En la era de la industria 5.0, donde la digitalización y la automatización están transformando radicalmente los procesos industriales, surge un concepto innovador que promete impulsar la eficiencia y la toma de decisiones estratégicas: los gemelos digitales. Estos sofisticados modelos virtuales, que replican de manera precisa el comportamiento y las características de un sistema físico en tiempo real, han abierto un horizonte de posibilidades sin precedentes.
Los gemelos digitales, cimentados en tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT), la inteligencia artificial (AI) y el procesamiento de grandes volúmenes de datos (Big Data), se han convertido en la piedra angular de la industria 5.0. Al aprovechar la conectividad y la capacidad de análisis avanzado, los gemelos digitales permiten a las organizaciones simular, monitorear y optimizar sus operaciones de manera virtual, antes incluso de implementar cambios en el mundo físico.
En este blog, explicaremos en detalle los fundamentos y la implementación de los gemelos digitales en el contexto de la industria 5.0.
Definicion y caraterísticas de un gemelo digital
Los gemelos digitales son la llave que desbloquea la transformación inteligente de la industria 5.0, permitiendo la optimización de procesos, la toma de decisiones informadas y el impulso hacia la excelencia operativa.
Definición de gemelo digital
Los gemelos digitales son representaciones virtuales que recrean y simulan de manera precisa el comportamiento y las características de un sistema físico o proceso en tiempo real. Estos modelos digitales son la columna vertebral de la industria 5.0 y permiten una integración más estrecha entre el mundo físico y el digital.
En esencia, un gemelo digital es una réplica virtual de un objeto, equipo, proceso o sistema físico. A través de la captura de datos en tiempo real y la retroalimentación constante, los gemelos digitales brindan información precisa y actualizada sobre el estado, el rendimiento y el comportamiento de su contraparte física. Esta información se utiliza para el análisis, la optimización y la toma de decisiones informadas en diversos contextos industriales.
Funcionamiento y elementos de un gemelo digital
La creación de un gemelo digital implica la integración de múltiples componentes tecnológicos y la captura continua de datos relevantes. Algunos de los elementos clave de un gemelo digital incluyen:
-
Sensores y dispositivos IoT: Recopilan datos del mundo físico, como mediciones de temperatura, vibración, presión, flujo, entre otros, y los transmiten a la plataforma del gemelo digital.
-
Plataforma de gemelo digital: Es el núcleo central que procesa, almacena y analiza los datos capturados.
-
Modelos y algoritmos: Permiten simular el comportamiento y las interacciones del sistema físico en el gemelo digital.
-
Conectividad y comunicación: Facilita la transmisión de datos entre los componentes del gemelo digital y la infraestructura física.
-
Representación virtual: Tras generar el modelo de datos, se procede a mostrar la virtualización de la simulación obtenida a través de los datos. Esta representación virtual del gemelo digital se puede realizar mediante tecnologías como la Realidad Virtual o la Realidad Aumentada o softwares 3D.
Implementación de gemelos digitales en la industria 5.0
En la era de la industria 5.0, los gemelos digitales se han convertido en una pieza fundamental para impulsar la transformación digital de las empresas. Al aprovechar la conectividad, la analítica avanzada y las tecnologías de simulación, los gemelos digitales ofrecen una serie de ventajas competitivas increíbles.
Beneficios de los gemelos digitales en la industria 5.0
-
Optimización de procesos y recursos: Los gemelos digitales permiten identificar cuellos de botella, ineficiencias y oportunidades de mejora en los procesos industriales. Al simular diferentes escenarios y realizar análisis de datos avanzados, las organizaciones pueden optimizar sus operaciones, mejorar la eficiencia y reducir costos.
-
Mantenimiento predictivo y reducción de tiempos de inactividad: Los gemelos digitales monitorean constantemente el estado de los activos físicos y generan alertas en tiempo real sobre posibles problemas o necesidades de mantenimiento. Esto permite implementar estrategias de mantenimiento predictivo, lo que ayuda a reducir los tiempos de inactividad no planificados y a maximizar la disponibilidad de los equipos.
-
Mejora de la toma de decisiones estratégicas: Los gemelos digitales proporcionan información precisa y actualizada sobre el rendimiento y el comportamiento de los sistemas físicos. Esto permite a los líderes empresariales tomar decisiones más informadas y estratégicas, anticipar escenarios y evaluar diferentes estrategias con mayor precisión.
-
Diseño y prototipado virtual: Los gemelos digitales permiten realizar pruebas virtuales y validar diseños antes de implementarlos físicamente. Esto acelera el ciclo de desarrollo de productos, reduce los costos asociados con errores y retrabajos, y mejora la calidad y la eficiencia del diseño.
-
Simulación de escenarios y gestión de riesgos: Los gemelos digitales permiten simular diferentes escenarios y evaluar su impacto en tiempo real. Esto ayuda a prever y gestionar riesgos potenciales, evaluar estrategias alternativas y optimizar la planificación de operaciones en entornos complejos.
Ejemplos del uso de gemelos digitales en empresas
Tecnología para optimizar el funcionamiento de las depuradoras de agua
El objetivo de este proyecto era desarrollar un sistema que permitiese verificar en tiempo real el funcionamiento de las depuradoras de agua.
Para lograr esto, Acciona se asoció con DeuSens para desarrollar una herramienta web que generaba mapas 3D interactivos conectados en tiempo real a los componentes de la instalación mediante sensores y conexiones IoT.
