La transformación digital ha traído grandes cambios y avances para todos los sectores empresariales e industrias. Actualmente, gracias a esta, se encuentran en auge los llamados gemelos digitales.
Estos son un modelo o réplica virtual de un producto, proceso o servicio que simula el comportamiento de su homólogo físico.
Su objetivo es monitorizar, analizar la reacción que tiene ante determinadas situaciones y mejorar su rendimiento y eficacia, permitiendo identificar problemas antes de que ocurran en la realidad.
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¿Qué son los gemelos digitales?
El término, también conocido como digital twins, tiene su origen en la NASA: durante los años 80, la agencia espacial comenzó a realizar simulaciones sobre el comportamiento de los equipamientos y las naves para velar así por la integridad de los astronautas y la viabilidad de las misiones.
Sin embargo, este concepto empezó a aplicarse a la Industria 4.0 a partir del año 2003 gracias a los avances en big data, cloud computing y el Internet de las cosas.
Pero, ¿de qué se trata realmente?
Un gemelo digital (GD) es una réplica o modelo virtual a imagen y semejanza de un producto, servicio o proceso, y permite:
- Analizar datos
- Reducir costos
- Evitar problemas (detectándolos antes de se produzcan a través del monitoreo de sistema)
- Prevenir tiempos muertos o de inactividad
- Desarrollar nuevas oportunidades
- Aumentar la productividad
- Planificar un futuro a través de las simulaciones
- Replicar el ciclo de vida de un producto
- Extender la vida útil de los productos, procesos o servicios
- Maximizar el análisis de datos
- Realizar experimentaciones.
En otras palabras, para simplificar el término, podemos decir que al igual que un jugador de videojuegos experimenta movimientos físicos en un entorno virtual, los gemelos digitales pueden replicar las incidencias y acontecimientos reales de un negocio en el mundo digital.
¿Cómo se desarrollan los gemelos digitales?
Su funcionamiento puede explicarse de la siguiente forma:
- Comienza su vida siendo construido por especialistas en matemáticas aplicadas o por expertos en ciencia de datos. Estos profesionales desarrollan un modelo matemático que simula el producto o proceso original (del mundo real) y lo llevan al espacio digital.
- Para esto, al gemelo se le incorporan datos en tiempo real que son recibidos por sensores o por tecnologías relacionadas con el big data.
- Una vez recolectada la información, esta es procesada con inteligencia artificial (IA), cloud computing (computación en la nube) y machine learning (aprendizaje automático) para desarrollar una representación «viva» que se comporta exactamente igual a la física. Esto permite al digital twin simular el objeto físico, ofrecer información sobre su rendimiento y sus problemas potenciales.
Ahora bien, un gemelo digital también se puede diseñar como prototipo antes de construir una versión física de un producto, proporcionando una retroalimentación a medida que se refina el proyecto.
¿Cómo adaptar una empresa al digital twin?
En primer lugar, para adaptarlo a una compañía es necesario tomar en cuenta cómo se desarrolla un gemelo digital.
Entonces, partiendo de allí, lo primero con lo que debe contar la organización es con tecnología capaz de recabar los datos generados por los diferentes componentes del elemento físico.
Para ello es necesario instalar sensores y otras herramientas que recopilen información en tiempo real respecto al estado del proceso, producto o servicio.
A su vez, es necesario que esos componentes físicos se encuentren conectados a un sistema en la nube. De esta forma se recibe y procesa la información obtenida, y se la compara con otros parámetros contextuales.
A partir de ahí, ya es posible generar digitalmente el elemento y ensayar en él cualquier cambio que se aplicaría físicamente (solo cuando se haya comprobado su éxito en el entorno virtual).
Ahora bien, con el fin de minimizar el riesgo de fallas al aplicarlo, Gartner ha compartido tres recomendaciones claves:
- Asegurar la vida a largo plazo de los modelos digitales.
- Enriquecer el digital twin con información adicional, es decir, incluir datos de fuentes diversas.
- Involucrar toda la cadena de valor del producto o servicio.
Al poner en marcha el gemelo virtual en una compañía será posible acelerar los procesos de innovación tecnológica dentro de una organización.
¿Cómo un gemelo digital puede beneficiar el desarrollo de un negocio?
Los gemelos digitales llegan para transformar numerosos procesos y ser beneficiosos para todos los sectores, permitiendo:
- Construir un modelo virtual enriquecido con toda la experiencia física, sin tener que hacer inversiones en pruebas o instalaciones físicas.
- Que los ingenieros y diseñadores gestionen y perfeccionen un producto digitalmente sin gastar dinero en prototipos físicos.
- Detectar problemas o fallas con antelación, disminuyendo la inactividad o daños mayores.
- Que las fábricas que utilicen estas herramientas agilicen sus labores de diagnóstico y mantenimiento en sus redes de comunicación y equipos de producción.
- Crear, probar y construir equipos y llevarlos al mundo físico solo si se consigue satisfacer en el ámbito virtual los requisitos y requerimientos de un producto.
- Probar el ensamble de los componentes de un elemento en una fábrica virtual, detectando los problemas y solucionándolos en ese entorno.
- Anteceder cualquier incidencia, anomalía o futura avería en el funcionamiento del objeto que replican, analizar la situación, proponer soluciones y ponerlas en marcha.
¡Esto es todo!
El digital twin se está convirtiendo en un imperativo empresarial que cubre todo el ciclo de vida de un proceso, servicio o producto.
Incluso, Gartner predice que para el 2021 la mitad de las grandes empresas industriales usarán a los gemelos digitales como base fundamental en sus proyectos, lo que se traduce a una mejora del 10 % en su eficiencia.
Por otro lado, la consultora IDC detectó mejoras del 30 % en los procesos críticos de las compañías que invirtieron en esta tecnología.
Así que si tu compañía tiene la capacidad de considerar los gemelos digitales o digital twins para cambiar su rumbo hacia la era de la Industria 4.0, ¿qué esperas?
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Publicado originalmente el 11 mayo 2021, actualizado el 30 noviembre 2023
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