¿Qué es un gemelo digital y cómo puede cambiar las industrias?

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¿Qué es un gemelo digital y cómo puede cambiar las industrias?

El Gemelo Digital o simulaciones virtuales son capaces de re diseñar toda la línea de producción en minutos y facilitar la planificación de las fábricas.

En un escenario de consumidores exigentes y mercados volátiles, no hay espacio para que la industria se equivoque. Es necesario tener control total de la producción para garantizar calidad, flexibilidad y productividad en el proceso fabril, de modo que el gemelo digital se ha vuelto vital.

Para solucionar este problema, se crearon los gemelos digitales, que son copias elaboradas de las líneas de producción. En este proceso, todas las etapas de la fabricación de un producto se computan. Y con la ayuda de software de alta complejidad, es posible simular cambios en la producción para predecir cómo serían los resultados en el mundo real.

Con la adopción de tecnologías, como sensores y sistemas operativos relacionados con la internet de las cosas, el número de datos generados en las fábricas creció. Esto aumenta el potencial de los gemelos digitales, ya que utilizan estos datos en sus simulaciones. A continuación, las ventajas que la simulación virtual de las líneas de producción puede traer a las industrias.

Reducción de costos

Los softwares de simulación son capaces de apuntar cambios que hacen los procesos más eficientes, lo que reduce el costo de producción. En el caso de la empresa alemana Fernwasserversorgung Franken, que suministra agua potable a más de 325 000 personas. La compañía hizo el gemelo digital de su línea de producción, que se compone de 52 pozos, cinco redes hidráulicas y más de 35 estaciones de bombeo. Con los caminos mapeados, fue posible optimizar la operación de las bombas de agua y reducir en un 15% los gastos de energía.

También hay una gran disminución en los errores de planificación. “Eso es una ventaja para la industria porque hacer un ajuste cuando el proyecto todavía está en el sujetapapeles cuesta de 100 a 1 000 veces menos que un ajuste real, o sea, cuando los cambios ya se han hecho y están causando problemas”, dice Marcelo Prim, gerente ejecutivo de innovación y tecnología del Senai. El tiempo para hacer cambios en la línea de producción también cae.

“El proceso manual para saber qué capacidad de producción y la materia prima necesaria para producir 1 tonelada de una pieza puede tardar hasta diez años. Pero, con las nuevas tecnologías, es posible determinar todo en cuestión de horas, o incluso minutos, dependiendo de los datos que la empresa recoge “, dice Roberto Soares, profesor de ingeniería eléctrica de la Universidad Presbiteriana Mackenzie.

Flexibilidad

Las reducciones en el tiempo y los costes de las simulaciones permiten que las industrias hagan más pruebas por costes cada vez menores. Esto crea una nueva realidad en un sector que antes necesitaba enfrentar barreras económicas en el sistema productivo para probar pequeños cambios.

“Cuesta mucho parar la producción. Por lo tanto, no es común que las fábricas realicen pruebas con frecuencia. Pero con los gemelos digitales, esto cambia porque es posible planear implementaciones con más velocidad. No hay que moverse en el piso de fábrica cuando todos los cambios se hacen rápidamente en el modelo virtual “, dice Prim.

Menos desperdicios

La actividad industrial se basa en patrones, pero no siempre se debe producir la misma cantidad de elementos. La demanda cambia a lo largo del año. Y cuanto más precisa sea la producción para atenderla, menores serán los desperdicios. El problema es que las fábricas trabajan con los resultados que tuvieron en los negocios pasados, en lugar de planearse con base en el futuro.

Pero el escenario puede cambiar con ayuda de los gemelos digitales. Si en un mes, por ejemplo, el suministro de materia prima cae, o es necesario producir un producto más que otro, los sistemas son capaces de recomendar la mejor manera de hacer esos cambios con el menor desperdicio posible.

Productos diferenciados

La alta velocidad en las simulaciones da a la empresa oportunidad para crear nuevos productos. Esta es una gran ventaja, ya que el desarrollo de productos diferenciados suele tardar en ocurrir, principalmente debido a la larga planificación requerida para reorganizar las máquinas en la fábrica. “Es posible hacer, por ejemplo, 800 simulaciones en un día e indicar la más eficiente. Con base en esa información, los ingenieros construyen el piso de fábrica “, dice Prim.

Aunque se produzcan errores y la producción sea menor de lo esperado, hay una ventaja estratégica para la empresa.

“Si después de los cambios la producción coincide con lo planificado, el producto se hará de la mejor manera posible. Si el resultado final es menor, el software gemelo digital aprende con el error, lo que hace que los resultados siguientes sean más precisos. Con el tiempo, el sistema de simulación se vuelve más confiable al mundo real.

En la industria 4.0: es posible simular cambios en la producción para predecir cómo serían los resultados en el mundo real.

Por | 2017-09-06T11:39:46+00:00 septiembre 1st, 2017|Proyectos Especiales, Software en la Nube|0 Comentarios

Sobre el Autor:

Ingeniero de software, autodidacta aficcionado por programación web y marketing digital.

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