Integración de diseño de iluminación y gemelo digital para áreas clasificadas: una solución integrda para la gestión del mantenimiento

Abstract

El presente trabajo desarrolla una solución integrada para la gestión del mantenimiento de sistemas de iluminación en áreas clasificadas de una planta petroquímica, mediante la combinación de un diseño de iluminación basado en normativas nacionales e internacionales y la implementación de un gemelo digital.

Se parte de la problemática actual en la industria, caracterizada por altos costos de operación, fallas frecuentes, limitaciones en la información centralizada y riesgos para la seguridad de los trabajadores. Como respuesta, se plantea un diseño de iluminación que incorpora criterios de eficiencia energética, seguridad visual y cumplimiento normativo (RETILAP, ANSI/IES, EN), complementado con un modelo digital que permite simular, monitorear y predecir el comportamiento de las luminarias en el tiempo.

La metodología incluyó la definición de criterios de diseño, la selección técnica y económica de luminarias, la elaboración de modelos de simulación en DIALux y Revit, así como la integración del gemelo digital mediante motores de física y realidad virtual. Los resultados obtenidos muestran que el diseño propuesto cumple con los requisitos de iluminancia, uniformidad y confort visual, tanto en áreas interiores, exteriores como en zonas clasificadas, garantizando entornos de trabajo seguros.

Finalmente, el análisis económico evidencia que la solución propuesta representa una inversión rentable, con un periodo de retorno aproximado de 3,4 años, gracias a la reducción en el consumo de energía y en los costos de mantenimiento. De esta manera, se concluye que la integración de diseño de iluminación con gemelos digitales constituye una estrategia innovadora y efectiva para mejorar la confiabilidad, seguridad y sostenibilidad en instalaciones industriales. (Texto tomado de la fuente).

This paper integrates solutions for the maintenance management of lighting systems in classified areas of a petrochemical plant, by combining a lighting design based on national and international standards with the implementation of a digital twin. The project addresses the current challenges in the industry, such as high operating costs, frequent failures, lack of centralized information, and risks to worker safety. In response, a lighting design was developed that incorporates energy efficiency, visual safety, and regulatory compliance (RETILAP, ANSI/IES, EN), complemented with a digital twin capable of simulating, monitoring, and predicting the performance of luminaires over time. The methodology included defining design criteria, technical and economic selection of luminaires, simulation modeling using DIALux and Revit, and the integration of the digital twin through physics engines and virtual reality. Results demonstrate that the proposed design meets illuminance, uniformity, and visual comfort requirements for indoor, outdoor, and classified areas, ensuring safe working environments. Finally, the economic analysis shows that the proposed solution is a profitable investment, with a payback period of approximately 3.4 years, due to reduced energy consumption and maintenance costs. It is concluded that integrating lighting design with digital twins constitutes an innovative and effective strategy to improve reliability, safety, and sustainability in industrial facilities