Gemelos digitales, revolución a la industria

Los gemelos digitales llevan años posicionándose como una tendencia tecnológica, una herramienta capaz de optimizar los procesos industriales y que con la aparición del metaverso y la realidad aumentada se espera que sea una de las tecnologías que mas se beneficien de un entorno virtual en tiempo real.

¿Qué son los gemelos digitales?

A la hora de hablar de gemelos digitales o “Digital twins”, se refiere a un modelo virtual de un objeto físico real, en el que se abarca el ciclo de vida de este objeto, y usa los datos proporcionados por los sensores del objeto para simular con detalle y precisión los procesos y el comportamiento del objeto en cuestion.

Los gemelos digitales pueden replicar desde una simple pieza de una fabrica, hasta incluso, abarracar la fabrica entera en si, o llegar a modelar una cuidad entera, con sus comportamientos y procesos que dicha cuidad involucra. Los gemelos digitales permiten la revisión de un correcto funcionamiento, la temprana evidencia de fallos dentro del sistema, el manejo del ciclo de vida y el mantenimiento.

Ventajas

Los gemelos digitales ofrecen muchas ventajas, algunas de estas son:

• Mejor rendimiento: La información que provee esta herramienta permite optimizar el rendimiento de los equipos, tecnologías y sistemas, los problemas que se presentan se pueden solucionar en la marcha lo que permite un tiempo de inactividad mínimo y un funcionamiento al máximo.
• Predicciones: Gracias a la visión completa que ofrece esta herramienta es posible la revisión e interpretación de la información en tiempo real, haciendo posible la solución de errores incluso antes de que el objeto se dañe al completo.
• Supervisión remota: Gracias a los sensores, los supervisores tienen la capacidad de revisar remotamente los sistemas, y reduce la necesidad de varios supervisores para sistemas de gran peligro.
• Mejores tiempos de producción: A la hora de ejecutar escenarios virtuales, se vuele evidentes los fallos y mejoras, reduciendo considerablemente los tiempos de producción con respecto al manejo de la industria que aun se maneja hoy en día.
• Menor perdida de dinero: Gracias a los modelos virtuales y las predicciones que ofrece, es capa de eliminar cualquier fallo en el proceso de producción, reduciendo costes de reestructuración y posibles fallos que reflejen una gran cantidad de dinero perdido.
• Mejor I + D: La investigación de productos y el posterior diseño que esto representa puede ser mejorado gracias a la gran cantidad de datos que los gemelos digitales tienen para ofrecer.
• Fin de vida de un producto: Los fabricantes pueden decidir e investigar el ciclo de vida final de su producto, y el correcto procesamiento que estos deberían recibir.

Sectores beneficiados

Existen varios sectores que se benefician de esta tecnología en gran medida, algunos de estos son:

• Construcción: La planificación de proyectos hace el trabajo de construcción mucho mas eficaz, contralando cada una de las variables que se presentan dentro de los edificios que se están construyendo con esta tecnología.
• Fabricación: Desde el diseño hasta el ciclo de vida, todos estos factores revisados y controlados por esta tecnología, siendo un gran aporte para la fabricación de nuevos y mejores productos.
• Energía: La planificación estratégica de proyectos energéticos, optimizar su rendimiento y sus ciclos de vida, todo esto gracias a los gemelos digitales.
• Automotriz: El diseño de los productos y la supervisión completa del vehículo incluso después de comprado, hace que este sector se beneficie en gran mediad de esta tecnología.
• Sanidad: Tanto para el diseño de centros de salud hasta simulaciones de nuevos tratamientos a pacientes, gracias a los gemelos digitales.
• Ingeniería (sistemas).
• Manufactura.

Tipos de gemelos digitales

Existe una gran variedad de gemelos, que abarcan desde la pieza mas pequeña hasta el proceso por completo, estos son:

• Gemelo de componente: Es el que abarca solo una pieza del sistema.
• Gemelo de activo: Abarca 2 o mas componentes que funcionan como parte del sistema completo.
• Gemelo de sistema: Abarca el sistema por completo, incluyendo sus interacciones.
• Gemelo de proceso: Un entorno por completo, con sus componentes, activos y sistemas.

¿Cómo funciona un gemelo digital?

Los gemelos digitales es la representación de un producto físico en un entorno virtual, gracias a sensores inteligentes que funcionan en tiempo real, dando una

representación exacta y completa las 24 horas del día gracias a la información recopilada, incorporándose desde el diseño del producto hasta la finalización de su tiempo activo en el mundo real, todo esto gracias a tecnologías ya posicionadas en el mercado como el internet de las cosas, la inteligencia artificial y la simulación.

El futuro de los gemelos digitales

Las diferentes herramientas que ofrece esta tecnología proveen una forma de cambiar por completo como se maneja la industria por completo, sus procesos y la optimización del mismo, varios expertos aseguran que esta tecnología es uno de los factores claves en en la cuarta revolución industrial, ya en varias industrias se ha implementado y se espera que muchas mas den el paso a esta tecnología, para el 2020 el estimado del valor de esta tecnología era de 3,1 mil millones de dólares y para el 2026 se espera que se valúen en 48,2 mil millones de dólares, un futuro prometedor.

Creditos

Autor: Santiago Villamil Marroquín

Editor: Carlos Iván Pinzón Romero

Código: UCPSG6-1

Universidad: Universidad Central

Referencias

Altertecnia. (s.f). El gemelo digital en la Industria 4.0. [Fotografia] Altertecnia: https://altertecnia.com/el-gemelo-digital-en-la-industria-4-0/

Amazon. (s.f). ¿Qué es la tecnología de gemelos digitales? Amazon: https://aws.amazon.com/es/what-is/digital-twin/#:~:text=Un%20gemelo%20digital%20es%20un,comportamiento%20y%20supervisar%20las%20operaciones.

ATISoft. (2022). La nueva generación de Gemelos Digitales. [Fotografia] ATISoft: https://atisoft.com.mx/noticias-atisoft/la-nueva-generacion-de-gemelos-digitales/

Canorea, E. (2022). Las 10 tendencias tecnológicas que van a marcar 2023. Plain Concepts: https://www.plainconcepts.com/es/tendencias-tecnologicas-2023/

Cortés, M. (2018). ¿Qué es un gemelo digital? [Fotografia] CIO mexico: https://cio.com.mx/que-es-un-gemelo-digital/

IBM. (s.f). ¿Qué es la tecnología de gemelos digitales? IBM: https://www.ibm.com/co-es/topics/what-is-a-digital-twin#:~:text=Michael%20Grieves%20(entonces%20profesor%20de,gemelo%20digital"%2C%20en%202010.

Siemens. (4 de Julio de 2019). Por qué los gemelos digitales serán la columna vertebral de la industria en el futuro. [Archivo de video] https://www.youtube.com/watch?v=ObGhB9CCHP8

Wakefield, J. (2022). Por qué pronto tendrás un gemelo digital (y para qué sirven). BBC: https://www.bbc.com/mundo/noticias-61821003