Descubriendo el potencial de los gemelos digitales
Digital TwinsEl potencial de los gemelos digitales para generar eficiencia e impulsar la innovación sigue siendo omnipresente en publicaciones, informes técnicos y blogs del sector. Gartner ha incluido los gemelos digitales como una de las 10 principales tendencias tecnológicas estratégicas para 2019 y predice que, para 2021, más de la mitad de las empresas industriales los utilizarán para aumentar un 10 % la eficiencia en todo el ciclo de vida del producto. Forbes publicó un artículo que predice que: “[…] estamos a punto de una explosión tecnológica de gemelos digitales”. Las empresas que utilizan el gemelo digital obtienen una ventaja competitiva y una mejora sustancial en los tiempos de ciclo de los procesos críticos.
Pero ¿cómo lograr la promesa de los gemelos digitales y al mismo tiempo proteger las importantes inversiones realizadas en personas, tecnología y procesos?
En una época en la que "disrupción" parece ser la expresión más utilizada cuando se habla de nuevas tecnologías, puede resultar abrumador revisar por completo el diseño de sistemas, procesos y plataformas para aprovechar un nuevo enfoque digital. desarrollo de productos y operaciones.
El viaje del gemelo digital
La buena noticia es que no es necesario. Implementar un Gemelo Digital implica una evolución de los sistemas y procesos actuales, y las organizaciones se benefician en cada paso del proceso.
Paso 1: Identificación
El primer paso del viaje es la identificación de los beneficios potenciales que un gemelo digital basado en la física puede aportar a los procesos y la organización de I+D de una empresa.
Paso 2: Crear un caso de uso
Los proyectos que más se benefician de un enfoque centrado en Gemelos Digitales, en términos de eficiencia o potencial de innovación, deben priorizarse y presentarse a la segunda fase, que consiste en la creación del caso de uso. En esta fase, se define el alcance potencial de los Gemelos Digitales en el proceso de diseño y se acuerdan los pasos de implementación.
Una vez creado el caso de uso, el recorrido del gemelo digital consta de dos o tres etapas más: Prueba de concepto (PoC), subsistema gemelo digital más antigua y Gemelo digital completoCada una de estas etapas ofrece a las empresas la oportunidad de aprender sobre la aplicación de los Gemelos Digitales en su entorno y generar resultados de simulación tangibles. Cada etapa también proporciona los cimientos para la siguiente iteración, lo que significa que toda la inversión de tiempo y recursos realizada durante el proceso contribuye al resultado final.
Paso 3: Prueba de concepto
La etapa de PoC se define típicamente como una versión simplificada del Gemelo Digital que se centra en un aspecto específico de una máquina, por ejemplo, el comportamiento del sistema hidráulico de un compactador de tierra vibratorio en un entorno natural. La PoC se basa en datos que residen en el entorno de sistemas existente, como modelos CAD 3D, esquemas hidráulicos o características del sistema de propulsión. Estos datos se utilizan para modelar la simulación en tiempo real que sustenta el Gemelo Digital basado en la física. Una ventaja de la PoC es que la simulación produce resultados tangibles que pueden analizarse para su uso en I+D. Al mismo tiempo, la PoC introduce a los equipos de diseño a... Proceso de desarrollo de gemelos digitales así como el software y las herramientas necesarias para ejecutar simulaciones en tiempo real.
Una vez concluido exitosamente el PoC, el recorrido normalmente puede tomar una de dos rutas posibles: un gemelo digital de subsistema para profundizar en la simulación de un componente/subsistema específico o un gemelo digital completo para analizar y predecir el comportamiento de toda la máquina en su entorno.
Paso 4a: Gemelo digital del subsistema
El Gemelo Digital del Subsistema es una excelente manera de profundizar la simulación específica realizada en la PoC, creando modelos más precisos de la definición de la Máquina, el Entorno y el Proceso de Trabajo. Estos modelos pueden utilizarse, por ejemplo, para la automatización de subtareas, el análisis a nivel de componentes o la generación de datos de entrenamiento para crear algoritmos de mantenimiento preventivo. Para los proveedores de componentes, el Gemelo Digital del Subsistema es una solución especialmente adecuada, ya que permite un análisis preciso y un funcionamiento optimizado de sus productos, eliminando la necesidad de una integración completa con una máquina real.
Paso 4B: Gemelo digital completo
Finalmente, el gemelo digital completo es una representación virtual precisa de la máquina, el entorno y los procesos de trabajo, conectada al sistema de control completo. Permite analizar y predecir el comportamiento de su contraparte real y ofrece ventajas a lo largo del ciclo de vida del producto. Estas incluyen la participación temprana del cliente y la creación de prototipos virtuales en I+D, la formación eficiente de las partes interesadas y herramientas para facilitar la implementación de innovaciones impulsadas por la IA, como el mantenimiento predictivo.
Un camino fluido hacia la innovación digital
Los Gemelos Digitales basados en la física tienen el potencial de generar ahorros significativos en eficiencia y una ventaja competitiva para los pioneros. Incorporarlos al Ciclo de Vida del Producto no implica necesariamente una gran disrupción en sus sistemas y procesos actuales. Al priorizar cuidadosamente los casos de uso, por ejemplo, en I+D, y embarcarse en un proceso de Gemelo Digital donde cada paso proporciona beneficios y sienta las bases para el siguiente, puede proteger la inversión en sus sistemas actuales mientras sus equipos adoptan gradualmente un enfoque de I+D centrado en el Gemelo Digital. Por lo tanto, no hay razón para desaprovechar el potencial que los Gemelos Digitales pueden aportar a su organización, ya que existe un camino sin obstáculos hacia la Innovación Digital.
Obtenga más información sobre los gemelos digitales:
Gemelos digitales: Cambiando la forma en que diseñamos, validamos, comercializamos y operamos nuestros productos.
