Para muchos, estamos ya inmersos en una nueva Revolución Industrial caracterizada por el uso de las nuevas tecnologías de la información. Estas están impulsando la aparición de la denominada Industria 4.0, en la que el IoT y el uso de la Inteligencia Artificial serán factores que están llamados a transformar por completo la cultura empresarial.

Entre los elementos más conocidos que están propiciando este cambio de paradigma se encuentran el Big Data, el Cloud o el Machine Learning. Junto a ellos, también están irrumpiendo otras tecnologías llamadas a revolucionar la industria.

Uno de los mejores ejemplos de estas tecnologías disruptivas son los Gemelos Digitales, una herramienta de simulación capaz de utilizar los datos para aumentar la eficiencia de los procesos productivos.

¿Qué son los gemelos digitales?

Un gemelo digital, o digital twin, es una réplica virtual realizada a imagen y semejanza de un producto —la turbina de un avión, el motor de un coche, la fachada de un edificio, etc.— al que se le incorporan datos en tiempo real que pueden ser captados a través de sensores o de tecnologías relacionadas con el Big Data. Una vez recolectada dicha información, esta es procesada con Inteligencia Artificial, Cloud Computing y Machine Learning para alumbrar una representación viva que siente, piensa y actúa

Origen

El término ‘digital twin’ comenzó a aplicarse a la Industria 4.0 a partir de 2003, cuando fue utilizado por el ingeniero informático Michael Grieves en una conferencia en la Universidad de Michigan sobre la gestión del ciclo de vida de un producto. No obstante, este método tiene su origen en los trabajos realizados por la NASA en los años 80 del pasado siglo. Durante esta década, la agencia espacial de Estados Unidos comenzó a realizar simulaciones sobre el comportamiento de las naves o equipamientos para asegurar la viabilidad de ciertas misiones y velar por la integridad física de los astronautas. Ahora, los avances en ‘Big Data’, ‘Cloud Computing’ o el Internet de las Cosas (IoT), así como la facilidad de acceso a estas tecnologías, han facilitado la expansión de los gemelos digitales en otro tipo de organizaciones y sectores

Existen tres tipos distintos de gemelo digital -de producto, de producción o de rendimiento- en función del caso de uso al que se dirijan

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¿Cómo funcionan? Aplicación

Podríamos decir que la materia prima principal de los Gemelos Digitales es la información. Las empresas necesitan obtener todos los datos posibles para poder crear estas réplicas virtuales de los productos y, además, que provengan de diversas fuentes.

Entre estas fuentes se encuentran los sensores que se colocan en cada producto y que generan información sobre su comportamiento en tiempo real, así como de su evolución. De igual forma, también utilizan los dibujos en formato digital que los ingenieros realizaron para desarrollar dicho producto o la información que puedan aportar terceras partes implicadas en el proceso.

Con este Big Data, los diseñadores de los Gemelos Digitales van creando unas réplicas exactas que sirven para poder testar, evaluar, analizar y continuar desarrollando cada uno de los productos salidos de la planta de producción.

Al final, el resultado será que la empresa tendrá a su disposición un gemelos digital con el que se puede experimentar sin que suponga ningún riesgo y con un coste mucho más asumible que tener que realizar las pruebas con los productos físicos.

Recomendaciones para implementar un gemelo digital:

Establecer los modelos partiendo de estándares.

Hacer que toda la cadena de valor del productos se involucre en el proyecto.

Usar las máximas de información posible para asegurar que el gemelo digital tenga las mismas características que el producto real.

Tomar medidas para que se tenga acceso a los modelos y a su evolución a largo plazo.

¿Cuál es su objetivo en la industria 4.0?

Las previsiones sobre el uso de esta tecnología disruptiva afirman que se va a representar una nueva revolución en la industria. En pocos años, usas los gemelos digitales será fundamental en las fábricas 4.0.

Los cambios que esta tecnología va a suponer para la industria son casi innumerables. Entre los más importantes se encuentran los siguientes:

  • Mayor personalización: con los Gemelos Digitales la personalización en la producción alcanzará hasta el más mínimo detalle. Cada componente podrá ser diseñado de acuerdo a lo que el cliente demande y necesite.
  • Procesos más eficientes: al poder experimentar con las réplicas virtuales antes de comenzar a trabajar con el producto real, los procesos se harán mucho más eficientes. Además del ahorro económico, esto también va a repercutir en una reducción de las emisiones contaminantes.
  • Optimización de los resultados: gracias al análisis de los datos y a las simulaciones a posteriori se van a poder crear comportamientos predictivos que mejoraran los resultados.
  • Mejores datos en el retorno de la inversión.
  • Datos aprovechables para el futuro: al poder realizar test en las replicas digitales se generan una serie de datos que servirán para refinar los procesos.
  • Mejora del producto: en definitiva, el objetivo final del uso de los gemelos digitales en asegurar la mejor versión posible del producto final. Toda la información acumulada durante las pruebas realizadas virtualmente servirá para que la calidad aumente sin que la empresa tenga que asumir más riesgos y costes

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¿Cómo ayudan a la transformación digital de una empresa?

Todas las plantas de producción que hayan evolucionado hacia la Industria 4.0 y hayan implementando los sistemas y herramientas propias de esta verán una mejora en sus labores de diagnóstico y mantenimiento de los equipos de producción.

Los gemelos digitales representan la unión del mundo físico con el virtual, lo que permitirá análisis en profundidad de la información. Si esto se combina con otras herramientas (Big Data, IoT, Inteligencia Artificial), la empresa podrá incrementar el control de sus sistemas. Las ventajas son evidentes: eliminar problemas, reducir los periodos de inactividad, probar nuevas ideas de negocio, planificar a medio y largo plazo utilizando las simulaciones y personalizar al máximo la producción.

Un Gemelo Digital permite a la Industria 4.0 contar con un feedback en tiempo real de cada actividad que se desarrolle, algo que permitirá realizar las correcciones necesarias en un tiempo realmente breve.

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