¿Qué es la tecnología de gemelos digitales y cómo funciona?

¿Alguna vez has imaginado poder observar el interior de un coche, optimizar su rendimiento y predecir su futuro? Sí, ¡la tecnología de gemelos digitales lo hace posible! ¿Sabes qué es un gemelo digital? Un gemelo digital es la contraparte digital de un activo físico. La réplica digital se actualiza continuamente con datos recopilados por sensores conectados al objeto físico. Los datos recopilados ayudan a reflejar el rendimiento en tiempo real de su gemelo físico. Cubre el ciclo de vida del objeto y utiliza simulación y aprendizaje automático. Los datos actualizados le ayudan a obtener información útil y le ayudan aún más a tomar decisiones. Entonces, ¿cómo funciona un gemelo digital? En este artículo, discutiremos esto en profundidad, junto con los tipos de gemelos digitales, sus beneficios y más. ¿Cómo funciona un gemelo digital? Piense en activos físicos como las turbinas eólicas, que tienen múltiples redes de sensores. Los sensores monitorean el rendimiento de la máquina y recopilan datos sobre temperatura, condiciones ambientales y producción de energía. Los datos recopilados se envían posteriormente a un sistema de procesamiento que actualiza la representación digital de los aerogeneradores. Si se le proporcionan datos útiles, la réplica digital se puede utilizar para ejecutar diversas simulaciones, analizar problemas de rendimiento y desarrollar posibles avances. El propósito fundamental es adquirir información valiosa para mejorar el objeto físico real. Gemelos digitales y simulaciones Tanto las simulaciones como los gemelos digitales aprovechan los modelos digitales para mostrar los diferentes procesos involucrados en un sistema, pero los gemelos digitales brindan un mejor margen de análisis. Una simulación, en general, se centra en un solo proceso, mientras que una réplica digital puede ejecutar varias simulaciones útiles con la ayuda de datos de sensores recopilados en tiempo real del objeto/proceso/sistema físico que representa. Además, el flujo de información bidireccional es una de las razones de la principal diferencia. Como sabemos, hay sensores en el sistema/objeto físico que envían datos al gemelo digital de forma continua. A continuación, utilizan los datos para implementar análisis de rendimiento y predecir problemas potenciales. La información obtenida del análisis de datos se envía posteriormente al sistema físico para su mantenimiento y optimización proactivos. La integración de datos en tiempo real con el entorno virtual fortalece la capacidad de los gemelos digitales para descubrir diferentes escenarios. Además, les ayuda a acceder a información detallada en comparación con las simulaciones convencionales. Lo más importante es que tiene la capacidad de mejorar el diseño del producto, la eficiencia y el rendimiento del proceso. ¿Cuáles son los diferentes tipos de gemelos digitales? Normalmente, existen diferentes tipos de gemelos digitales dentro de un proceso o sistema. Para entender esto claramente, profundizaremos en los tipos de gemelos digitales. Aprendamos las diferencias entre ellos y veamos sus aplicaciones. Gemelos de componentes o gemelos parciales La parte clave de un gemelo digital es el gemelo de componentes. De hecho, se presta atención a la funcionalidad de las piezas individuales. Lo mismo se aplica a las piezas gemelas y se utiliza para componentes con un papel un poco menos crucial. Activos gemelos Normalmente, cuando varios componentes trabajan juntos, se les puede llamar activos. Los gemelos de activos facilitan la comunicación entre los componentes de los activos físicos. En definitiva, se consideran útiles para generar datos valiosos. Los datos recopilados se transforman en información útil para optimizar y racionalizar el desempeño de una organización. System Twins o Unit Twins Unit Twins le ayuda a comprender cómo se unen los diferentes recursos para formar un sistema completo y funcional. También ofrece información sobre la interacción de recursos y revela oportunidades para mejorar el desempeño. Process Twins Los Process Twins comprueban si todos los sistemas están sincronizados para funcionar con la máxima eficiencia y si los retrasos en un sistema afectan a los demás. También ayudan a analizar patrones de tiempo precisos y optimizar el proceso de producción. Leer más: Tecnología