El Gemelo digital es una tecnología de la Industria 4.0 que consiste en crear replicas exactas de procedimientos industriales o maquinas industriales, esto con el fin de poder pronosticar procedimientos y así poder evitar errores o fallas en la producción.

Tecnología del Gemelo Digital.

‘Tecnología’ e ‘industria’ son dos conceptos que normalmente van de la mano. Los avances tecnológicos y las soluciones más punteras han permitido que el sector industrial crezca a pasos agigantados. En este sentido, una de las ventajas que a menudo ha generado la tecnología y que más ha beneficiado a este ámbito es el ahorro de costes asociado a una optimización de la producción. Esto, acompañado de una reducción de riesgos a la hora de hacer pruebas preliminares, es lo que puede aportar la tecnología de gemelos digitales.

El concepto de gemelos digitales surgió en la NASA, donde se preguntaban cómo probar la tecnología que iba a estar fuera del alcance de su sede durante tiempos prolongados, incluso en el espacio exterior. Esta tecnología, también conocida como digital twin, está basada en la creación de réplicas virtuales de objetos físicos o de sistemas de todo tipo. Estos “gemelos” se encargan de imitar procesos, productos o servicios, entre otras cosas.

Aunque los gemelos digitales tienen mucho que aportar como veremos más adelante, esta tecnología depende en gran medida de otros elementos fundamentales, como el Internet of Things (IoT) o la analítica Big Data. Como puede deducirse, la tecnología de gemelos digitales es compleja y versátil. Su gran interés en el sector nos ha llevado a contarte todo lo que necesitas saber sobre esta herramienta. Sigue leyendo y juzga por ti mismo.

Cómo funciona la tecnología de gemelos digitales

De forma simplificada, podemos decir que el gemelo digital es un software que se alimenta a partir de datos de un sistema o de un objeto físico al que emula y que permite realizar predicciones o simulaciones de cómo se comportarán estos activos frente a distintos estímulos.

El objetivo principal de la tecnología del gemelo digital es el de mantener, reparar, prototipar o instalar sistemas cuando el acceso a ellos es complicado. Se genera una copia digital de ese sistema y se simula el entorno en el que se instalará. De esta forma, cuando llegue el momento de implementar la solución final será mucho más sencillo hacerlo y se tendrá en cuenta cualquier tipo de error potencial. Como decíamos, también es posible simular la generación de objetos físicos a través de esta solución.

Esta tecnología también ayuda a simplificar los procesos de ejecución de pruebas, puesto que cualquier implementación de maquinaria o procesos necesita pasar por ellas. De no contar con esta solución, las pruebas serán costosas, ya que requieren de entornos físicos y del despliegue de activos. Además, pueden surgir problemas que generen daños en los bienes de la empresa, cosa que acabaría generando más gastos.

Factores Clave del Gemelo Digital

En conclusión, el gemelo digital ayuda a entender qué factores influyen en un sistema o producto antes de que este nazca. Estas son algunas de sus claves:

• Construcción. Un equipo de expertos especializados se encarga de la elaboración del gemelo digital. Los profesionales suelen tener conocimientos en ciencias de datos o matemáticas aplicadas, y tratan de estudiar el objeto o sistema que se duplicará. Utilizando los datos con los que cuentan y que están relacionados con el objeto físico, lo simulan en un entorno digital.
• Recopilación de datos. El objeto de simulación se conecta a una serie de sensores con los que adquiere un conjunto de datos. Su contraparte digital también recibe la misma información, así que permite sacar conclusiones acerca de cómo está rindiendo y de los potenciales errores que podrían surgir.
• Prototipado. El gemelo digital también puede nacer a partir de un prototipo físico de un objeto real. De esta manera, la contraparte digital podría aportar feedback a medida que el prototipo reciba cambios o mejoras. Esto es algo que muchas organizaciones del sector industrial ya hacen a menudo antes de tomar la decisión de construir un producto físico.
• Personalización. La tecnología de gemelos digitales puede aplicarse de muchas maneras, por lo que el gemelo puede ser complejo o simple, en función de cómo de precisas se requiere que sean las simulaciones a realizar. Cuanto más complejo sea, más tiempo habrá que dedicarle a su construcción, pero es posible crear un gemelo sencillo para casos en los que quiera comprobarse un factor concreto que no se vea afectado por otros componentes del objeto físico o del sistema simulado.

Beneficios industriales de los gemelos digitales

La tecnología de gemelos digitales tiene una gran utilidad en el sector de la industria. Las proyecciones generadas a través de estas soluciones permiten trabajar con una especie de clon digital sobre el que se harán todas las pruebas necesarias y sobre el que recaerá todo el estrés. Por otro lado, cabe destacar que presenta muchas otras ventajas competitivas:

1.- Desarrollo conceptual.

La tecnología digital twin facilita el despliegue de pruebas en las fases más tempranas de la producción, incluso cuando todavía se está conceptualizando el producto o servicio final. Todo esto ayuda a los profesionales encargados de su diseño a tomar decisiones óptimas y les permite contar con una información muy valiosa con el fin de que el desarrollo quede enriquecido. Si tomamos como ejemplo el sector de la automatización, en esta primera fase es posible incluso comprobar el desempeño de un PLC a nivel de hardware trabajando con su gemelo digital y utilizando un software de automatización común. Todo ello facilita la integración de sistemas automatizados en la industria.

2.- Extracción de datos.

La sensorización aplicada al mundo de la simulación facilita la adquisición de cantidades masivas de datos, que tras un filtrado analítico permiten al gemelo digital actuar prácticamente del mismo modo que lo haría un sistema real. Toda la información que se recoge durante este proceso es de gran valor y puede ayudar a reducir el tiempo de investigación necesario a la hora de desarrollar una nueva idea, con el consiguiente descenso de los costes generales.

3.-Elaboración de prototipos.

Una de las ventajas principales de esta tecnología es la posibilidad de elaborar prototipos con mucha facilidad. De hecho, los gemelos digitales permiten probar soluciones o herramientas antes siquiera de llegar a crearlas. Por lo general, los prototipos generados a través de esta técnica suelen ser más precisos, ya que se pueden realizar pruebas sin llegar a ejecutar acciones reales, por lo que ayudan a que el producto o servicio final presente una calidad superior.

4.- Pruebas sin riesgo.

Tras elaborar los prototipos correspondientes gracias a la tecnología de gemelos digitales, es posible desplegar pruebas sin ningún tipo de riesgo. De este modo, si estamos testeando un sistema que utilice materiales muy costosos, nos ahorramos ponerlos en peligro. Además, en el caso de errores fatales, no habría que preocuparse por la pérdida de datos.

5.- Mejora de seguridad.

Los gemelos digitales pueden replicarse, por lo que es interesante someterlos a ciberataques para investigar cómo crear barreras de seguridad inexpugnables. También pueden simularse situaciones críticas para gemelos digitales de objetos físicos con el fin de mejorar su integridad una vez generados.

Mejora de procesos a través de los gemelos digitales

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