Definición
Aunque el término «Gemelo Digital» fue introducido por científicos de la NASA en 2012, quizás no sea conocido su significado por muchos de nosotros. ¿Profundizamos un poco en este tema?
Un ‘Gemelo Digital’ es un modelo virtual de un proceso, producto o servicio a lo largo de su ciclo de vida.
Este modelo virtual cuenta con unos sensores que recopilan datos en tiempo real sobre el estado del proceso, producto o servicio.
Estos sensores están conectados a un sistema basado en la nube que recibe y procesa la información recopilada.
Esta entrada de información se combina con una base de conocimiento, y como resultado se pueden predecir comportamientos.
¿Qué ocurriría si cierto modelo de coche le fallará determinado componente? ¿Cómo se comportaría? ¿Y si tuviese un choque concreto?
Ciclo de vida de un producto
El ciclo de vida de un producto que incluye el modelo virtual quedaría de la siguiente forma:
- En la fase inicial de diseño, se crea el modelo virtual para representar y describir el producto que satisface los requisitos específicos del cliente.
- Se añade información al modelo para dotarlo de inteligencia. La fabricación del producto no comienza hasta que se valida el modelo con los requisitos del producto.
- El proceso de fabricación se beneficia de la relación entre el modelo físico y virtual.
El gemelo digital combina en tiempo real, los datos recibidos por los sensores del producto en funcionamiento, con toda la información digital de ese producto específico. Se crean objetos digitales “vivos”, mostrando a tiempo real cualquier cambio que se produzca en su gemelo físico, no sólo a través de sus valores mecánicos o geométricos, sino también de su comportamiento.
Esto permite el análisis inteligente de los datos y la monitorización de sistemas.
La complejidad de los gemelos digitales variará según el producto y el tipo de industria. En algunos casos, se tendrán gemelos digitales simples y funcionales con requisitos claramente establecidos.
En otros casos, el modelo es bastante complejo, estando integrado por varios gemelos digitales en algunos casos.
Ventajas
El gemelo digital ofrece numerosas ventajas asociado a los entornos industriales. Algunos logros que se pueden alcanzar son:
- Las simulaciones permiten minimizar el riesgo.
- Disminución de costes. Abaratamiento del diseño de los productos.
- Prevención de tiempos de inactividad.
- Se desarrollan nuevas oportunidades de negocio.
- Se puede planificar el futuro mediante simulaciones.
- Ofrece personalización en la producción a los requerimientos del cliente.
- Mejora del producto con el feedback recibido.
- Optimizar el mantenimiento.
- Predecir resultados.
Todo tipo de empresas se puede beneficiar para mejorar sus productos e incrementar la productividad. Ciertamente, es una tecnología que revoluciona el proceso de producción.
Con el gemelo digital conjuntamente con toda la información necesaria, se utilizarán los datos e inteligencia para optimizar el negocio, comprenderlo y predecir situaciones.
Tecnologías
La tecnología de los Gemelos Digitales se sustenta en otras tecnologías:
- Internet de la Cosas por su capacidad de conectividad.
- Machine Learning e Inteligencia artificial creando sistemas que aprenden automáticamente.
- Big Data o la capacidad de analizar una enorme cantidad de datos.
- Todo ello fusionado con gráficos de redes espaciales para visualizar las soluciones pudiendo representar las relaciones y flujos entre agentes.
El futuro
Digital Twin marcará tendencia en los próximos años, sobre todo por que se considera imprescindible en la cuarta revolución industrial ligado al Internet de las Cosas .
La Industria 4.0, también conocida como Cuarta Revolución Industrial, consiste en la digitalización de los procesos productivos en las fábricas para hacerlos más eficientes. Se caracteriza por el uso de tecnologías que permiten
el desarrollo de nuevos modelos de producción, en los que todos los componentes de la cadena están interconectados. Estos nuevos modelos permiten desarrollar productos personalizados y adaptados a las necesidades de los clientes (productos inteligentes), optimizando los procesos de producción,
pero manteniendo los niveles de eficiencia de fabricación masiva.
Con una previsión de 21.000 millones de objetos conectados en 2020, se prevé un número similar de gemelos digitales.
Ya está siendo desarrollado por grandes compañías como GE, Siemens, Philips, AIRBUS o VOLKSWAGEN para diseñar y simular productos. Y está empezando a introducirse en empresas industriales de menor tamaño.
Retos
Para la incorporación de esta nueva tecnología a los procesos de producción, hay algunas problemáticas que surgen en los modelos tradicionales:
- La dificultad de digitalizar procesos.
- La incapacidad de almacenar y tratar grandes volúmenes de datos.
Más información si quieres seguir profundizando
El siguiente video nos enseña un poco mas sobre gemelos digitales.
Conclusiones
Analizando toda esta información, ¿Está dispuesto a simular y mejorar su producto para adaptarse a las necesidades de sus clientes y minimizar riesgos?
