Gemelo digital. ¿Sabes qué es y para qué sirve?

Si sois fans de Stanley Kubrick seguro que habéis visto 2001: Una odisea en el espacio, película estrenada en 1968 y una de las grandes obras de Kubrick en la que podemos ver cómo el ordenador HAL 9000 hablaba con los astronautas y era capaz de gestionar y monitorizar la nave espacial. Fue también de las primeras veces que pudimos ver cómo la inteligencia artificial se rebelaba contra su creador, una trama (demasiado) explotada con el paso de los años. Como curiosidad, el nombre del ordenador es una referencia al gigante de los ordenadores en aquella época, IBM. Si bien HAL se corresponde a “Heuristically programmed ALgorithmic computer” no hay más que ver cuáles son las siguientes letras del abecedario para ver la relación: H-I / A-B / L-M. Cincuenta y cinco años después del estreno de la película el ordenador de Kubrick ha dejado de ser ciencia ficción para convertirse en una realidad de la Industria 4.0. 

Ya en 1991 David Gelernter hablaba de los gemelos digitales en su libro “Mirror Worlds”; sin embargo, el primero en aplicarlo al concepto de fabricación fue Michael Grieves, del Instituto Tecnológico de Florida, en 2002. Por último, la NASA (quién si no) adoptó por primera vez el concepto gemelo digital.

Hecha la introducción, llega el momento de las presentaciones. ¿Qué es un gemelo digital? Si tuviese que describirlo sin haber leído una sola definición supongo que diría que se trata de una cosa virtual igual a otra. Sin embargo, no creo que esa definición alcance a explicar lo que son los gemelos digitales en toda su extensión. Una definición más concreta del gemelo digital sería la que lo describe como una representación digital de un objeto, sistema o proceso, una réplica virtual realizada a imagen y semejanza de algo real. 

Para qué sirve un gemelo digital

La creación de un gemelo digital permite analizar, optimizar y comprender un objeto. De esta forma, se genera la capacidad de experimentar disminuyendo los riesgos, un proceso muy útil en los procesos de fabricación. Mediante la recopilación de datos y, gracias al gemelo digital, podemos realizar pruebas, planificar distintos escenarios y realizar las personalizaciones necesarias en el producto. 

Asimismo, se puede realizar una monitorización en tiempo real, disminuir los costes de mantenimiento, aumentar la productividad, ofrecer un valor añadido y mejorar la toma de decisiones al disponer de un mayor conocimiento.

Qué tipos de gemelos digitales hay

Hay 3 tipos de gemelos digitales, clasificados según el punto del proceso de producción: 

• Prototipo de gemelo digital (DTP): se genera cuando el producto aún no se ha creado; de esta forma se puede ver cómo sería y cómo se comportaría.
• Instancia gemela digital (DTI): una vez está creado el producto el gemelo digital se utiliza para simular distintos escenarios y el comportamiento del producto en ellos.
• Agregado de gemelos digitales (DTA): se utilizan los datos e información recogidos en el DTI para planificar sus capacidades y realizar pronósticos.

Sectores en los que utilizan los gemelos digitales

Gartner, consultora global, incluyó los gemelos digitales en su Top 10 de Tendencias Tecnológicas en 2018. También predijeron que en 2021 el 50% de las grandes empresas industriales aplicaría los gemelos digitales en sus procesos. Estas cifras nos muestran que los gemelos digitales tienen cabida en numerosos sectores y vamos a destacar tres de ellos:

• Sector industrial y de fabricación

Los gemelos digitales no solo sirven para replicar un producto sino que podemos simular todo el proceso de fabricación. Gracias al uso de los gemelos digitales podemos probar, por ejemplo, un motor antes de fabricarlo y probarlo antes de llevarlo a producción También se pueden generar escenarios como averías o procesos de mantenimiento, lo que permite optimizar los plazos y costes. La cadena de producción también se ve beneficiada con el uso de los gemelos digitales ya que al tener la réplica del producto se conoce perfectamente el proceso a seguir para lograrlo. 

• Sector salud

En 2018, en Chicago, Siemen Healthineers presentó una forma de unir los gemelos digitales y la salud, logrando adaptarlos a los órganos humanos. De esta forma será posible anticipar un diagnóstico o predecir el comportamiento de un órgano a un tratamiento u operación y, de esta forma, mejorar los procesos y tratamientos para lograr salvar más vidas.

Asimismo, los gemelos digitales se pueden utilizar para predecir el funcionamiento del equipamiento o, incluso, para comparar datos de pacientes y encontrar una correlación entre ellos. 

• Sector automoción

Si queremos hablar de los gemelos digitales y del sector automoción tenemos que hacerlo, sin duda, de Tesla. Todos los coches Tesla cuentan con una simulación virtual gracias a los sensores con los que está equipado el vehículo. Gracias a esto y a la inteligencia artificial es posible predecir ciertas averías o fallos. 

Además, gracias a los gemelos digitales se puede mejorar la producción de piezas sueltas, vehículos e, incluso, las propias fábricas y todo lo que conlleva el proceso como es el diseño, la producción y el almacenamiento. 

Conclusiones

Nos encontramos en un continuo proceso de transformación digital en el que los avances en la denominada Industria 4.0 son constantes. Todos quieren los procesos más optimizados, los más rápidos, los más eficientes y también, cómo no, los más baratos.

Los gemelos digitales han llegado para quedarse, no hay duda. Representan el anhelo de muchos, la forma de predecir escenarios y, de esta forma, mejorar los procesos de producción y abaratar costes. Abren la posibilidad de saber cómo va a funcionar un producto sin haber gastado un solo recurso en producirlo, de conocer si va a ser rentable, si se va a averiar. Y, como hemos visto, los gemelos digitales también serán capaces de salvar vidas gracias a su aplicación en el sector salud. 

Y tú, ¿conocías los gemelos digitales? ¿Qué otros usos se te ocurren? ¡Te leemos!