La tecnología de gemelo digital ha cambiado radicalmente la forma de diseñar productos, al crear réplicas exactas de modelos reales, se puede analizar de forma exhaustiva cómo se comportan esos equipos desde los entornos virtuales.
Crear estos prototipos ayuda a la empresa a reducir costos y a crear mejores productos, con la seguridad y garantía que les da el tener pruebas digitales previas a su creación de manera física.
De acuerdo a la página de Consultoría de Exactitud: predijo que el mercado mundial de gemelos digitales crecería a una tasa anual del 39.48 % desde 2020 a 2029. Se espera que supere los 93.11 mil millones de dólares en 2029.
¿Qué es un gemelo digital?
Un gemelo digital es una réplica exacta de un producto, sistema u objeto, creado de manera virtual, donde se refleja en todo momento cómo está funcionando su versión en el mundo real.
Los gemelos digitales pueden ser usados para representar comportamientos o procesos de equipos reales, donde intervienen varios tipos de tecnologías, como Inteligencia Artificial (IA), y Machine Learning.
Los prototipos digitales reducen costos y mejoran productos al ofrecer pruebas previas a su fabricación física.
Tipos de gemelos digitales
- Gemelo de sistemas: este se obtiene cuando se combinan dos o más gemelos de productos. Cuando se estudia la relación de activos y productos, se realizan optimizaciones con datos más reales.
- Gemelo de producto: combinan dos o más gemelos de componentes para comprender cómo interactúan entre sí y producir información nueva.
- Gemelo de procesos: aquí se reúnen dos o más sistemas, con el fin de recrear almacenes o líneas de fabricación enteras, influyendo en las decisiones tomadas para maximizar el impacto comercial. Es el tipo de gemelo más grande.
- Gemelo de componentes: estos replican solo sola parte de un producto o activo. A partir de aquí se inicia la creación de los gemelos, del mundo real al mundo digital. Son los gemelos más pequeños.
¿Qué utilidad tiene un gemelo digital?
Los gemelos digitales son usados generalmente por las industrias, y su utilidad radica en la capacidad de analizar de manera virtual procesos y rendimientos de productos. Este enfoque permite realizar evaluaciones exhaustivas antes de implementaciones que puedan generar costos significativos en el mundo real. Así, se pueden llevar a cabo ajustes de manera eficiente, asegurándose de obtener los resultados deseados.
Estas acciones permiten que los profesionales que trabajan en estos sistemas, experimenten, aprendan, entiendan mejor los equipos físicos, facilitándoles la realización de pruebas sin exponer los equipos físicos a riesgos innecesarios.
¿Cómo funciona un gemelo digital?
Se puede crear a partir de datos físicos, como los obtenidos de sensores, o de datos simulados. Para esto se usa tecnología de IA, Machine Learning, Internet de las Cosas (loT) y análisis de datos.
Generalmente un experto en ciencia de datos estudia el objeto que tiene que replicar y mediante modelos de matemáticas y software se replican los datos obtenidos para crear el producto de manera virtual. El software crea sistemas virtuales que predicen el proceso o rendimiento del producto usando varias tecnologías para dar con datos precisos y analizar los diferentes escenarios que pueda tener el prototipo.
Los gemelos tienen tres partes fundamentales:
- El primero es el producto físico.
- Luego el producto creado de manera virtual.
- Y por último las conexiones generadas entre ambos.
¿Cuáles industrias está usando gemelo digital?
Numerosas industrias están adoptando tecnologías de gemelos digitales para potenciar sus operaciones en sectores clave como:
- Manufactura, tiene un gran auge y es el mercado de mayor crecimiento con esta tecnología.
- Salud, aquí se refleja en la replicación de órganos y pacientes, así como en la realización de pruebas con medicamentos, lo que contribuye significativamente a avances y tratamientos más eficaces.
- Energía, se usan para predecir los picos de consumo y prepararse de forma adecuada, optimizando así la gestión de recursos.
- Transporte, en este sector es usado para crear y probar vehículos, además de predecir los mantenimientos, contribuyendo a ahorros significativos en costos operativos.
Estos gemelos ayudan a:
- Mejorar la eficiencia y calidad en el diseño y producción de productos.
- Anticipar y pronosticar el rendimiento y la confiabilidad de los sistemas.
- Identificar y solucionar posibles problemas antes de que se manifiesten.
- Aumentar la seguridad y eficacia de los procesos.
Ventajas de usar gemelos digitales
- Reduce riesgos: pueden ayudar a reducir riesgos o detectar posibles inconvenientes con los equipos o productos antes de que ocurran.
- Mejora los resultados de la empresa: al tener un gemelo digital, la empresa tiene información más precisa, mejorando sus decisiones y por ende sus resultados.
- Monitoreo remoto: de acuerdo al tipo de prototipo o gemelo desarrollado, estos se pueden manejar de forma remota, sin la necesidad de estar físicamente donde se encuentra el producto físico.
- Uso de las nuevas tecnologías: para el desarrollo de los gemelos digitales se usan aplicaciones de realidad virtual y aumentada.
- Mantenimiento predictivo: este punto es muy relevante para las fábricas, ya que pueden detectar con sus prototipos, posibles fallas que afecten la producción, permitiéndoles hacer mantenimientos puntuales en las áreas que el equipo necesita.
¿Cómo un gemelo digital afecta el desarrollo de producto?
Al contar con prototipos de gemelo digital, la creación de producto es más rápida y segura, ya que al fabricar un producto físico intervienen muchos elementos que la empresa no puede controlar.
Al tener estos gemelos se detectan los posibles errores digitales que al hacerse de forma física conlleva más gastos y recursos en su fabricación. Sin embargo, si desde el principio se tienen los datos claros, los diseñadores exploran sin riesgo, teniendo más oportunidad para innovar sin afectar la producción, creando prototipos con datos más certeros, optimizando un desarrollo más efectivo y eficiente.
Además, ayuda a mejorar la seguridad de los productos, reduciendo riesgos y protegiendo a los consumidores.
Referencias:
https://www.interempresas.net/Robotica/Articulos/510139-Que-es-un-gemelo-digital-y-por-que-es-importante.html
https://es-la.workplace.com/blog/digital-twinning
https://exactitudeconsultancy.com/es/informes/21116/mercado-gemelo-digital/
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