“Gemelo digital” es un concepto, digamos que no nuevo pero sí reciente, que cada vez se oye más. Pulula sobre todo en conversaciones de empresa y se suele asociar a conceptos algo difusos como eso de la “industria 4.0”.
Se alude con este nombre a una réplica digital de sistemas, dispositivos y proceso de datos provenientes del mundo físico. Una especie de puente entre ambos mundos, por así decir, que simplifica el estudio de un modelo al hacerlo por la vía digital y ayuda al diseño de productos y la prevención de problemas.
Origen
El término se acuñó en la NASA en 2012. Ante la necesidad de replicar incidencias en el uso de cápsulas espaciales se decidió imitar de forma virtual las posibles situaciones que le sucederían al ponerlas en órbita.
Metodología
El diseño de un gemelo digital empieza con el trabajo de un grupo de expertos que estudian la situación real, material. Estos indican cuáles son los datos necesarios que deben recogerse y definen las características de objeto o proceso de partida. Huelga decir que para que el trabajo tenga sentido la precisión del simulacro debe ser lo más exacta posible.
Con todo ello se fabrica el modelo, el cual debe estar conectado de alguna manera a la fuente física, con objeto de hacerlo funcionar en directo. Todas las circunstancias, todos los datos importan, desde los propios del objeto analizado, su historial de mantenimiento y operatividad, hasta los del entorno en que se encuentra.
Una vez puesta en marcha la simulación, se recogen los datos en tiempo real, se transmiten a sistemas online y se procesan. Por último se genera digitalmente el proceso, aplicando las modificaciones necesarias. Se observan posibles errores y cómo detectarlos y corregirlos.
Cuando en términos digitales se cumplen los requisitos, se regresa al mundo físico a continuar el proyecto.
Existen muchas áreas que se benefician de reproducir de esta forma un gemelo digital. Industrias pesadas como la aviación o ferroviaria, u otras como la sanitaria, se sirven de estos modelos para prevenir incidencias y simular problemas y errores.
Además de la NASA, compañías como Rolls Royce o General Electrics se sirven de gemelos digitales en sus procesos industriales.
Tipología
Los gemelos digitales se suelen clasificar en tres tipos:
- De producto: comprenden un análisis digital del funcionamiento y rendimiento de un producto.
- De producción: simulan un proceso de producción con vistas a mejorar su eficacia.
- De rendimiento: estudian los datos que maneja un sistema con objeto de mejorar sus resultados.
Ventajas
Es fácil comprender todas las ventajas que supone la generación de gemelos digitales:
- Económicas: Permiten ahorrar costes al evitar simulaciones reales y, mejor aún, anticipar y resolver incidencias no previstas de antemano.
- Estratégicas: Se recopilan una gran cantidad de datos que pueden tener valor en el futuro. Ayuda a la toma de decisiones por parte de dirección.
- De calidad: sirve para reconocimiento de fallos en procesos o productos. Apoyan a la labor de mantenimiento.
- De producción: se obtiene información sobre el comportamiento de un producto en diversas situaciones. Permite simplificar el proceso de fabricación.
Los avances en el Internet de las cosas, los análisis de datos, el machine learning y la inteligencia artificial prometen un futuro brillante para el uso de gemelos digitales en estos y otros ámbitos.