5 buenas razones para los gemelos digitales
¿Cómo pueden los gemelos digitales ayudar a mejorar el rendimiento empresarial?
En la vida cotidiana nos encontramos cada vez más con grandes conjuntos de datos. Lo importante aquí es poner las grandes cantidades de datos en un formato en el que podamos leer patrones para entender mejor el comportamiento y hacer predicciones. Los gemelos digitales nos dan exactamente esta oportunidad. Nos permiten mejorar el rendimiento de la empresa y tomar decisiones bien informadas.
Es posible que en los últimos años se haya encontrado varias veces con el término «gemelo digital». Esto se debe a que al poner los datos a disposición y analizarlos, tenemos cada vez más posibilidades de descubrir patrones estadísticos. Los gemelos digitales son una réplica digital de un activo que combina datos digitales y físicos para hacer predicciones precisas sobre, por ejemplo, el comportamiento del consumidor o el recorrido del cliente. Es un concepto que modela productos, máquinas y sus componentes con la ayuda de herramientas digitales.
Esta modelización incluye todos los datos geométricos, cinemáticos y lógicos. Un gemelo digital es la imagen del «activo» físico en producción real y permite su simulación, control, evaluación y optimización. A través de los sensores, el gemelo se acopla a los objetos reales y conecta así los mundos virtual y físico entre sí a través de una gran cantidad de información y datos, lo que permite el intercambio continuo de información y datos en tiempo real.
La madurez tecnológica de este modelo ha llegado ya mucho más allá de las aplicaciones básicas. Para 2022, la empresa de investigación de mercados Gartner espera que el mercado de masas haya adoptado el concepto de gemelo digital y lo haya hecho funcionar para ellos. El concepto tiene un gran potencial porque no se limita a un nicho específico, sino que es aplicable a toda la industria. Los gemelos digitales seguirán desarrollándose en la investigación y el desarrollo en los próximos años. Y ya está quedando claro que no se trata de un modelo de datos monolítico, sino de diferentes aspectos de representaciones digitales, funcionalidades, modelos e interfaces.
Índice
Ventajas de los gemelos digitales
1.) Hacer predicciones más precisas
Diversos modelos permiten predecir los casos de uso futuros basándose en escenarios predefinidos. Esto permite tomar decisiones estratégicas basadas en una base de datos precisa.
2.) Seguimiento y optimización del rendimiento
La implantación de un gemelo digital permite el seguimiento permanente y la comparación del rendimiento con los datos previamente recogidos de los respectivos activos. Esto permite un proceso de mejora continua.
3.) Un lago de datos centralizado
La creación de un gemelo digital requiere una fuente de datos común, lo que obliga a las empresas a reorganizar sus métodos de recogida y análisis de datos. Esto, a su vez, abre un potencial adicional de digitalización y optimización.
4.) Activar la automatización
Las decisiones pueden etiquetarse y automatizarse basándose en los conocimientos de los gemelos digitales. De este modo, el algoritmo sabe qué escenarios fueron buenos y cuáles inútiles y puede mejorar en el proceso en curso. Esto reduce el número de iteraciones entre los responsables de la toma de decisiones.
5.) Visibilidad y transparencia en todos los ámbitos
Dado que los gemelos digitales combinan varias fuentes de datos, también se hacen visibles los efectos y las dependencias intra-activos. A continuación, se formulan otras recomendaciones de actuación y posibles ahorros.
¿Cómo son los casos de uso concretos?
1.) Mayor rapidez en la comercialización
El primer caso posible es un escenario de tiempo de comercialización más rápido. En el caso de un fabricante de automóviles, el personal del proyecto se vio bloqueado repetidamente en el proceso de desarrollo por decisiones secuenciales. El desarrollo de un sistema de cinturones de seguridad a veces duraba más de tres días, lo que hacía que el tiempo de diseño se prolongara enormemente. Aquí se utilizó un modelo de gemelo digital con los parámetros y objetivos limitantes del equipo de desarrollo. En este caso, el tiempo para seleccionar el diseño óptimo se redujo a menos de un minuto.
