Aprovechando la tecnología de gemelo digital para impulsar la eficiencia y ahorro de costos en fabricación

La tecnología de gemelo digital es una solución de software que usa sensores, cámaras y otras formas de recolección de datos IoT para crear un modelo virtual de un proceso o producto que no solo se actualiza interactivamente con su contraparte física, sino que también puede usarse para probar cómo la pieza o proceso responde en diferentes escenarios. Usada correctamente, la tecnología de gemelo digital puede ayudar a las empresas a optimizar sus productos y procesos para ser más eficientes y rentables.

El concepto aún es relativamente joven, pero los gemelos digitales ya han demostrado aplicaciones prácticas profundas. El sector de gestión de cadena de suministro, por ejemplo, los usa para modelar diseños y condiciones de almacenes antes de implementar cambios —lo que, según investigaciones de McKinsey, puede mejorar la eficiencia del almacén hasta en un 25%. Hay un par de aplicaciones especialmente relevantes para fabricantes: procesamiento y fabricación, y mantenimiento predictivo. Aquí te explicamos cómo funcionan.

Gemelos digitales: Modelos virtuales basados en datos

La primera aplicación relevante para gemelos digitales en fabricación usa la tecnología para crear copias virtuales de una pieza mientras se está creando y post-procesando. Si los ingenieros entienden el proceso de fabricación lo suficientemente bien, pueden modelar cómo cambiarán las propiedades de la pieza durante cada proceso y fase de producción antes de que las piezas se fabriquen.

Los gemelos digitales también permiten pruebas de campo virtuales a través de condiciones en tiempo real para productos, lo cual es especialmente útil para piezas y componentes que están constantemente expuestos a diferentes condiciones por largos períodos. Estas piezas pueden fallar después de seis meses o varios años dependiendo de las condiciones, pero ingresar mediciones de temperatura, humedad, tiempo de funcionamiento y diversas condiciones operativas (como si es parte de un sistema de motor) en un gemelo digital puede dar a los fabricantes una imagen más clara de cómo el producto está rindiendo en tiempo real, así como cuál es su vida útil.

Un gemelo digital puede ayudar a predecir cuándo una pieza dada tiene alta probabilidad de fallo, para que pueda ser reparada preventivamente y evitar cualquier interrupción en las operaciones. Como está, puede ser difícil medir el desgaste relativo o predecir la vida útil de una pieza con precisión, lo que puede llevar a fallos costosos o reemplazo innecesariamente temprano. El momento correcto para dar servicio a los componentes dependerá por supuesto de varios factores —incluyendo aplicación, durabilidad, desgaste y entorno— pero la tecnología de gemelo digital puede ayudar a extender la vida útil efectiva y el valor de una pieza mediante servicios estratégicos basados en datos.

La principal desventaja de la tecnología de gemelo digital es que requiere buenos datos y modelos para ser útil. La infraestructura tecnológica necesaria para construir un gemelo digital que recolecte los datos correctos, consolide diferentes fuentes de datos y analice los datos correctamente puede ser más compleja que diseñar la pieza misma.

Las fuentes de datos más relevantes variarán según la aplicación de la pieza, pero en general, las condiciones ambientales y operativas de la pieza (como temperatura, humedad, velocidad de operación, etc.) son vitales. La información del material de la pieza es tan importante como su geometría, y esa información necesita superponerse también.

El futuro de la tecnología de gemelo digital

La tecnología de gemelo digital utiliza grandes conjuntos de datos para proporcionar mayor visibilidad sobre el estado de varias piezas, ayudando a las empresas a identificar necesidades de infraestructura críticas y practicar mantenimiento predictivo. No debería sorprender, entonces, que empresas en todos los sectores de mercado hayan sido rápidas en aprovechar los beneficios de los gemelos digitales. De hecho, Gartner predice que la mitad de todas las empresas industriales usarán la tecnología en alguna capacidad para 2021, e investigaciones adicionales predicen que no solo casi el 90% de las plataformas IoT soportarán gemelos digitales para 2025, sino que se convertirá en una característica estándar para aplicaciones IoT para 2025. La tecnología tiene una amplia gama de aplicaciones y usos potenciales, muchos de los cuales aún no se han explotado.

Para obtener insights accionables sobre productos o procesos que los gemelos digitales proporcionan, los fabricantes y equipos de producto necesitarán encontrar un socio de software para ayudar a recolectar y analizar los datos, o desarrollar esas capacidades internamente. La recolección de datos es importante, pero está lejos de ser una solución completa: obtener insights valiosos requiere tanto una amplia variedad de datos como las herramientas y conjuntos de habilidades necesarios para analizarlos correctamente. Si el gemelo digital de un sistema complejo está recolectando datos de cinco o seis fuentes diferentes, por ejemplo, centralizar esos datos en un solo lugar puede requerir soluciones de software especializadas para asegurar una forma integrada de sondear y analizar los datos.

Fast Radius es un equipo dedicado de ingenieros, diseñadores, estrategas y tecnólogos decididos a hacer la fabricación de manera diferente. Entendemos la vanguardia de la fabricación, porque la estamos definiendo. Colaboramos con cada uno de nuestros clientes para guiar piezas desde el diseño hasta el post-procesado, a tiempo y sin problemas. ¿Quieres aprovechar el poder revolucionario de los gemelos digitales? Contáctanos hoy para comenzar.