IoT
Industria 4.0

Los gemelos digitales marcan el camino de la industria 4.0

En los procesos industriales, el gemelo digital supone una representación virtual de la fábrica en todo su ciclo de vida, evitando problemas con antelación, aumentando capacidades productivas y mejorando su eficiencia.

gemelos digitales sothis

A finales de la década de los 60, el cineasta Stanley Kubrick sorprendía al mundo con HAL 9000, el superordenador de 2001: una odisea en el espacio, capaz de monitorizar y gestionar el funcionamiento de la nave. Hoy, en pleno siglo XXI, el protagonista de la película de Kubrick ha dejado de ser pura ciencia ficción para convertirse es una realidad de la Industria 4.0. Hablamos de los gemelos digitales, una tecnología totalmente disruptiva capaz de representar de forma virtual un producto, servicio o proceso físico

El gemelo digital (digital twin) debe nutrirse de los datos en tiempo real que se extraen de todos los activos físicos que influyen en el proceso productivo, gracias a que todos ellos han sido digitalizados, guardados y procesados (big data), e interactúan con otros datos virtuales y datos de interacción entre ellos. Esta información específica se basa en el histórico de datos de casos de uso reales, por lo que es una gran herramienta para poder analizar y comprender las diferentes fases del producto y de esta forma poder optimizarlas

En el sector industrial, uno de los sectores donde más aplicaciones se están dando, el gemelo digital supone una representación virtual de la fábrica o del proceso de producción en todo su ciclo de vida. Pero, “podemos decir que es mucho más: es donde ambos mundos convergen, sirviendo como puente entre objetos, procesos, sistemas y un mundo de datos que desbloquea cientos de posibilidades”, explica Joaquín Guerra, director de la unidad de Ingeniería y Consultoría Digital de Sothis

Un gemelo digital puede generarse para fábricas totalmente nuevas, desde el principio, y también con plantas que ya se encuentran en funcionamiento para, por ejemplo, integrar o rediseñar una línea de producción en un sistema existente. “La finalidad de disponer de una representación virtual de una fábrica es reunir todos los factores y circunstancias que influyen en el proceso productivo y así simular y evaluar escenarios que puedan ser validados y replicados en la realidad”, explica Guerra.

 

Joaquín Guerra, director de la unidad de Ingeniería y Consultoría Digital de Sothis. 

 

Visión global

Los gemelos digitales pueden abarcar prácticamente toda la cadena de valor del sistema productivo. Según Guerra, “la representación de todos los procesos nos permite optimizarlos prácticamente en tiempo real y obtener un mayor control de todo el ciclo”. Así, el gemelo digital ofrece una completa visión, permitiendo el análisis inteligente de datos y la monitorización de sistemas para evitar problemas con antelación, aumentar capacidades productivas y mejorar su eficiencia. De este modo, la tecnología permite personalizar la producción, prevenir tiempos de inactividad, minimizar costes, ayudar en la toma de decisiones y asegurar inversión, reducir el time to market, desarrollar nuevas oportunidades de negocio o verificar si el producto cumple con los requisitos normativos en materia de seguridad y calidad para su comercialización, entre otros beneficios.

 

"Es la tecnología más avanzada debido a su potencial para mejorar el rendimiento de los sistemas, procesos y servicios, mediante la monitorización y simulación de cualquier tipo de activo"

 

“Gracias a la simulación de escenarios alternativos y la integración automática de datos obtenidos en tiempo real de cualquier proceso, el uso de gemelo digital permite desde la simulación y validación del proceso de fabricación, la optimización del dimensionamiento de los recursos (maquinaria, operarios, flujos logísticos…), la mejora de su disposición en planta y la optimización de la producción. También nos permite identificar cuellos de botella en la producción o ineficiencias propias del proceso, permitiéndonos adelantarnos y corregirlas antes de que sucedan en entorno real”.

