Qué es un gemelo digital
Gemelos digitales, claves en la Cuarta Revolución Industrial
Los aerogeneradores, los motores o las grúas pueden tener una réplica virtual que permite prevenir posibles problemas o riesgos y experimentar sin poner en juego su funcionamiento antes de ejecutar nuevas funcionalidades. No es ciencia ficción, son los gemelos digitales, una tecnología disruptiva que será vital en el auge y desarrollo de la Cuarta Revolución Industrial.
Los gemelos digitales reducirán costes, optimizarán la producción y permitirán la creación de nuevos productos.
En 1968 la película 2001: Una odisea del espacio sorprendió al mundo con un futuro en el que los astronautas hablaban con un súper ordenador (HAL 9000) capaz de monitorizar la nave y gestionar su funcionamiento. Más de medio siglo después, la realidad ya roza con los dedos la ficción ideada por las mentes del cineasta Stanley Kubrick y el escritor Arthur C. Clarke. Y esos simbólicos dedos pertenecen a los gemelos digitales, protagonistas de la Revolución Industrial 4.0.
Un gemelo digital, o digital twin, es una réplica virtual realizada a imagen y semejanza de un producto —la turbina de un avión, las palas de un aerogenerador, la fachada de un edificio, etc.— al que se le incorporan datos en tiempo real que pueden ser captados a través de sensores o de tecnologías relacionadas con el Big Data. Una vez recolectada dicha información, esta es procesada con Inteligencia Artificial, Cloud Computing y machine Learning para alumbrar una representación viva que siente, piensa y actúa.
La idea del gemelo digital no es nueva. En 2002 en la Universidad de Michigan, Michael Grieves, ingeniero informático, mencionó durante una charla junto a John Vickers, director de Tecnología de la NASA, la posibilidad de crear representaciones digitales de sistemas físicos que tuvieran entidad por sí mismas. Ni dos décadas después, concretamente en 2018, la consultora Gartner situó a los digital twins como una de las diez tendencias tecnológicas de ese año.
Ventajas de los gemelos digitales
Los gemelos digitales van a transformar numerosos procesos. Algo que ya adelantaron en 2017 consultoras como Deloitte o KPMG en sus informes Industry 4.0 and the digital twin y Beyond the hype, respectivamente. Los beneficios son evidentes: las organizaciones que trabajan con gemelos digitales han percibido una mejora del 15 % en las métricas operativas y de ventas clave, así como un impulso superior al 25% en el rendimiento del sistema, según el estudio Gemelos digitales: agregar inteligencia Al mundo real
Enlace externo, se abre en ventana nueva. (Digital Twins: Adding Intelligence to the Real World) publicado por la consultora tecnológica Capgemini en 2024. El reporte, basado en una encuesta global de más de 1.000 empresas, apunta que las organizaciones han logrado también una mejora promedio del 16 % en sostenibilidad gracias al uso de esta tecnología.
Los gemelos digitales, que pueden funcionar de manera autónoma, aportan una serie de ventajas que permiten a las empresas:
Detectar problemas con antelación
Los gemelos digitales pueden avisar de cualquier futura avería, incidencia o anomalía en su funcionamiento interactuando.
Planificar a futuro gracias a las simulaciones
Cuando una empresa construye una réplica digital de sus productos, entornos y sistemas que los producen, puede predecir virtualmente todo lo que sucederá en el mundo físico.
Aumento del rendimiento
Los gemelos digitales utilizan datos en tiempo real para modelar, lo que permite tomar decisiones más certeras para mejorar el rendimiento.
Ahorrar costes
Predecir en un entorno virtual puede repercutir directamente en una reducción de costes y de tiempo que permite una mayor eficiencia y calidad. Evitar fallos costosos y optimizar procesos, también favorece el ahorro.
Personalización y flexibilidad
Las empresas pueden adaptar rápidamente operaciones, sistemas, productos o servicios en el entorno virtual para adaptarlos a las demandas cambiantes del mercado y las preferencias concretas de los clientes.
Explorar nuevas líneas de negocio
Esta tecnología permite explorar virtualmente nuevas vías de negocio que permitan diversificar el trabajo de la compañía y aportar valor al cliente.
Impulso a la sostenibilidad
A través de la simulación, las organizaciones pueden detectar impactos ambientales, áreas de ineficiencia o incluso desperdicios de diversos tipos para optimizar el empleo de los recursos.
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¿Cómo se adapta una empresa a los gemelos digitales?
El crecimiento de los gemelos digitales es imparable. Los datos lo avalan: el mercado de gemelos digitales se expandió un 71 % solo en dos años, entre 2020 y 2022, según IoT Analytics en su informe Digital Twin Market Report 2023-2027Enlace externo, se abre en ventana nueva. . Además, la comunidad tecnológica mundial coincide en que es una tendencia en alza y que cada vez más empresas irán adoptando esta tecnología.
La implantación de un gemelo digital no es un proceso que se pueda completar de la noche a la mañana. De hecho, implica la completa transformación de la empresa. En consecuencia, las compañías que decidan apostar por esta tecnología tendrán que enfrentarse a los siguientes retos:
Monitorización eficiente
Monitorizar y digitalizar masivamente procesos de la industria que exigen una estricta arquitectura de integración y automatización industrial.
Mejora de los sistemas
Multiplicar la capacidad de los sistemas de almacenamiento, gestión y análisis de datos actuales para manejar el volumen requerido por los gemelos digitales.
Gestión de copias
Dar el salto de las representaciones digitales al manejo de múltiples copias digitales simultáneas con mayor capacidad para evaluar los escenarios alternativos.
¿Qué hace un gemelo digital?
Piensa
Analiza los datos y obtiene conclusiones a través de la Inteligencia Artificial. Aprende de su histórico gracias a tecnologías Machine Learning.
Siente
Recoge en tiempo real los datos a través de los sensores instalados en las máquinas o de tecnologías Big Data.
Actúa
Soluciona incidencias, propone optimizaciones y predice operaciones. Si se le añade un procesador de voz, interactuará con los ingenieros.
Fuente: KPMG y Deloitte.
La disrupción de los gemelos digitales
Los gemelos digitales son una tecnología disruptiva que promete revolucionar la industria y será fundamental para las fábricas 4.0. Pero, ¿en qué se concretarán dichos cambios? La producción de piezas personalizadas y adaptadas a las demandas y requerimientos específicos de los clientes fomentará su satisfacción, la consecución de procesos más eficientes se traducirá en una reducción considerable de las emisiones contaminantes, y el análisis de los datos y la simulación posterior permitirá crear comportamientos predictivos que optimizarán los resultados.
Pero, ¿esta tecnología solo será relevante para las máquinas o puede tener aplicaciones directas para el ser humano? En relación con el sector de la salud, por ejemplo, los gemelos digitales podrían ayudar a crear planes de atención médica y aumentar las medidas preventivas de cara a posibles enfermedades.