Hablar hace una década de Gemelos Digitales o normalizar la idea de dotar de inteligencia a las máquinas podría parecer algo muy lejano. Sin embargo, fue en los años 80 cuando la NASA a raíz de la misión Apollo XIII, comenzó a realizar simulaciones sobre el comportamiento de las naves y los equipamientos con los que no existía una conexión física, para así poder asegurar que todo fuera perfecto en las misiones y garantizar también la integridad de sus astronautas.
Finalmente, sería en 2012 cuando acuñarían el término de “Gemelo Digital”. La consultora Gartner, predijo para este 2021, cerca del 50% de empresas industriales usarían gemelos digitales mejorando su efectividad un 10%.
Se prevé que para 2026 el mercado global de gemelos digitales haya alcanzado un valor de 48 200 millones de dólares.
En Dynatec ya hemos hablado de los gemelos digitales en diversas ocasiones. Por ejemplo, nuestro CEO, JIM Novack nos habló de los 10 pasos para crear Gemelos Digitales, hablamos también del Gemelo digital de la Tierra para luchar contra el cambio climático y fuimos pioneros ya en 2019 con este artículo Gemelos Digitales: el futuro de la tecnología
Definiendo el Gemelo Digital como ingenieros
Hablando en términos de ingeniería, un gemelo digital es un modelo 3D de una entidad física como un edificio o ciudad, pero con datos en vivo y continuos que actualizan sus funciones y procesos en tiempo real, proporcionando un medio para analizar y optimizar una estructura.
¿Cómo funciona un gemelo digital?
El objeto en estudio, por ejemplo, una turbina, está equipado con varios sensores relacionados con áreas vitales de funcionalidad. Estos sensores producen datos sobre diferentes aspectos del rendimiento del objeto físico, como la producción de energía, la temperatura, las condiciones climáticas y más. Luego, estos datos se transmiten a un sistema de procesamiento y se aplican a la copia digital.
Generando Gemelos Digitales.
Nuestro CEO de Dynatec, Jim Novack, pionero en gemelos digitales a través de Talent Swarm, realizó una interesantísima ponencia sobre la hoja de ruta que las empresas que quieran crear e implantar gemelos digitales, deberían seguir.
Hoy existen plataformas de generación de Gemelos Digitales como Talent Swarm que ofrecen simuladores de Gemelos Digitales de Activos Industriales, basados en la nube. Esta plataforma brinda a los ingenieros, técnicos y gerentes acceso a un Gemelo Digital o simulador de su planta industrial, al igual que los pilotos entrenan en simuladores de vuelo. Dependiendo de la cantidad de información que han proporcionado a la plataforma, permite funciones progresivamente más sofisticadas. Uno de los proyectos más sostenibles e innovadores realizados por Talent Swarm ha sido la creación de digitales para optimizar la gestión de las plantas industriales de agua de la empresa SACYR.
Tambien podemos hablar de otras plataformas como NORLEAN, SenSat , con sede en Londres, ayuda a los clientes de la construcción, la minería, la energía y otras industrias a crear modelos de ubicaciones para los proyectos en los que están trabajando. GE ofrece tecnología que permite a las empresas modelar gemelos digitales de máquinas reales y seguir de cerca el rendimiento.
GE ofrece tecnología que permite a las empresas modelar gemelos digitales de máquinas reales y seguir de cerca el rendimiento.
Microsoft proporciona Azure Digital Twins y Project Bonsai, que modelan las relaciones e interacciones entre personas, lugares y dispositivos en entornos simulados.
Y justo acaba de ser lanzada AWS en cloud, llamada AWS IoT TwinMaker que facilita a los desarrolladores la creación de gemelos digitales de sistemas del mundo real, como edificios, fábricas, equipos industriales y líneas de producción.
AWS IoT TwinMaker proporciona las herramientas que necesita para construir gemelos digitales que le ayudarán a optimizar las operaciones de construcción, aumentar la producción y mejorar el rendimiento del equipo.
AWS IoT TwinMaker facilita a los desarrolladores la creación de gemelos digitales de sistemas del mundo real, como edificios, fábricas, equipos industriales y líneas de producción. AWS IoT TwinMaker proporciona todas las herramientas que necesita para construir gemelos digitales que lo ayudarán a optimizar las operaciones de construcción, aumentar la producción y mejorar el rendimiento del equipo.
Con la capacidad de usar datos existentes de múltiples fuentes, crear representaciones virtuales de cualquier entorno físico y combinar modelos 3D existentes con datos del mundo real, ahora puede aprovechar gemelos digitales para crear una vista holística de sus operaciones más rápido y con menos esfuerzo.
Como explica Amazon en un comunicado de prensa : «Los fabricantes de automóviles comienzan en la consola de administración de AWS definiendo y modelando los atributos del vehículo (p. Ej., Un cupé de dos puertas) y los sensores asociados con el modelo, el acabado y las opciones del automóvil (p. Ej., Temperatura del motor, advertencia de impacto frontal, etc.) para tipos de vehículos individuales o múltiples tipos de vehículos en toda su flota.