En definitiva, podríamos decir que “es la tecnología más avanzada debido a su potencial para mejorar el rendimiento de los sistemas, procesos y servicios, mediante la monitorización y simulación de cualquier tipo de activo”. Su uso en entornos industriales o productivos ayuda a adelantarse y optimizar cualquier proceso y a asegurar las inversiones antes de acometerlas.

Aunque esta tecnología se utiliza en mayor medida en sectores industriales como el automovilístico, aeronáutico o la fabricación de componentes, es aplicable a todo tipo de sectores, como el alimentario, el farmacéutico o el automovilístico… “Los sectores de la industria de procesos están siendo más conscientes de los beneficios de esta tecnología en diferentes aspectos: asegurar inversiones, optimizar la producción y validar procesos en entorno virtual minimizando los fallos más comunes, por ejemplo, durante la puesta en marcha en entorno real”, apunta Guerra.

 

 

Junto a la nube, edge computing, IoT, 5G e inteligencia artificial, la convergencia tecnológica de los mundos físico y virtual ha abierto la puerta a una nueva era en la industria inteligente y cada vez tendrá una mayor presencia en nuestro país. De acuerdo con el director de la unidad de Ingeniería y Consultoría Digital de Sothis, “atrás ha quedado ya una primera fase de altas expectativas y nos encontramos en estos momentos con muchos modelos suficientemente maduros que sirven de casos de éxito y uso como base para otros proyectos. Realmente, el gemelo digital está transformando la manera en la que abordamos nuestra manera de trabajar con datos, haciéndolos más complejos y ricos para, en última instancia, optimizar la toma de decisiones en tantos ámbitos como queramos imaginar y ayudarnos a resolver los retos más desafiantes del presente y el futuro”.

La pandemia ha tenido mucho que ver con esta fase de madurez que vive esta tecnología. Se ha producido un cambio de paradigma y mentalidad muy importante. “Antes de la pandemia se analizaban los datos almacenados para saber qué había pasado y por qué había pasado, y ahora, a raíz de lo que hemos vivido, y gracias a que las tecnologías digitales como esta nos lo permiten, la necesidad se mueve a analizar los datos en tiempo real para predecir qué pasará”. En términos económicos y de industria, lo que hemos aprendido de esta pandemia es “la necesidad de ser capaces de obtener una adaptabilidad y flexibilidad a entornos económicos cambiantes, una asignación más eficiente de los recursos energéticos y humanos, y una fabricación flexible ante los continuos cambios de los mercados”. 

 

"El gemelo digital está transformando la manera en la que abordamos nuestra manera de trabajar con datos"

 

Mirando al futuro

Las necesidades de los consumidores cambian cada vez de forma más rápida, lo que obliga a las empresas, sobre todo de la industria de procesos como por ejemplo la alimentación y bebidas a adaptarse con mayor antelación. La globalización y la creciente competencia dentro de la industria exige un tiempo de comercialización más rápido, flexibilidad para tomar decisiones a nivel estratégico y operativo y una ejecución a nivel de procesos optimizada. Es aquí donde, según Guerra, “la tecnología de gemelo digital puede aportar mucho valor a este tipo de industrias”.

No en vano, la firma de análisis Gartner, en un informe del año 2020, ya estimaba una previsión para 2022 de que esta tecnología sería de aplicación para dos terceras partes de las compañías y que más del 50% ya estaría usándola o valorándolo y, según Markets and Markets, se estima que el mercado relacionado con la generación de gemelos digitales crecerá hasta los 35.800 millones en 2025.

En este contexto, y con el objetivo de impulsar la industria gracias a soluciones de automatización y digitalización, la compañía Sothis lleva años haciendo una fuerte apuesta por esta tecnología. De acuerdo con Guerra, la propuesta consiste en tres fases: gemelo digital del producto, gemelo digital del proceso de producción y gemelo digital en el rendimiento de la producción. "Este triple gemelo digital es una herramienta adaptable en materia de digitalización y tiene la capacidad de ayudar a las compañías a diseñar y optimizar sus procesos de manera proactiva, eficiente y sostenible”. 

 

Artículo elaborado en colaboración con Sothis
 


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