Conseguir que una empresa sea mucho más eficiente es agilizar todos sus procesos para convertirlos en digitales. La clave para digitalizar una empresa “tradicional” para convertirla en una “empresa 4.0”, es minimizar riesgos y acelerar la implementación, para ello hace uso de los “Digital Twins” o gemelos digitales.
Los gemelos digitales son considerados una tecnología disruptiva que será vital en el auge y desarrollo de la Cuarta Revolución Industrial.
El concepto digital twins se atribuye a David Gelernter, pero fue la NASA quien adoptó por primera vez el concepto de gemelo digital en 2010, para crear simulaciones digitales de cápsulas espaciales y naves.
De hecho, fue esta estrategia la que permitió el rescate de la misión Apolo 13, en abril de 1970. (“Houston, tenemos un problema”).
Las empresas de infraestructura se enfrentan a una enorme presión para ofrecer instalaciones económicamente viables y ambientalmente sostenibles. Y más organizaciones que nunca, en servicios públicos, construcción, minería, seguros y más, están desarrollando gemelos digitales para lograr estos objetivos. Esto se debe a que los gemelos digitales brindan los conocimientos y la conectividad inigualables necesarios para una infraestructura eficiente, productiva y sostenible.
El tamaño del mercado mundial de gemelos digitales se valoró en USD 6985 millones en 2021 y se prevé que tenga un valor de USD 134 058 millones para 2030, con una CAGR del 39,3 % de 2022 a 2030.
¿Qué son los gemelos digitales?
Los gemelos digitales son una réplica digital o virtual de un objeto, proceso o servicio físicos, utilizadas para hacer simulaciones, conectando el mundo offline y online. Con ellos, cualquier cambio o modificación se implementa en la versión virtual, con lo que podemos recopilar datos y lograr una predicción de funcionamiento en la versión física o real, en otras palabras, un gemelo digital es una representación de un producto que sirve a ingenieros antes de lanzarlo.
La clave de su éxito actual es el desarrollo del Internet de las Cosas.
Mediante un programa informático y datos reales, se recrean simulaciones para lograr posibles escenarios y predicciones de un producto o proceso. Con ello, se pueden evitar fallos y realizar análisis. Estos modelos virtuales son ahora un estándar en la ingeniería moderna para impulsar la innovación y mejorar el rendimiento gracias al desarrollo de máquinas de aprendizaje y elementos como Big Data.
Se prevé que la mitad de las empresas en el ámbito de las fábricas utilizará gemelos digitales durante este año, con el fin de aumentar su eficiencia global en un 10%. Los gemelos digitales ya están cubriendo un amplio conjunto de verticales como se muestra en el gráfico.
La expansión ha tenido lugar horizontalmente, es decir, involucrando más áreas de aplicación, así como verticalmente, es decir, ampliando la
cobertura de las entidades físicas, aprovechando el aumento en el número y la calidad de los sensores y el aumento relacionado en la calidad y el volumen de los datos.
Los gemelos digitales son especialmente eficaces en la validación de producto cuando los prototipos físicos no son una opción realista. En ocasiones, los prototipos son demasiado caros, funcionan en entornos difíciles de reproducir o requieren la intervención humana. En estas situaciones, utilizar un gemelo digital en lugar de un gemelo físico puede ayudarte a entender el comportamiento de tus productos con un coste bastante más bajo.
Además, los gemelos digitales pueden someterse a muchos más experimentos y a frecuencias mucho más altas. Son una forma rentable, segura y precisa de poner a prueba tus hipótesis antes de comprometerse en la fabricación o prepararse para un lanzamiento.
En la fase de producción, los gemelos digitales mejoran el rendimiento, la eficiencia y la vida útil restante de tu producto. Son una ventana digital que te permite observar el funcionamiento de tu producto, aplicando principios físicos y machine learning en tiempo real para que puedas obtener información sobre el comportamiento que de otro modo sería indescifrable y luego poder traducirla directamente en acciones. De este modo se reducen los costos de operación, se evitan las interrupciones de la producción por fallas catastróficas y se prolonga la vida útil de los activos individuales.
Cómo funcionan
El gemelo digital consume datos en tiempo real del objeto y de su entorno a través de múltiples sensores y produce simulaciones, predicciones o incluso actuaciones directas sobre él si los sensores lo permiten.
A partir de ahí los digital twins exprimen las posibilidades de todo un conjunto de tecnologías como IoT, data science, 3D modeling, IA machine learning, deep learning, big data, cloud computing, realidad aumentada, etc.
El IoT permite gestionar y operar de forma continua sobre los sensores y por ende sobre el objeto en el que se encuentran. El análisis de datos en tiempo real combina reglas de negocio y modelos predictivos basados en el aprendizaje automático. Y las tecnologías de integración permiten combinar los datos de operación con los datos que provienen de los sistemas de gestión.
Por: Ruth Menchaca
