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¿Qué es un gemelo digital?

En el entorno de la industria 4.0 surge un concepto disruptivo en la transformación digital, el gemelo digital.

 

En este concepto se engloban soluciones donde se pueden crear representaciones digitales de los productos y procesos, tomando datos de forma directa de los dispositivos físicos. Estos sistemas, explotando esta capacidad de recopilar datos en tiempo real, junto con el almacenamiento masivo de datos históricos, y aplicando técnicas como por ejemplo machine learning, o analítica avanzada, permite implementar funciones de predicción y simulación. De tal forma que los usuarios pueden tomar decisiones como si se enfrentarán a la realidad física.

 

Gracias al gemelo digital, se consigue un entorno de experimentación seguro, anticipándonos a la realidad, donde se pueden aplicar procesos de transformación que permitan mejorar la eficiencia y la productividad, reduciendo costes y mejorando tanto productos como procesos.

 

Por ejemplo, es posible tener un sistema que monitorice digitalmente el proceso de fabricación ofreciendo posibilidades de simular distintos escenarios de planificación, recogiendo datos de forma directa de los sensores de las máquinas en los puestos de trabajo, el historial de las operaciones, los planes de fabricación, tareas de mantenimiento programadas, etc.

 

Información en tiempo real modelada para tomar decisiones

Es sabido por todos que la evolución tecnológica a la que hemos asistido nos permite recopilar datos en tiempo real de cualquier fuente y lugar, así como manejar grandes cantidades de datos, aplicar algoritmos predictivos y mostrarlo todo de una forma visual al usuario.

 

Gracias a un gemelo digital, todas estas operaciones no tienen por qué tener consecuencias imprevistas en la planta de producción, ya que podemos “simular” virtualmente cambios basados en datos procedentes de la oferta, procesos o mantenimiento.

 

Este tipo de sistemas no son exclusivos de las plantas de producción, es posible aplicarlos a diferentes sectores y casos de uso.

 

Sin embargo, no son pocos los retos a los que se enfrentan todavía este tipo de soluciones.

 

Por un lado, podemos encontrarnos con limitaciones que hacen más difícil monitorizar constantemente y digitalizar todos y cada uno de los procesos que influyen en la eficiencia de una planta, con mucho equipos y sistemas heredados que con frecuencia se encuentran aislados, con protocolos y una arquitectura que no siempre es la más adecuada.

 

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Además, la creación de gemelos digitales suele implicar almacenar y tratar grandes volúmenes de datos, así como la posibilidad de gestionar varias copias digitales al mismo tiempo, con objeto de evaluar escenarios alternativos.

 

Aunque los retos tecnológicos son importantes y dependen en gran medida del grado de digitalización de la empresa, ya podemos ofrecer algunos ejemplos.

 

Aplicaciones del gemelo digital

Sobre el papel, el potencial de los gemelos digitales dentro de la industria 4.0 es indudable. En Semantic Systems, ya estamos participando en varios proyectos de construcción de gemelos digitales, de los cuales podemos deducir sus grandes beneficios.

 

Eficiencia energética

¿Cómo optimizar el consumo energético derivado de la climatización en una planta de fabricación?

 

Ya no es necesario realizar análisis durante meses para recibir la respuesta. Gracias al modelo predictivo derivado de un gemelo digital podemos saber qué escenario de encendido y apagado de climatización es el más óptimo, teniendo en cuenta el histórico de temperaturas,tanto interior, como exterior, predicciones meteorológicas, turnos de trabajo, etc.

 

Optimización de planificación y secuenciación en entornos de producción

Una incidencia en el proceso productivo supone una importante pérdida de material, tiempo y energía para toda la planta.

 

Gracias a un gemelo digital de la fábrica, se puede desarrollar e implantar un control predictivo, que se adelante a las posibles incidencias y cree planes de trabajo preventivo.

 

Apoyo a la toma de decisión en configuración de productos industriales

El conocimiento del producto que poseen los usuarios no puede quedar aislado del proceso de producción ni de la mejora del mismo.

 

Un gemelo digital permite desarrollar un sistema que ofrece recomendaciones de mejora basándose en las especificaciones que hacen los usuarios cuando lo demandan, descubriendo nuevas reglas aplicables según su experiencia, permitiendo generar un nuevo conocimiento sobre el producto desde la experiencia del usuario.

 

repcon, el aliado del Gemelo Digital

En Semantic Systems ya estamos trabajando en varios proyectos de gemelos digitales en la industria 4.0.

 

Nuestra vocación es seguir apostando por estos entornos que, entendemos, van a permitir en los próximos años, dar un salto de gigante a las empresas del sector.

 

Al trabajar codo con codo con nuestros clientes desde las tecnologías de la información, analizando, optimizando e implementado soluciones en todos los procesos clave de la cadena de valor, podemos proporcionar el conocimiento y la experiencia que este sector demanda.

 

Contamos, además, con una plataforma tecnológica propia, llamada repcon, que nos permite integrar todos los componentes tecnológicos necesarios para este tipo de soluciones.

 

Son muchos los retos que todavía tiene por delante el gemelo digital en la industria, pero los cimientos de su aplicación y sus potenciales beneficios marcarán la diferencia en una industria que está apostando por la digitalización.

 


 

También le puede interesar leer el siguiente ebook descargable: Personalización de productos, una complejidad con solución en la Industria 4.0

 


 

Juan Antonio Gómez Amores

Director de Proyectos. Responsable Gemelo Digital

Ingeniero Informático por la Universidad de Deusto con más de 20 años de experiencia en el negocio de Aplicaciones software de gestión sobre diferentes tecnologías. Dirección de proyectos, consultoría y especialista en configuración de productos.