Gemelos digitales:qué son, ventajas y aplicaciones

¿Qué son los gemelos digitales?

Los gemelos digitales son representaciones digitales o virtuales de un objeto o proceso físico. Estas representaciones digitales son alimentadas con datos reales adquiridos por sensores colocados en el proceso real, los cuales son procesados ​​con Inteligencia Artificial tecnicas Es decir, estos datos son los que permiten representar virtualmente el proceso real. Desde aquí, puede simular comportamientos, predecir cómo funcionará un objeto o proceso, entre otras cosas.

En el entorno industrial podemos encontrar gemelos digitales de producto o proceso.

• Productos gemelos digitales representan prácticamente todas las partes físicas de un producto:electrónica, mecánica y software.

  Esta representación virtual permite simular diferentes situaciones del proceso de fabricación y de uso. De esta forma, se puede validar y probar en todos los sentidos, antes de fabricarlo.

• Los gemelos de procesos digitales son una reproducción virtual de las líneas de producción donde se integran todas las etapas del mismo. Si el proceso es real se pueden obtener datos del mismo para simular determinados comportamientos, si por el contrario no está en funcionamiento por encontrarse en fase de diseño, se pueden simular datos y situaciones antes de ponerlo en marcha.

Los gemelos digitales pueden ser muy complejos o muy simples, según el proceso o producto que se quiera representar y según la cantidad de datos disponibles para ello.

¿Cómo funciona un gemelo digital?

Para desarrollar e implantar gemelos digitales, es necesario recopilar la información que se genera en el entorno físico. Esta información es recopilada por sensores y otros dispositivos que recopilan datos reales sobre el estado del proceso o producto.

Por otro lado, esta información debe ser tratada y procesada correctamente. Para hacer frente a todo este volumen de datos, los sensores y dispositivos debe estar conectado en un sistema basado en la nube capaz de recibir los datos en tiempo real y procesarlos. Una vez procesados ​​los datos, es posible generar la réplica virtual, que es un gemelo digital.

El gemelo digital recibe la información de los sensores en tiempo real e imita lo que sucede en la realidad. En consecuencia, permite representar problemas virtualmente posibles que surgen durante el desarrollo u operación de un proceso o máquina y es de gran utilidad para la mejora de comportamientos y la eficiencia de las máquinas.

Por lo tanto, es necesario que todo el proceso esté involucrado en la creación de estos gemelos digitales, si se obtiene información de todas las etapas del proceso, esta réplica virtual será más representativa del proceso real.

¿Cuáles son las ventajas de los gemelos digitales?

Los gemelos digitales tienen numerosas ventajas ya que mejoran el comportamiento de procesos y productos, lo que generalmente significa mejorar su eficiencia.

• Los gemelos digitales le permiten anticipar problemas potenciales que pueda surgir en el futuro. Esto reduce los defectos del producto y acorta el tiempo de fabricación, entre otras cosas.
• Mejora y optimización de procesos productivos a través de información real.
• Reduzca el tiempo de inactividad no planificado debido a posibles errores.
• Reducen los accidentes ya que permiten simular todo tipo de situaciones y casuísticas.
• Reducción de costes de mantenimiento realizando tareas de mantenimiento preventivo.
• Oportunidades de mejora continua a través de simulaciones, identificando fallas e ineficiencias.

El gemelo digital es una gran Industria 4.0 herramienta que permite probar nuevas tecnologías de forma virtual para simular comportamientos y reducir riesgos. Además, te permiten monitorizar la actividad en tiempo real y optimizar los comportamientos y estados que se producen. Puede realizar la evaluación del desempeño de un proceso o producto en tiempo real con poca pérdida de productividad.

Aplicaciones de gemelos digitales en la industria

Los gemelos digitales se pueden aplicar en todo tipo de industria y para diferentes aplicaciones. Estos son algunos ejemplos de los sectores y aplicaciones en los que se pueden utilizar los gemelos digitales.

• Fabricación

  Los gemelos digitales permiten simular procesos completos con todas sus etapas. Esto permite, a su vez, optimizar todo el proceso. Se puede aplicar directamente a los productos tanto en el proceso de diseño como de fabricación. Permiten predecir el funcionamiento de un producto o proceso productivo antes de su puesta en marcha, lo que permite anticiparse a posibles errores y ahorrar costes.

• Energía

  Se pueden desarrollar modelos basados ​​en datos reales para predecir comportamientos que optimicen actividades para la generación de energía mediante el análisis de grandes cantidades de estos datos. Los gemelos digitales permiten modelar el rendimiento de las centrales eléctricas representando su estado y funcionamiento. También pueden ayudar a identificar la demanda de energía, reducir los costos de implementación de nuevas plantas y mejorar la toma de decisiones en las etapas de almacenamiento de energía.

• Automoción

  Estas representaciones virtuales pueden simular comportamientos y prevenir posibles fallos tanto en la producción como en el posterior funcionamiento del vehículo. Un gemelo digital ahorra costos y reduce errores en las etapas de producción. También le permite identificar posibles cuellos de botella y acortar el tiempo de desarrollo. Por último, mejoran la calidad del vehículo final.

• Logística

  Los gemelos digitales también se utilizan para simular los flujos de materiales y personas , que permite mejorar y optimizar los procesos logísticos. Permiten capturar todos los estados del proceso y simular diferentes escenarios. Estas simulaciones aportan información para la toma de decisiones y permiten tomar las más adecuadas en cada caso.

Para concluir, los gemelos digitales permiten ejecutar pruebas virtuales de forma mucho más rentable que si tuvieran que realizarse en el mundo real. Te permiten probar nuevas tecnologías, reducir fallos y optimizar todo tipo de procesos y productos.

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