Esta herramienta personalizada permitió a Acciona visualizar y comprobar el funcionamiento de las depuradoras de agua de forma más eficiente, gracias a un dashboard visual 3D y un panel de control, mejorando la gestión y el mantenimiento de las plantas de depuración.
Stand extendido de Telefónica en el MWC 2023
Visualizador 3D y configurador de edificios para web
Con el objetivo de facilitar y guiar a los clientes durante el proceso de compra, permitiendoles configurar su solución a medida, Faveker confió en DeuSens para desarrollar un configurador web 3D.
Este permitía a los clientes visualizar sus productos de gres para construcción y personalizar características como su tamaño, su orientación o sus materiales y colores. Con una interfaz intuitiva, los clientes accedían al Viewer 3D en cualquier navegador, explorando el catálogo completo sin descargas externas. El Viewer 3D optimizó el proceso de venta de Faveker al ofrecer estímulos visuales hiperrealistas y una experiencia sorprendente. Además, gracias a esta herramienta mejoró la conexión con los clientes, permitiéndoles visualizar cómo quedaría el gres porcelánico seleccionado.
Gemelos digitales para la optimización de operaciones aeroportuarias
La Autoridad del Aeropuerto de Vancouver (VAA) se asoció con Unity para implementar gemelos digitales en el Aeropuerto Internacional de Vancouver (YVR).
Estos gemelos digitales mejoraron las operaciones al proporcionar datos 3D históricos y en tiempo real, agilizando los flujos de trabajo y optimizando la colaboración. La integración de los gemelos digitales ayudó a YVR a predecir el flujo de pasajeros y asignar recursos de manera más eficiente, mejorando la toma de decisiones en la gestión operativa.
Gemelo digital con Realidad Mixta para el mantenimiento de bombas de agua
Futuro de los gemelos digitales en la industria 5.0
En la industria 5.0, los gemelos digitales tienen un papel fundamental en la transformación y evolución de las operaciones empresariales. A medida que avanzamos hacia un entorno altamente conectado y automatizado, los gemelos digitales se convertirán en una herramienta imprescindible para la optimización de procesos y la toma de decisiones estratégicas. Serán aún más sofisticados y completos, permitiendo la recreación y simulación de objetos físicos, procesos y sistemas completos.
En el futuro, veremos tendencias emergentes en el campo de los gemelos digitales, como la integración con tecnologías como la Internet de las Cosas (IoT), la Realidad Aumentada (RA) y la Inteligencia Artificial (IA). Estas integraciones permitirán una mayor automatización, interconexión y análisis de datos en tiempo real, lo que mejorará la toma de decisiones y la eficiencia operativa. Además, es probable que los gemelos digitales se vuelvan más accesibles y fáciles de implementar, gracias a los avances en la computación en la nube y las plataformas de desarrollo de gemelos digitales. Esto permitirá a las empresas de diferentes sectores aprovechar los beneficios de los gemelos digitales sin requerir una inversión significativa en infraestructura y recursos.
Preguntas Frecuentes
- ¿Qué es un gemelo digital?
Un gemelo digital es una réplica digital de un producto, servicio, proceso, o toda una empresa.
- ¿Cómo funcionan los gemelos digitales?
Los gemelos digitales funcionan a través de tres elementos clave: datos, modelos y algoritmos. Los datos provienen de sensores y otros dispositivos de recolección de datos. Los modelos representan las relaciones entre los diferentes elementos de nuestro negocio. Los algoritmos permiten simular, predecir y optimizar.
- ¿Cómo pueden beneficiar a mi empresa los gemelos digitales?
Los gemelos digitales pueden mejorar la eficiencia operativa, mejorar la toma de decisiones, y fomentar la innovación en tu empresa.
- ¿Cómo se crean los gemelos digitales?
Crear un gemelo digital requiere de tres elementos clave: datos, modelos y algoritmos. Los datos provienen de sensores y otros dispositivos de recolección de datos. Los modelos representan las relaciones entre los diferentes elementos de nuestro negocio. Los algoritmos permiten simular, predecir y optimizar.
- ¿Los gemelos digitales son solo una moda pasajera?
No, los gemelos digitales son una tendencia a largo plazo en el mundo empresarial. Esta tecnología revolucionaria permitirá a las empresas estar siempre a la vanguardia.
- ¿Cuál es el futuro de los gemelos digitales en los negocios?
Los gemelos digitales son el futuro de los negocios. Permitirán a las empresas estar siempre a la vanguardia, maximizando su eficiencia y rentabilidad.
Conclusión sobre los gemelos digitales
Los gemelos digitales van a desempeñar un papel crucial en la Industria 5.0, brindando a las empresas una ventaja competitiva en un entorno empresarial en constante evolución.
Además, son una herramienta poderosa que está revolucionando la forma en que hacemos negocios. Al permitir a las empresas simular, predecir y optimizar sus procesos, esta tecnología les permite estar siempre un paso por delante, de adaptarse de forma más rápida a los cambios y de maximizar su rentabilidad.
Por esta razón, para aprovechar al máximo los beneficios de los gemelos digitales, es importante que las empresas adopten una mentalidad centrada en los datos y la digitalización, y teniendo presente que los gemelos digitales no son solo el futuro de los negocios; sino que ya son una herramienta muy presente en el ámbito empresarial.