2.) Menores costes operativos
Los habitantes de Carson City, en Nevada (EE.UU.), sufren de vez en cuando escasez de agua durante los periodos de sequía. Por ello, la ciudad implementó gemelos digitales para simular el futuro suministro de agua. (sobre la base de los niveles máximos de consumo alcanzados hasta ahora) con el fin de garantizar la disponibilidad permanente de agua y reducir los costes operativos.
Los gemelos digitales permiten conocer el balance hídrico real de tres países diferentes. Con la ayuda de estos datos y las recomendaciones de actuación resultantes, el suministro de agua en Carson City se transformó de forma que ahora se controla automáticamente. Como resultado, se ahorró el 15% de la carga de trabajo de las fuerzas operativas y se aseguró el suministro fiable de agua de 50.000 habitantes.
3.) Mejora del desarrollo de productos o servicios
Otro caso de uso puede encontrarse en el campo de la medicina. Los médicos tienen dificultades para reconstruir e interpretar la anatomía del corazón de los pacientes a partir de un conjunto de imágenes 2D. Un gemelo digital de un paciente permite crear modelos cardíacos en 3D, que proporcionan un análisis en profundidad de las especificaciones y la dinámica de cada corazón. Un modelo de corazón reduce el tiempo de la cirugía en un 82% en comparación con el uso de imágenes médicas bidimensionales. Así que en este caso, un gemelo digital puede ser un verdadero salvavidas.
¿Qué podemos esperar en los próximos cinco años?
Inicialmente, se producirá una democratización de los gemelos digitales basados en la simulación en todos los sectores. La creciente disponibilidad de los gemelos digitales como servicio de las grandes empresas tecnológicas aumentará el número de posibles aplicaciones. Los datos están disponibles en grandes cantidades y el siguiente paso lógico es generar Smart Data a partir de Big Data y entender los datos. Los proyectos faro con una clara ventaja comercial motivan a otras empresas a seguir su ejemplo.
En el siguiente paso, veremos una mejora en la toma de decisiones de principio a fin y en el potencial de mejora, conectando lo que hemos aprendido de los gemelos digitales en todas las áreas de aplicación. Este proceso abarca desde el diseño y el desarrollo hasta la posventa. La información obtenida se empaqueta y visualiza para ayudar a la dirección en su toma de decisiones estratégicas, incorporando las nuevas tecnologías de los usuarios. La cobertura de extremo a extremo de los gemelos digitales permite optimizar la automatización de los procesos, lo que a su vez aporta una segunda oleada de ganancias de eficiencia.
El último paso de desarrollo en los próximos cinco años será la optimización autónoma de los activos en la producción.
Conclusión sobre los gemelos digitales
Los límites entre la producción discreta y la duradera, debido a la automatización de procesos impulsada por la IA y el control de máquinas, serán cada vez más difusos. Los gemelos digitales actuarán como controladores de software inteligente para los activos físicos a través de la integración en la Internet de las Cosas (IoT). Esto permitirá el análisis, la retroalimentación y la aplicación en tiempo real.
Veremos un despliegue de gemelos digitales en todos los ecosistemas y cadenas de suministro, lo que requiere una digitalización completa del entorno de aplicación (relaciones con los clientes o cadenas de valor).
Los gemelos digitales son esenciales para Industrie 4.0 y la digitalización de la fabricación. Sus contenidos se crean en las diferentes fases del ciclo de vida de un producto o fábrica, con diferentes herramientas en diversas plataformas. De los primeros ejemplos en la práctica se desprende que los gemelos digitales deben definirse de forma muy específica para cada aplicación y personalizarse para cada empresa. Si se utilizan correctamente, tienen un gran potencial para aumentar la eficiencia y ahorrar costes.
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