¿Que son los Digital Twins? ¿Para qué sirven? ¿Cuáles son sus ventajas?
¿Los ingenieros de la NASA se aseguran de poder controlar cualquier nave espacial que esté a miles de kilómetros de distancia? ¿Cómo sabrán cómo reaccionar cuando el frío y la gravedad entren en acción? La creación de gemelos digitales.
¿Qué son los gemelos digitales?
Un gemelo digital (digital twin) es una representación digital de un objeto, proceso o servicio físico, desde motores a reacción y parques eólicos hasta edificios y ciudades enteras. Estas copias virtuales se utilizan para ejecutar simulaciones antes de realizar e implementar cambios en objetos reales para recopilar datos y predecir el rendimiento.
Muchas veces, los objetos físicos están dotados con muchos sensores encargados de recopilar datos sobre su estado en tiempo real, las condiciones de trabajo o su posición. Todos estos datos deben ser analizados y procesados para recrear el modelo digital.
¿Cómo se generan?
Una réplica digital es creada por un programa de computadora que reproduce una simulación utilizando datos del mundo real para que se pueda predecir el rendimiento de un producto o proceso. Se utilizan para prevenir fallas de objetos físicos y realizar funciones analíticas, de monitoreo y predictivas avanzadas.
Crear una copia digital requiere recopilar una gran cantidad de datos tanto sobre el objeto como sobre su entorno. Esta información se puede utilizar para crear modelos computacionales que describen el comportamiento o el estado de los objetos físicos.
Los datos pueden estar relacionados con los ciclos de vida del producto, las especificaciones de diseño, los procesos de fabricación, la información técnica y la fabricación (incluidos los materiales, las piezas, los métodos y el control de calidad).
¿En qué situaciones son útiles?
Estas simulaciones se crean considerando numerosas disciplinas como ingeniería, física, química, estadística, aprendizaje automático, inteligencia artificial, lógica u objetivos comerciales. Estos modelos se pueden renderizar, con representaciones 3D y modelado de realidad aumentada, lo que facilita a los humanos la comprensión de los resultados.
A grandes rasgos, el desarrollo y creación de gemelos digitales se utiliza para tres situaciones principales:
Prototipo de gemelo digital (DTP): se crea un producto digital, para poder observar su comportamiento y luego en base a esto, se crea el producto físico final.
Instancia gemela digital (DTI): algunas veces, primero se cuenta con un producto físico terminado, pero se crea una representación digital del mismo, con el fin de observar su comportamiento, en un entorno seguro.
Digital Twin Aggregate (DTA): Recopile información de casos anteriores para determinar las capacidades del producto, realizar predicciones y probar parámetros operativos.
¿Qué beneficios tienen?
Los gemelos digitales ahorran tiempo y dinero siempre que necesite probar un producto o proceso, ya sea en el diseño, la implementación, el seguimiento o la mejora. Claramente, estos beneficios de los gemelos digitales varían mucho de un caso a otro, pero las grandes infraestructuras permiten monitorear y analizar los productos existentes. Si lo hace, reduce el mantenimiento y los costos asociados y le permite anticiparse y anticipar posibles problemas.
El uso de gemelos digitales para la creación de prototipos de pre-producción puede reducir los errores del producto, mejorar la planificación y la entrega, y mejorar la calidad del producto.
¿En qué sectores son plausibles de utilización?
Los gemelos digitales se han utilizado en diferentes industrias, con diferentes aplicaciones y propósitos. Por ejemplo, en las fábricas se utilizan para agilizar la cadena de producción y reducir posibles errores.
En el campo de la logística, los gemelos digitales se pueden utilizar en una amplia variedad de aplicaciones, como la gestión de una flota de contenedores, el seguimiento de envíos o el diseño de un gran sistema logístico. Por ejemplo, los sensores de IoT en contenedores individuales muestran su ubicación y monitorean problemas como daños o contaminación del envío. Estos datos se introducen en una réplica digital de la red de contenedores, utilizando el aprendizaje automático para realizar las optimizaciones necesarias para garantizar que los contenedores se implementen de la manera más eficiente posible.
La industria de la salud se ha beneficiado de los gemelos digitales en áreas como la donación de órganos, la capacitación quirúrgica o el modelado del flujo de personas a través de los hospitales, rastreando dónde pueden estar presentes las infecciones y quién puede estar en riesgo de contacto.
Como conclusión, esta nueva tecnología trae ventajas innegables, aunque aún se encuentra en una etapa inicial, donde su diseño es complejo y costoso.
En cuanto se desarrolle una plataforma estandarizada para construir e implementar gemelos digitales comenzaremos a ver los verdaderos beneficios y transformaciones que esta herramienta, sin dudas, puede aportar a nuestras vidas.