Gemelo digital de Planta de Producción: ¿Qué son y para qué sirven?

A medida de que la conectividad del Internet Industrial de las cosas -IO- proporciona al sector industrial un número cada vez mayor de maneras de acceder a sus datos gracias a sensores encerrados en las máquinas y equipo industrial, la necesidad de métodos de gestión, control y análisis de datos se ha vuelto cada vez más importante.

La cantidad de datos recopilados a partir de la vigilancia de una fábrica inteligente es grande, pero si estos datos no se organizan de manera que puedan servir de apoyo en el proceso de decisiones, entonces no sirven para nada.

Por ello existe un método infalible para aprovechar al máximo esta recolección de datos: El gemelo industrial.

¿Qué es un gemelo digital?

Se trata de una representación virtual que coincide con los atributos físicos que necesita una planta, industria, fábrica o producto en tiempo real. Esto es posible gracias al uso de cámaras, sensores y otras técnicas de recopilación de datos

En otras palabras, los gemelos digitales son un modelo “en vivo” que se usan para impulsar mejores resultados dentro de los negocios a través de la recopilación de datos, por lo que es implementado muchas veces dentro del sector manufacturero.

Evolución

Al igual que en los anteriores momentos decisivos de la historia de la humanidad -como la revolución industrial-, los gemelos digitales y el internet industrial de las cosas representan un cambio radical en el mundo de las industrias.

Para que un gemelo industrial se convirtiera en el componente que es ahora, pasó por numerosas etapas. Entre ellas:

Primera etapa

Se crea una versión física que solo puede existir en todo proceso de fabricación

Segunda etapa

Se añade una versión digital que aumenta la eficacia de la versión física con respecto a la información adicional.

Tercera etapa

Inicia la interacción entre las versiones digitales y físicas

Cuarta etapa

Existe mayor convergencia e interacción entre ambas versiones.

¿Para qué sirve un gemelo digital?

El gemelo digital es una herramienta industrial que puede aplicarse en un número aparentemente ilimitado de escenarios gracias a sus funciones.

Un gemelo digital permite:

• Visualizar productos que funcionen correctamente en sus entornos o que están siendo utilizados por el personan en tiempo real.
• Poner al servicio equipos de centros de servicio remotos, esto con el fin de reducir los costos de servicio.
• Lo que hace al Gemelo Digital (y al internet industrial de las cosas en general) tan valioso es que pueden proporcionar valor a las empresas y fábricas a lo largo del ciclo de vida de la fabricación de productos.
• Conectar sistemas/procesos separados para mejorar el seguimiento y la vigilancia de los equipos.
• Involucrar todos los aspectos que tienen lugar en las áreas de producción, desde controladores de plantas y máquinas hasta líneas de producción que tienen lugar en el entorno virtual.
• Solucionar los problemas de los equipos en lugares remotos para reducir los tiempos de resolución de incidentes que puedan existir.
• Obtener el control de los procesos y sistemas complejos para la empresa.
• Evaluar las decisiones de producción basadas en el análisis.

Impacto de los gemelos digitales en la industria

El impacto de la tecnología de los gemelos digitales dentro del sector industrial, se puede categorizar en tres zonas específicas.

Primera zona de impacto: La producción y el diseño

Los gemelos digitales se encargan de optimizar la eficiencia de producción -y de las demás actividades de la empresa en general- al predecir los fallos en la producción, de modo que puedan ser reparados antes de que afecten profundamente a los objetivos de fabricación.  Se pueden realizar mejoras al ajustar los parámetros a lo largo de la línea de producción del gemelo, sin arriesgar la producción. Se trata de simulaciones exitosas que pueden ser aplicadas al sistema de producción de la vida real.

Además, los gemelos digitales pueden ser analizados por los equipos de ingeniería para comparar el comportamiento real del producto con su diseño -o boceto-. Las desviaciones de comportamiento pueden ser evaluadas por ellos para influir o modificar futuras iteraciones de desarrollo del producto.

Segunda zona de impacto: Los productos en el campo.

Los gemelos digitales permiten la puesta en marcha y el diagnóstico a distancia de los productos que ya están en el campo, lo cual reduce los costes de servicio y mejora la satisfacción del cliente.

En los casos en que se necesita de un técnico para ocuparse físicamente de un fallo en el funcionamiento de la maquinaria, el problema se puede diagnosticar primero a distancia por medio del gemelo digital para pedir el equipo y las piezas necesarias en su reparación.

De igual manera, cuando se vayan a poner en servicio nuevos productos para los clientes, la configuración de las maquinarias puede ser realizada por el personal de servicio a distancia.

Tercera zona de impacto: Futuros productos

Con los gemelos digitales, los nuevos productos pueden ser desarrollados con conocimientos basados en el comportamiento de los productos existentes en las fábricas.

El rendimiento y el uso que el cliente les dé a los productos se reflejan en el gemelo y luego alimentan el desarrollo del producto y su proceso de fabricación para ayudar a impulsar los márgenes del producto. De esta manera, aumenta la satisfacción del cliente y la cuota de mercado.

El futuro del concepto de gemelos digitales

El futuro de los gemelos digitales dentro de la industria radica en cómo se utilizarán junto con otras tecnologías emergentes, entre ellos el aprendizaje por máquina, el reconocimiento de objetos, el análisis acústico, el procesamiento avanzado de señales y el procesamiento del lenguaje natural (PNL).

Los gemelos digitales están ayudando a las empresas a satisfacer mejor las necesidades de sus clientes y a adaptarse rápidamente a las nuevas demandas del mercado.

Con el rápido crecimiento tecnológico, es difícil imaginar hacia dónde se dirige la transformación digital del sector industrial. Sin embargo, una excelente manera de hacerlo es observar más de cerca el concepto de Gemelo Digital dentro del IO -Internet industrial de las cosas-.