DIGITAL TWIN O GEMELO DIGITAL

Un gemelo digital o traducido al inglés, digital twin, es capaz de ofrecer una representación virtual de un proceso, producto o servicio físico. Se utiliza para la generación de simulaciones que permitan conocer cómo va a funcionar ese proceso, producto o servicio en tiempo real.

Estos gemelos digitales son sinónimo de transformación y grandes aliados para la toma de decisiones estratégicas en una fábrica. Por ello en Captia hemos realizado el siguiente artículo para hablar de su concepto, características, ventajas que ofrecen y los tipos que existen.

¿Listos? ¡Entonces vamos a entrar en detalle!.

¿Qué es un gemelo digital o digital twin?

Cuando hablamos de un gemelo digital o digital twin puede tratarse de cualquier tipo de representación virtual que se usa para llevar a cabo diferentes simulaciones. Estas pueden hacerse en turbinas eólicas, motores a reacción, palas de un aerogenerador, líneas de fabricación e incluso en ciudades completas.

Para ejecutar dichas simulaciones se toma el objeto o proceso a estudiar, el cual suele contener una gran variedad de variables de entrada y de salida que son las que deberían de analizarse, procesarse y transmitirse al modelo virtual. Luego de ello, es posible usar este gemelo digital para hacer simulaciones, hallar las dificultades del rendimiento y establecer mejoras viables.

Toda esta información que se logra estudiar conduce a que las áreas encargadas puedan tomar decisiones más ACERTADAS en el producto o proceso real.

Características y ventajas de los gemelos digitales

Un gemelo digital en la industria 4.0 se caracteriza por hacer el análisis del objeto o proceso en un momento en concreto. Además, tiene la capacidad de anticiparse a posibles cambios que puedan ocurrir. Por otro lado, se trata de un recurso digital que debe apoyarse en ciertos elementos del mundo real como son la ingeniería, la química y/o la física. Así mismo, depende de otros factores fundamentales como el Machine Learning y la Inteligencia Artificial; los cuales permiten que dichos prototipos virtuales se encuentren lo más ajustados posibles a sus verdaderas referencias.

Precisamente, para que se pueda hacer una inserción con éxito del gemelo digital, deben tenerse en cuenta 3 aspectos, estos son:

• Sensorización de los productos o incluso de los procesos que se esperan implementar en el gemelo digital con el fin de recibir los datos adecuados, estos se utilizarán para darle fuerza al modelo análitico.
• Análisis de los datos que se han logrado recolectar y elaboración de los prototipos de simulación requeridos.
• Verificación de la información que se ha podido obtener durante el proceso de simulación, la cual servirá como base para tomar decisiones ágiles y oportunas.

Los gemelos digitales en la industria 4.0 son capaces de transformar diversos procesos. Sus ventajas son variadas y los convierten en una herramienta demasiado potente. Vamos a verlas en detalle:

• Se pueden utilizar para comprobar un objeto o proceso en cualquier etapa del ciclo de fabricación, implementación, supervisión o mejora.
• Disminuyen tiempos y costes en la corrección de fallos.
• Ayudan a predecir errores con anticipación y permiten hallar las acciones pertinentes para resolverlos con agilidad.
• Tienen la capacidad para funcionar de forma autónoma, pudiendo analizar un contexto determinado, proponiendo mejoras optimizadas y colocarlas en funcionamiento.
• Ofrecen un historial detallado del prototipo anterior con lo cual se obtiene un panorama claro de los fallos que se deben subsanar con el objetivo de crear una versión mejorada.
• Aporta mayor seguridad y confianza de que los objetos, servicios o procesos funcionarán con mejor precisión.
• El digital twin puede ser utilizado para llevar a cabo la actualización del modelo de manera rápida y comprobar sus resultados, para hacer nuevas nuevas mejoras sin que haya la necesidad de hacerlo en el objeto real.

Tipos de gemelos digitales

Encontramos distintos tipos de gemelos digitales, los cuales a menudo pueden emplearse de forma paralela al interior de un mismo sistema o proceso. Vamos a descubrirlos ahora:

Gemelos digitales del proceso

Estos se encargan de ofrecer una información detallada del entorno digital de un proceso. En esta se incluye la forma en que sus distintos activos, componentes y sistemas funcionan juntos. Son determinantes para revisar la sincronización y precisión de los tiempos.

Gemelos de componentes

Representan la unidad digital de un sistema completo. Suelen constituir partes esenciales del funcionamiento de un activo. También son denominados como partes gemelas.

Gemelos de activos

Los activos se refieren al trabajo que ejecuta una máquina y sus gemelos hacen una representación virtual de la forma en que están interactuando los distintos componentes y qué datos de rendimiento han producido y que se puedan procesar para tomar decisiones corroborables.

Gemelos de sistema

Los gemelos de sistema constituyen el nivel superior a los gemelos de activos. Estos se encargan de enseñar la forma en que los distintos activos están trabajando juntos siendo parte de un sistema mucho más amplio.

Este tipo de gemelos facilitan la visibilidad de interacción de los activos, lo cual contribuye a tomar decisiones acertadas que aumente la eficiencia o rendimiento.

Cómo se integran los gemelos digitales a una fábrica

Sin lugar a dudas, la integración de un gemelo digital resulta bastante atractiva para cualquier fábrica, sin embargo, es un proceso que conlleva a plantear una transformación completa de la empresa.

¿Pero qué necesitas para hacer dicha integración? Aquí te lo contamos:

• Subirte al bus de la digitalización y emplearla en todos aquellos procesos que requieren una rigurosa configuración de automatización industrial. Recuerda que estos requieren de una estricta monitorización.
• Trabajar en el crecimiento de la aptitud de los sistemas de almacenamiento, gestión y análisis de los datos existentes, con el fin de que sea posible administrar el volumen solicitado por el gemelo digital.
• Contar con la capacidad de controlar varias copias digitales simultáneas que tengan mayor suficiencia para realizar la evaluación de entornos alternativos.

Aplicaciones del gemelo digital

Los gemelos digitales y sus aplicaciones son bastante variadas en la industria. Aunque se trate de una tecnología que todavía requiere desarrollo, ha generado confianza y ha permitido que distintas fábricas hagan su implementación de manera exitosa. Las aplicaciones más comunes en las que se utilizan el digital twin son:

• Activos físicos: se pueden aplicar los gemelos para realizar la simulación de los comportamientos que están teniendo las máquinas o los equipos, según distintos factores operativos. El objetivo es que no se afecte la integridad de los mismos y puedan tomarse acciones pertinentes sobre los activos más delicados de la fábrica.
• Procesos productivos: la aplicación del gemelo digital en las áreas de producción permiten validar el impacto que podrían ocasionar algunos ajustes operativos o cambios de tasas determinadas en uno de los ciclos del proceso.
• Flujos logísticos: estos gemelos digitales se han convertido en una buena solución para optimizar diversos procesos logísticos de la fábrica. De esa forma, es posible tener un panorama más claro que conlleve a una mejor toma de decisiones en la integración de nuevas rutas o mejoras en las existentes.

Además, los gemelos digitales pueden aplicarse en otras industrias como la automotriz, en la planificación urbana, en equipos de generación de energía, en medicina y operaciones manufactureras.