Gemelos digitales

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Gemelos digitales, qué son y por qué son útiles para la nueva industria

Hace más de medio siglo, la película 2001: Una odisea en el espacio anticipaba a través de ciencia ficción la comunicación entre los astronautas y un ordenador que gestionaba la nave espacial monitorizando todas sus funciones y componentes.

Más de medio siglo después, en plena disrupción tecnológica, la Cuarta Revolución Industrial evidencia en una realidad lo que antes era pura imaginación del binomio Kubrick-Clarke.

Son los llamados gemelos digitales (o digital twins). Han nacido para revolucionar la industria permitiendo producir piezas adaptadas a necesidades específicas que alcanzarán la eficiencia en los procesos.

La ruptura de los gemelos digitales

Son los protagonistas indiscutibles de la Revolución Industrial 4.0. Permitirán generar pautas de actividad predictiva con las que optimizar las simulaciones y mejorar los resultados.

Pero, ¿qué son los gemelos digitales y para qué sirven? ¿Serán fundamentales para los nuevos de fábricas o afectarán directamente al ser humano? Empecemos analizando los conceptos.

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¿Qué son los gemelos digitales?

Los gemelos digitales, o digital twins, son representaciones digitales o réplicas virtuales creadas de forma idéntica de un producto, proceso, objeto o servicio en su forma física que llevan incorporados sensores y tecnología Big Data con el fin de recopilar datos en tiempo real.

Estas representaciones virtuales se utilizan para hacer simulaciones de las que se extraen datos que son procesados a través de Machine Learning, Cloud Computing e Inteligencia Artificial.

El proceso, en sí, permite predecir el comportamiento de los objetos reales o sistemas antes de la implementación de cualquier cambio o mejora. Es decir, a través de funciones avanzadas se consigue la monitorización integral de ese “objeto” y su análisis de comportamiento y predicción de fallos.

La creación de réplicas digitales de sistemas físicos con capacidad de entidad propia ha constituido, en todos los segmentos, una de las mayores tendencias tecnológicas de la actualidad.

 

Estas representaciones virtuales se utilizan para extraer datos a partir de los cuales hacer simulaciones mediante Machine Learning e Inteligencia Artificial utilizando Cloud Computing.

 

Cómo se genera un gemelo digital

A través de un programa de ordenador, y tomando como referencia datos reales, se generan simulaciones que pueden recrear una representación virtual de un sistema físico. De esta manera, las acciones inducidas a ese objeto evidenciarán mediante la simulación una predicción de cada proceso de funcionamiento y su respuesta a los mismos.

Para crear gemelos digitales es necesario disponer de una amplia recopilación de datos, tanto del modelo físico en sí como de su entorno. Además, debe haber una recepción eficiente de los sensores de recopilación de datos reales. De esa manera, la versión digital puede realizar una imitación real y simular en tiempo real un comportamiento.

Esos datos van a arrojar información sobre las especificaciones de diseño e ingeniería, los procesos de producción o el ciclo de vida de cada producto.

Uso de datos de gemelos digitales

Una vez recogidos los datos del comportamiento del gemelo digital, se analiza esta información y se utiliza en  modelos analíticos de predicción de comportamientos y efectos ante diferentes escenarios.

De forma resumida, el uso de los gemelos digitales es aplicable de tres formas específicas:

DTP. Prototipo de gemelo digital

El gemelo digital se crea con antelación al sistema físico real para anticipar su comportamiento y analizar su configuración.

DT. Instancia gemelo digital

Una vez realizado un producto, su gemelo digital permite la realización de diferentes pruebas en escenarios virtuales simulados con el modelo virtual en lugar del real.

DTA. Digital Twin Aggregate

Realiza una recopilación de información del modelo virtual, permitiendo el análisis de pronósticos y la prueba de parámetros operativos en función de sus capacidades.

Los tres casos de uso de gemelos virtuales permiten a las industrias predecir resultados en base a escenarios variables, lo que permite conocer fehacientemente cómo y dónde debe configurarse cada componente para obtener los mejores resultados antes de su implementación.

Gemelos digitales en la industria

La utilización de gemelos digitales es ya una realidad en muchos tipos de industrias, consiguiendo diferentes aplicaciones y objetivos. En las fábricas 4.0 se utilizan para mejorar el funcionamiento de las cadenas de producción, reduciendo los errores de funcionamiento.

El sector salud, por su parte, se ha beneficiado notoriamente de la creación de gemelos digitales, permitiendo la creación de mejores planes de atención y la mejora en áreas como la formación quirúrgica, la prevención de enfermedades o la donación de órganos, entre otras.

Una de las industrias de mayor crecimiento en los últimos tiempos es el sector logística. En esta área, los gemelos digitales son aplicables a multitud de variables, como la monitorización de envíos, el diseño de sistemas logísticos de transporte y envío o la gestión de flotas de contenedores.

¿En qué podemos ayudarte?

Ventajas de los gemelos digitales

En sí, los gemelos digitales nacen para la transformación de procesos. Su uso permitirá a las empresas, a priori, una mayor antelación en la detección de problemas y su resolución rápida y efectivamente.

El modelo simulado puede ser analizado en combinación con el modelo físico y permitir evaluar los ciclos de desarrollo, desde su diseño inicial hasta su eliminación pasando por la implementación de nuevas piezas o sistemas.

Un gemelo digital permite un ahorro sustancial de tiempo y dinero. Esto es en tanto que reduce la necesidad de elementos físicos de prueba, así como permite un mayor número de operaciones y marcos de evaluación para conseguir más información útil.

Sin duda, uno de los mejores beneficios de los gemelos digitales es que permiten probar un producto para reaccionar de forma eficiente a las circunstancias variables, optimizar los diseños, anticipar tiempos de inactividad y optimizar la implementación de nuevas variables de mejora gracias a la posibilidad de un monitoreo constante.

La réplica digital de un producto, así como el entorno en que funciona y los sistemas que ejecuta permite, en resumen, una previsión virtual de todo lo que sucederá en el plano físico.

Líderes en soluciones geoespaciales

Partner ESRI España

La construcción de gemelos digitales es un proceso complejo. No existe un sistema estándar para su realización y la construcción e implementación de gemelos digitales siempre depende de los datos e inputs disponibles y del software utilizado.

Por eso las propuestas eficientes de creación de gemelos digitales vienen dadas por grandes empresas, como por ejemplo ESRI España.

En BTO Digital somos partners oficiales de esta empresa líder en soluciones geoespaciales desde hace más de 50 años. Apostamos por la profesionalidad de una empresa tecnológica, innovadora, que incorpora constantemente tecnología de última generación para dar solución a los problemas e interrogantes de todos sus clientes.

La tendencia tecnológica evoluciona transformando el mundo real desde la plataforma virtual. En un momento en que las gestoras más innovadoras muestran un profundo interés por los gemelos digitales gracias al cada vez mayor número de casos de éxito, queda claro que la implementación de gemelos digitales en planes estratégicos ya no es una idea de futuro.

Resiliencia, eficiencia y sostenibilidad son ya una realidad llamada gemelos digitales.

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