Por Laszlo Beke

os gemelos digitales son un tema muy interesante, ya que abren las apetencias cuando se pueden perfectamente simular en forma virtual las acciones y los procesos físicos, e incluso los automatizados. Levantan todavía más interés, cuándo se puede  imaginar que la comunicación con el gemelo digital se podrá hacer en lenguaje natural, y así habilitar Inteligencia Artificial. Actualmente, los gemelos digitales están revolucionando la toma de decisiones en las fábricas y los más innovadores los están aprovechando para impulsar la eficiencia. Los gemelos digitales no solo están reconfigurando manufactura, sino que la revolución se extiende a otros ámbitos

. Su futuro representa un enorme potencial para la eficiencia, para la seguridad, para la optimización de procesos, para la toma de decisiones informadas y para el desarrollo de productos. Aprovechamos en este escrito para revisar algunos de estos aspectos.

Aplicaciones en Manufactura

En el sector manufactura, encuestas recientes indican que el 86% de las empresas piensan que los gemelos digitales son aplicables a su organización, el 44% ya han implementado gemelos digitales y el 15% tiene planificado hacerlo. La implementación de un gemelo digital ya no es una opción solo para los líderes de los sectores. La “fábrica del futuro” ya llegó, y está proveyendo valor hoy en día

En operaciones de ritmo acelerado, los gemelos digitales de manufactura – representaciones virtuales en tiempo real de la fábrica- le proveen a los fabricantes la habilidad de soportar tomas de decisiones más rápidas, más inteligentes y más efectivas en costos

. Pueden profundizar el conocimiento de sus complejos sistemas físicos y de las operaciones de producción, y además optimizar la programación de la producción y simular escenarios para entender el impacto de la introducción de nuevos productos. En la mejora de las operaciones de manufactura los gemelos digitales tienen un rol determinante y estas son algunas de sus aplicaciones claves:

• Diseño de productos – en esta etapa los gemelos digitales sirven como generador de prototipos virtuales y se les puede usar en simulaciones.
• Optimización de procesos – las empresas, al crear gemelos digitales de procesos de manufactura usando data proveniente de sensores, pueden analizar indicadores de desempeño.
• Control de calidad – los gemelos digitales modelan cada aspecto del proceso de producción, identificando variaciones y sugiriendo mejoras.
• Administración de la cadena de suministros – Los gemelos digitales asisten en el seguimiento y el análisis de los indicadores claves de las cadenas de suministro y de la logística.

Cómo funciona un gemelo digital en una fábrica

Los gemelos digitales proveen un modelo comprehensivo del piso de la fábrica. Simulan resultados en tiempo real, basado en las condiciones de la fábrica, permitiendo el análisis de escenarios de producción. En su estado más avanzado, pueden ser integrados a la toma de decisiones en tiempo real, por ejemplo en la programación de la producción – bien sea con revisión e intervención manual o a través de una automatización total. Los casos de uso de los gemelos digitales varían de acuerdo al contexto operacional de la fábrica:

• Inversión inicial – el gemelo digital puede validar el diseño, optimizar el espacio y estimar la magnitud del inventario. Dependiendo del nivel del detalle del gemelo, puede incluso evaluar parámetros espaciales para activos – ergonomía, espacios libres y movimiento de empleados.
• Operaciones maduras – los gemelos digitales pueden identificar cuellos de botella y los cambios pueden ser modelados con alta fidelidad.
• Modelaje de – procesos estocásticos difíciles de predecir, de inventarios transitorios y de cambios … todos utilizando data real.
• Aprendizajes del gemelo digital aplicables a – diferentes tipos de decisiones, al balanceo de líneas, a la priorización de las oportunidades de mejora continua. 

Aplicaciones de gemelos digitales en otras áreas

• Arquitectura – los gemelos digitales facilitan revisiones de diseños en tiempo real. Las experiencias envolventes en Realidad Virtual y Aumentada mejoran la colaboración y la toma de decisiones.
• Sector aeroespacial – aparte del proceso de manufactura, los gemelos digitales facilitan la visualización, el entrenamiento y las exposiciones virtuales de aviones.
• Otros sectores – los gemelos digitales encuentran aplicación en potencia eléctrica, en salud, en administración urbana y en agricultura.

El futuro de gemelos digitales

• Adopción más amplia – las representaciones gemelos digitales de alta fidelidad, potenciadas por los avances de la tecnología, continuarán impulsando la innovación y la toma de decisiones.
• Gemelos Digitales como un Servicio – las soluciones de gemelos digitales basadas en la Nube serán más robustas y con mejor relación costo-eficacia, ampliando a una audiencia más amplia el acceso a los gemelos digitales.
• Entorno Inteligente Emergente –  las jerarquías de gemelos digitales y las redes integradas permitirán la creación de Entornos Inteligentes, cambiando la forma de interacción con los mundos físicos y digitales.

Se hace referencia a Digital twins: The next frontier of factory optimization, 7 Digital-Twin Applications for Manufacturing – ASME, Top 10 Applications & Use Cases for Digital Twins, Digital twin and its applications: A survey , The Future of Digital Twins , y How Will Digital Twins Evolve in the Future? Predictions and Emerging. También aparece en mi Portal http://tinyurl.com/yevbc9cs.