de gemelos digitales en IoT | Un par poderoso para el crecimiento empresarial Historia del gemelo digital El concepto de crear una réplica digital de un objeto/proceso/sistema físico se remonta a 1991, cuando el libro de David Gelernter «Mirror Worlds» hablaba de esta nueva idea. Esto sentó las bases para futuros desarrollos de gemelos digitales. El término «gemelo digital» fue utilizado por primera vez por Michael Grieves en 2002 y se centra en casos de uso en el sector manufacturero. Este anunció oficialmente la llegada de la tecnología de gemelos digitales. Dicho esto, el concepto de utilizar un gemelo digital para estudiar un objeto físico se implementó mucho antes. Por ejemplo, en la década de 1960, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) introdujo por primera vez el uso de tecnología de gemelos digitales para la exploración espacial. Cada nave espacial viajera recibió su propia réplica destinada a la Tierra que replicaba el diseño y funcionamiento de la nave espacial original. Además, simuló varios escenarios y sirvió como campo de entrenamiento para el personal de la NASA en las tripulaciones de vuelo. ¿Cuáles son los beneficios del gemelo digital? A continuación se detallan algunos de los beneficios clave de la tecnología de gemelos digitales. Examinémoslos en detalle. Investigación y desarrollo mejorados Con datos generados sobre posibles resultados de desempeño, la información recopilada ayuda a obtener conocimientos valiosos para ayudar a las empresas con cambios muy necesarios antes de comenzar el proceso de fabricación. Mayor eficiencia La creación de una réplica digital también ayuda durante y después del proceso de fabricación, donde refleja y realiza un seguimiento de los sistemas de producción. El objetivo fundamental es conseguir y mantener la máxima eficiencia durante el proceso productivo. Decisiones de reciclaje de productos La tecnología Digital Twin ayuda a las empresas a tomar decisiones sobre productos que llegan al final de su vida útil, como el reciclaje u otras etapas similares. Con la ayuda de gemelos digitales tienen una idea clara de los componentes del producto que se pueden reutilizar. Mercado e industrias de gemelos digitales Si bien ofrecen un conjunto sólido de capacidades, los gemelos digitales no son una solución única para todos. Por ejemplo, no todos los objetos son lo suficientemente complejos como para justificar el intenso flujo de datos de sensores que requieren los gemelos digitales. Además, es posible que el costo no sea sostenible en todas las situaciones porque un gemelo digital no es una réplica exacta de un sistema u objeto físico. Por otro lado, existen diferentes tipos de proyectos que pueden beneficiarse del uso de modelos de gemelos digitales. Veamos cada uno. Industrias que se benefician de la tecnología Digital Twin Proyectos físicamente grandes, como estructuras enormes y complejas que siguen reglas de ingeniería rigurosas, como puentes y edificios. Estructuras mecánicamente complejas como aviones, automóviles y turbinas a reacción donde el modelo digital ayuda a mejorar la eficiencia respecto a la maquinaria y motores involucrados. Las máquinas eléctricas incluyen mecanismos para generar energía y su transmisión. Industrias manufactureras donde el modelo digital puede optimizar los procesos de manera eficiente. Para que quede aún más claro, la tecnología de gemelos digitales es útil en sectores industriales que involucran fabricación a gran escala, por ejemplo: edificación, construcción, sistemas de ingeniería de fabricación, industrias automotrices y de aviación, diseño de vagones, servicios públicos de energía y mercado de gemelos digitales de energía: Sprint hacia el crecimiento, digital en continua expansión. El mercado gemelo muestra su utilidad en una amplia gama de industrias. La demanda de gemelos digitales aumentará en el futuro. Según mckinsey.com, se espera que las estimaciones de mercado para las inversiones en gemelos digitales superen los 48 mil millones de dólares para 2026. ¿Cuáles son las aplicaciones del gemelo digital? Normalmente, la tecnología de gemelos digitales se utiliza en las siguientes áreas. Estructuras y sistemas de ingeniería Las grandes estructuras físicas, como los edificios masivos, se benefician de la creación de réplicas digitales al ayudar en su diseño. Esto también es útil para