema combinarán los modelos 3D de la infraestructura monitoreada y las imágenes tomadas en el campo por técnicos y aplicarán analytics de IA a las imágenes. Esto permitirá que el sistema determine qué secciones pueden requerir mantenimiento y haga sugerencias en tiempo real para verificaciones adicionales e inspecciones físicas, mientras el inspector aún está en el sitio.

Una solución de seguridad vial para el futuro

Desde el comienzo del proyecto Argo en 2019, el objetivo de IBM y MOVYON era crear una nueva solución de gestión de activos para los operadores de administración de infraestructura basada en la tecnología probada de IBM Maximo y, al mismo tiempo, extenderla. Por lo tanto, Autostrade per l'Italia no era solo el cliente, sino que también proporcionó el terreno de prueba para la plataforma Argo y sus soluciones.

"Pudimos diseñar esta tecnología para uno de los operadores de autopistas más grandes de Europa", dice Rossi. "Eso nos dio la oportunidad de probarla en un laboratorio de autopistas de 3,000 km para demostrar la tecnología y mostrar los beneficios. Y luego desplegarlo en el mercado".

La prueba piloto ha sido exitosa. IBM y MOVYON pusieron en producción la plataforma Argo en solo 18 meses. En noviembre de 2020, MOVYON anunció que la plataforma Argo ahora monitorea y administra más de 700,000 componentes individuales en los 4,000 puentes, viaductos y pasos elevados de la red Autostrade per l'Italia.

En la actualidad, los inspectores llevan a cabo exámenes equipados con tabletas conectadas a la base de datos que recopilan toda la información relacionada con la historia de cada pieza de infraestructura en la red administrada por Autostrade per l'Italia. Los datos pueden actualizarse en tiempo real en función de los resultados de la inspección y del tiempo necesario para hacer las intervenciones necesarias.

2021 trae el despliegue completo de modelos de digital twins y analytics de IA adicionales. Autostrade per l'Italia está trazando sus puentes y viaductos utilizando equipamiento de escaneo 3D de Fincantieri NextTech montados en drones equipados con tecnología láser y cámaras de alta definición. Una vez completada, la tecnología de digital twins permitirá a Autostrade per l'Italia analizar las tendencias estructurales y de mantenimiento y desarrollar nuevos algoritmos para mejorar las actividades de mantenimiento gestionadas por las soluciones Maximo.

"Podemos ver que la misma imagen evoluciona con el tiempo", dice Rossi. "Tomamos una foto y tres meses después, tomamos otra en el mismo punto. Y luego podemos ejecutar algoritmos de IA para ver cómo está evolucionando ese punto".

La plataforma Argo y sus tecnologías asociadas son parte de la transformación digital continua en Autostrade per l'Italia, lo que la convierte en uno de los operadores de movilidad más avanzados en Europa, si no en el mundo. Autostrade per l'Italia está implementando otras tecnologías de carreteras inteligentes y nuevas áreas de servicio inteligentes que ayudarán a hacer viajes por carretera para familias como las de Mario de manera más rápida y agradable. Por ejemplo, sirve para alertarlos sobre problemas a lo largo de su ruta e informarlos sobre las condiciones del área de servicio para permitirles planificar sus paradas de manera más eficiente.

"Estamos trabajando mucho y apasionadamente para implementar una transformación radical en Autostrade per l'Italia que incluya la innovación tecnológica, la digitalización de la infraestructura, la mejora de la sustentabilidad ambiental y los servicios de movilidad", dice Roberto Tomasi, director ejecutivo de Autostrade per l'Italia.

Aunque IBM y MOVYON colaboraron para abordar las necesidades específicas de Autostrade per l'Italia, diseñaron la plataforma Argo como una solución de salida al mercado repetible y fácil de desplegar. Se puede personalizar para otros operadores de infraestructura y otros países; no es específica del mercado italiano. Cualquier operador de autopistas o carreteras que necesite supervisar activos físicos como puentes, túneles o viaductos puede utilizar la solución con sus potentes soluciones Maximo Asset Management, IoT y tecnologías de IA, para mantener mejor esos activos.

"Al igual que con la evolución de MOVYON, seguiremos inventando, implementando e integrando tecnología invisible para una movilidad sostenible", concluye Rossi. "Seguiremos innovando, imaginando cómo las nuevas tecnologías facilitarán la movilidad, en todas sus formas".

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Logotipo de Autostrade per l'Italia Spa
Acerca de Autostrade per l'Italia Spa

Autostrade per l'Italia (el enlace reside fuera de ibm.com) opera una de las autopistas de peaje más grandes de Europa, gestionando aproximadamente 3000 km, o el 50 %, del sistema de peaje italiano. MOVYON (el enlace reside fuera de ibm.com), anteriormente Autostrade Tech, diseña e implementa soluciones innovadoras de movilidad inteligente y sostenible para Autostrade per l'Italia y otros operadores de movilidad, incluidas infraestructura, gestión de tráfico y seguridad, peaje y tecnologías viales inteligentes.

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Producido en los Estados Unidos de América, marzo de 2018.

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