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Los objetos físicos buscan a su gemelo digital: «Digital twin»

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Gemelo Digital

Nuestro mundo está sufriendo una transformación digital la cual nos obliga a estar en constante desarrollo. La creación de un digital twin o gemelo digital va a tomar el protagonismo del mundo industrial en los próximos años ya que supone una tecnología revolucionaria al ser capaz de mejorar los procesos a muchos niveles: desde el momento del diseño de producto, hasta la interacción del público, pasando por el mantenimiento de maquinaria.

¿Qué es un gemelo digital?

Qué es un gemelo digital

Un gemelo digital (GD), traducción derivada de la expresión en inglés: Digital Twin (DT); consiste en la creación de una réplica virtual, a imagen y semejanza de un producto, proceso o sistema tangible al cual se le vinculan datos en tiempo real que pueden ser captados mediante sensores o de otros recursos tecnológicos asociados con el Big Data.

Tras recabar toda esa información se procesa con Inteligencia Artificial, Cloud Computing (computación en la nube) y Machine Learning (aprendizaje automático) para así generar la representación viva que puede sentir, pensar y actuar.

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Su creación permite comprender el producto o proceso a un nivel más profundo pudiendo:

  • Tomar decisiones más acertadas y eficientes.
  • Aplicar simulaciones en el propio modelo digital antes de llevarlas a cabo en el mundo físico. De esta forma se puede testear hasta dar con la solución más idónea, sin modificar la cadena de producción real.
  • Identificar oportunidades de mejora de los productos y sistemas.
  • Realizar un análisis predictivo. De esta forma, se pueden anticipar a futuros errores que podría tener el producto una vez estuviese en el mercado y evitar grandes pérdidas económicas.

En otras palabras, un gemelo digital supone una copia virtual de un objeto o proceso en el mundo físico.

A través de sensores colocados en este objeto o proceso e interconectados se transmiten datos a tiempo real sobre su estado de tal forma que es posible obtener la misma información al analizar el producto físico que su gemelo digital creando así un circuito cerrado de retroalimentación en un entorno virtual que permite a las empresas optimizar sus productos y su producción ligado a un coste reducido.

Aplicaciones del “Digital Twin”

Aplicaciones del “Digital Twin”

A groso modo, podemos diferenciar dos tipos de gemelo digital según el alcance de aplicación del mismo: producto y producción.

Los gemelos digitales de producto pueden utilizarse con el fin de validar de manera virtual el rendimiento del producto, en nuestro caso, desde piezas y ensamblajes hasta maquinas e instalaciones completas.

Gracias a esto se evita la necesidad de fabricar prototipos, se reduce el tiempo de desarrollo, se mejora la calidad del producto final y se puede prescindir de aplicar la terminología de “prueba y error” garantizando el éxito de cada aplicación.

En cuanto a los gemelos digitales de producción ayudan a validar la eficacia de un proceso productivo antes de que el mismo se lleve a cabo según qué condiciones o bien para analizar si el proceso adoptado es el más adecuado.

De esta forma, se puede conseguir optimizar la producción reubicando emplazamientos de los equipos que garanticen el flujo de trabajo más adecuado, predecir tiempos necesarios para tareas de mantenimiento…

Una solución al alcance de las PYMEs

La industria en su conjunto y las PYMEs en particular se están viendo obligadas a recorrer el camino de la automatización de sus procesos en vista a ser competitivos en el mercado.

Las simulaciones “OFFLINE” del gemelo digital nos permiten generar virtualmente multitud de escenarios de producción diferentes con el fin de observar todas las variables aplicables y decidir cuáles se ajustan más a los objetivos de la empresa, con un gasto infinitamente menor que el que conllevan prototipos y ensayos.

Este emparejamiento se formaliza como un canal bidireccional entre lo real y lo virtual que permite el aprendizaje y evolución del modelo frente a las perturbaciones o modificaciones de la realidad de la planta.

De esta manera, un gemelo digital permite el análisis inteligente de datos y la monitorización de sistemas para evitar problemas antes de que se produzcan, prevenir tiempos de inactividad, desarrollar nuevas oportunidades de negocio, planificar el futuro mediante simulaciones y personalizar la producción a los requerimientos del cliente.

Estado de la tecnología

La tecnología de gemelo digital está en plena evolución y adopción por parte de diferentes sectores del ámbito industrial. Como consecuencia de la aparición y el auge de la industria 4.0 cada vez se escucha más el concepto de gemelo digital.

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Algunas de las firmas más conocidas del mundo ya están utilizando gemelos digitales para sus plantas de producción. Por ejemplo, Rolls Royce, Siemens y General Electric, esta última cuenta con al menos 800 mil gemelos digitales en su planta de Minden, Nevada, lo que les ha permitido aumentar la productividad y eficiencia en su cadena de suministros.

Según Gartner, éste prevé que la mitad de las grandes compañías industriales habrán adoptado el modelo de gemelo digital proporcionándoles incrementos del 10% en su eficiencia.

Es decir, la industria está más conectada que nunca, y de manera cada vez más segura. Los proyectos de IoT son más escalables y comienzan a despegar. Asimismo, se ha invertido con fuerza en automatización, robótica, sensorización…

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