diseñar sistemas que funcionen en estas grandes instalaciones, como sistemas de calefacción, ventilación, aire acondicionado (HVAC) y redes eléctricas. Procesos de fabricación Los gemelos digitales tienen como objetivo replicar todo el ciclo de vida de un producto. Se vuelven útiles en todas las etapas de las operaciones de fabricación, como maniobrar productos desde el diseño hasta la etapa final y todas las etapas intermedias. Servicios de salud y bienestar Así como un producto físico puede evaluarse con la ayuda de su réplica digital, los servicios de salud también se benefician de la tecnología. Los datos recopilados por los sensores ayudan a monitorear los indicadores de salud y permiten a los trabajadores de la salud obtener información valiosa. Los gemelos digitales automotrices y automotrices se utilizan ampliamente en la industria automotriz con fines de diseño, mejorando el rendimiento del vehículo y aumentando la eficiencia durante el proceso de fabricación. Planificación urbana Con la ayuda de gemelos digitales, los ingenieros involucrados en actividades de planificación urbana pueden confiar en réplicas digitales donde pueden utilizar datos espaciales 3D y 4D en tiempo real. Además, integra sistemas AR en el entorno construido. Preguntas frecuentes ¿Qué es un gemelo digital, en términos simples? Un gemelo digital replica las características y el comportamiento de un objeto físico. Los sensores inteligentes que recopilan datos del producto crean una representación digital en tiempo real del activo. ¿La tecnología de gemelos digitales utiliza inteligencia artificial? Con la aplicación de la inteligencia artificial, los gemelos digitales se transforman en herramientas proactivas. Aprenden de recursos del mundo real en lugar de simplemente replicarlos. Las empresas pueden anticipar problemas potenciales, agilizar el flujo de procesos y mejorar la toma de decisiones. ¿Para qué son útiles los gemelos digitales? Los gemelos digitales utilizan datos en tiempo real y brindan información que puede cambiar el funcionamiento de sus versiones físicas en el mundo real. Industrias como la manufacturera, la marítima, la planificación urbana, la aviación y la agricultura ya están utilizando esta tecnología para hacer que sus procesos sean más confiables, seguros y eficientes. Lea más: Cómo las industrias de telecomunicaciones pueden mejorar la transformación con la tecnología de gemelo digital El futuro está aquí: el gemelo digital está revolucionando los sectores industriales Todos los días somos testigos de cambios radicales en los modelos operativos existentes en industrias con uso intensivo de recursos. Como resultado, los modelos operativos también cambian en consecuencia. Para incorporar cambios se necesita una visión integrada más específica de recursos y procesos. Por ejemplo, se expande tanto al ámbito físico como al digital. El futuro de los gemelos digitales es interminable, ya que aprenden continuamente nuevas habilidades y destrezas. Esto se traduce además en capacidades mejoradas y avances en la generación de información útil. También ayuda a diseñar y producir mejores productos y garantizar la eficiencia del proceso. En ThinkPalm, nuestra plataforma insignia de IoT industrial, NetvirE, actúa como un gemelo digital al crear réplicas de sus activos. Además, puede convertir sus datos en información útil. Esta valiosa información fortalece su negocio y mejora fácilmente el flujo de trabajo industrial, reduce los costos y el consumo de energía, realiza mantenimiento predictivo, personaliza productos, realiza un seguimiento de los productos de principio a fin y mucho más. Póngase en contacto con nuestro equipo de desarrollo de aplicaciones de IoT y explore la mejor manera de optimizar el flujo de su proceso industrial. La autora Bio Silpa Sasidharan es una redactora de contenidos y experta en redacción de textos publicitarios para redes sociales que trabaja en ThinkPalm Technologies y aspira a crear textos de marketing para temas que van desde tecnología, automatización y soluciones comerciales digitales.

About Francisco

Check Also

Transformación de recursos en Akeneo – Blog Webkul

Transformación de recursos en Akeneo – Blog Webkul

En el mundo digital actual, la gestión de imágenes de productos y contenido multimedia para …

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *