¿Qué son los Gemelos Digitales?
La definición más simple de los gemelos digitales es que se trata de una representación digital ya sea de un objeto, de un proceso o de un servicio físico. Por lo general, un gemelo digital suele ser una réplica digital de un objeto del mundo físico, como puede ser un motor de avión o unos parques eólicos, o incluso elementos más grandes, tales como edificios o incluso ciudades enteras.
Pero es que además de los activos físicos, la tecnología de los gemelos digitales es capaz de replicar procesos con el fin de recopilar datos que permitan predecir su rendimiento.
En definitiva, los gemelos digitales son un programa informático que hace uso de los datos recopilados del mundo real para así crear simulaciones capaces de predecir el rendimiento de un producto o proceso. Estos programas pueden integrar el IIOT (internet industrial de las cosas), la inteligencia artificial y la analítica de software para mejorar el resultado.
Por si fuera poco, gracias al avance del aprendizaje automático y a factores tales como el Big Data, estos modelos virtuales son, al día de hoy, un elemento básico de la ingeniería moderna si se busca impulsar la innovación y mejorar el rendimiento.
Por tanto, crear un gemelo digital nos permite mejorar las tendencias tecnológicas estratégicas, prevenir fallos en los objetos físicos que conlleven costes añadidos además de, mediante el uso de capacidades analíticas de monitorización y predicción avanzadas, probar procesos y servicios de forma segura.
¿Cómo funciona la tecnología de Gemelos Digitales?
El recorrido de un gemelo digital comienza con expertos en matemáticas aplicadas o ciencia de datos, capaces de investigar la física y los datos operativos de un objeto o sistema físico, con el fin de desarrollar un modelo matemático que simule el original.
Los desarrolladores que crean los gemelos digitales deben asegurarse de que el modelo informático virtual sea capaz de recibir información de los sensores que recogen datos de la versión del mundo real. Esto permite que la versión digital imite y simule todo lo que ocurre con la versión original en tiempo real, creando oportunidades para obtener información sobre el rendimiento y cualquier problema potencial.
Los gemelos digitales pueden enfocarse de la forma que más nos convenga, ya sea para ser más complejos o más simples, y es que podemos otorgarle diferentes cantidades de datos que nos dirán la precisión con la que el modelo simula la versión física del mundo real.
Además, estas representaciones digitales pueden utilizarse con un prototipo para ofrecer información sobre el producto a medida que se desarrolla o incluso puede actuar como un prototipo en sí mismo para modelar lo que podría ocurrir con una versión física una vez quede construido.
Beneficios de los Gemelos Digitales para manufactura
Los beneficios de los gemelos digitales varían en función de cuándo y dónde se utilicen. Por poner un ejemplo, utilizar gemelos digitales para supervisar productos existentes, tales como una turbina eólica o un oleoducto, puede ocasionar la reducción de las cargas de mantenimiento y ahorrar mucho capital en los costes asociados.
Los gemelos digitales también pueden ser utilizados con el fin de crear prototipos antes de la fabricación, gracias a lo cual reduciremos los defectos del producto y acortaremos el tiempo de comercialización. Otros casos de uso de los gemelos digitales pueden incluir mejoras en los procesos, ya sea la supervisión de los niveles de personal frente a la producción o la alineación de una cadena de suministro con los requisitos de fabricación o mantenimiento.
Entre los beneficios más comunes de los gemelos digitales destacan el aumento de la fiabilidad y la disponibilidad mediante la supervisión y la simulación para mejorar el rendimiento. También son capaces de reducir el riesgo de accidentes. así como el tiempo de inactividad no planificado por fallos, reducir los costes de mantenimiento mediante la predicción de fallos antes de que se produzcan y garantizar que los objetivos establecidos en producción no se vean afectados ni lo más mínimo por la programación del mantenimiento, el pedido de piezas de repuesto y la reparación de los mismos.
Otro beneficio de los gemelos digitales es que también ofrece mejoras continuas mediante el análisis de los modelos de personalización, a la vez que garantiza la calidad del producto mediante pruebas de rendimiento en tiempo real.
Sin embargo, a pesar de todas sus ventajas, los gemelos digitales no son adecuados en todos los casos, ya que pueden aumentar la complejidad de los proyectos. Algunos problemas empresariales simplemente no precisan de un gemelo digital y pueden ser resueltos sin la necesidad de una inversión asociada en tiempo y coste.
Ejemplos de Gemelos Digitales
Podemos encontrar ejemplos de gemelos digitales por toda la industria e incluso fuera de ella siempre que se enfoquen en la fabricación, el mantenimiento, la prevención de fallos y la supervisión del ciclo de vida.
Los gemelos digitales poseen aplicaciones que van desde el sector de la automoción, donde los sensores de telemetría proporcionan información de los vehículos al programa de gemelos digitales, hasta las fábricas, donde los procesos son simulados por los gemelos digitales para proporcionar mejoras. También pueden aplicarse en la asistencia sanitaria, donde los sensores pueden informar a un gemelo digital para monitorear y predecir el bienestar de un paciente.