Después del modelado de vehículos, los fabricantes de automóviles instalan la aplicación IoT FleetWise en la puerta de enlace del vehículo (un centro de comunicaciones en el vehículo que monitorea y recopila datos), para que pueda leer, decodificar y transmitir información hacia y desde AWS.
Gemelos Digitales en Automoción
El sector de la automoción es sin duda uno de los sectores en los que los Gemelos Digitales van a tener mayor auge ya que pueden ayudar a predecir problemas de mantenimiento (Las alertas de mantenimiento predictivo se pueden habilitar mediante la tecnología de gemelo digital), monitorizar el uso del vehículo, preacondicionar los sistemas de seguridad en condiciones adversas, agilizar las visitas de servicio además de mejorar el valor de reventa del vehículo.
👉Vamos a citar en este artículos algunos ejemplos innovadores.
Por ejemplo, el caso de Porsche: su idea es predecir con IA cuándo será necesario hacer el mantenimiento del coche. Porsche está desarrollando una nueva e interesante tecnología basada en inteligencia artificial y big data: los «gemelos digitales». En pocas palabras, se trata de una «copia virtual de un objeto existente», en este caso un coche, que permite el análisis, la monitorización y el diagnóstico de forma remota e inteligente.
La forma más sencilla de verlo es imaginar un coche lleno de sensores. Estos sensores monitorizan el vehículo en tiempo real.
DAIMLER lleva un importante recorrido en la digitalización de todas sus fábricas desde hace años. Su objetivo es desarrollar un gemelo digital de cada automóvil de pasajeros Mercedes que produce, proporcionando hilos comunes de datos y conocimientos que se ejecutan internamente, desde la investigación y el desarrollo, la fabricación y las ventas, y externamente. , a sus distribuidores en todo el mundo y, en última instancia, al consumidor final. Para DAIMLER el gemelo digital es una parte esencial de su empresa.
Vamos con el caso Ferrari, justo acaba de contratar a AWS para mejorar sus coches: creará gemelos digitales de sus piezas en la nube para obtener datos de rendimiento antes de fabricarlas. Junio 2021. los técnicos de Il Cavallino Rampante van a crear gemelos digitales de las piezas que componen sus coches, o del vehículo completo, para someterlos a simulaciones virtuales y que éstas les ofrezcan una amplia gama de datos, desde seguridad a rendimiento, antes de colocar un tornillo en la pieza física. La herramienta usada para realizar estas simulaciones será Amazon Elastic Compute Cloud
El acuerdo entre Amazon y Ferrari también incluye el uso de AWS para crear diferentes herramientas digitales orientadas al cliente y las ventas. Una de ellas será el Configurador de coches, con el que cualquier potencial comprador podrá desarrollar el vehículo que quiere a su medida en línea. Esta aplicación ofrecerá imágenes simuladas en 2D y 3D de alta resolución con el resultado final de la creación.
Digitalización en carreteras.
Los Gemelos Digitales redefinirán la forma en que diseñamos, construimos y operamos nuestras carreteras. Imagine lo bien administrados que podrían estar sus activos si la condición de construcción estuviera siempre actualizada; si los equipos multidisciplinarios de diseño y construcción trabajaran como uno solo y entregaran datos para apoyar las operaciones; y si las lecturas de los sensores y otros datos proporcionaran información operacional oportuna para apoyar tanto el mantenimiento como las mejoras de capital.
Las refinerías y complejos petroquímicos tendrán sus ‘gemelos digitales’ para analizar multitud de escenarios y poder predecir y optimizar su funcionamiento. Representaciones digitales del mundo real, cada vez más sofisticadas, que permiten adelantarse al futuro para analizar lo que podría pasar basándose en datos.
Del mismo modo, cuando se pone a trabajar en la minería, un gemelo digital proporciona inteligencia visual a lo largo del ciclo de vida de los activos. Simulando virtualmente las operaciones de extracción, puede proporcionar lecturas sobre la temperatura de los activos, el consumo de electricidad, la presión de la bomba y las tasas de flujo, al tiempo que permite a los ingenieros modelar de forma remota escenarios virtuales en torno a voladuras, metalurgia y control de procesos para un rendimiento óptimo.
El futuro del gemelo digital
Según Market sand Research, para 2026 el 91 % de las plataformas que ofrecen esta tecnología también ofrecerán posibilidades de generación de gemelos digitales, y estos serán el estándar en la aplicación de Internet de las Cosas para 2028.
Las ciudades más innovadoras ya se están sumando a esta tendencia: se prevé que el mercado de soluciones asistidas por gemelo digital en el área de las ciudades inteligentes alcance los 3770 millones de dólares para 2026. Y ABI Research predice que en 2025 habrá más de 500 gemelos digitales operativos en ciudades inteligentes.
