¿Qué es un gemelo digital? Guía completa

Todo lo que necesitas saber sobre los gemelos digitales

¿Qué es un gemelo digital? Si alguna vez has trabajado en el ámbito de la fabricación o la ingeniería, es posible que hayas oído mencionar este término en los debates sobre IA, XR e Industria 4.0. Los gemelos digitales están emergiendo rápidamente como una de las herramientas más valiosas vinculadas a la Cuarta Revolución Industrial.

Aunque estos conceptos empezaron siendo réplicas virtuales relativamente sencillas de procesos, herramientas y tecnologías del mundo industrial, en los últimos años se han vuelto cada vez más avanzados. A medida que continúan produciéndose innovaciones en el metaverso, el panorama de la RX y el espacio de la inteligencia artificial, los gemelos digitales se han convertido en una parte fundamental de la pila tecnológica de fabricación.

Actualmente, se espera que el mercado mundial de la tecnología de gemelos digitales alcance un valor de 73.500 millones de dólares en 2027, con una increíble CAGR del 60,6%. Entonces, ¿qué son los gemelos digitales y por qué están ganando tanta atención hoy en día?

¿Qué es un gemelo digital? Conceptos básicos

Un gemelo digital es esencialmente una réplica virtual de un objeto, servicio o proceso físico. Pueden crearse modelos para representar elementos físicos del mundo real, como un parque eólico o un motor, así como edificios y ciudades enteras. También es posible utilizar la tecnología de gemelos digitales para replicar procesos, de modo que las empresas puedan recopilar datos sobre los resultados de flujos de trabajo concretos.

Los gemelos digitales se construyen mediante programas informáticos, aprovechando los datos del mundo real para diseñar simulaciones que predicen cómo funcionará un proceso o producto. Estas soluciones suelen funcionar junto con otras muchas tecnologías de la Industria 4.0, como la inteligencia artificial, la analítica de datos y el Internet de las cosas.

De hecho, los avances en la recopilación de datos y la IA han hecho de los gemelos digitales un componente común para impulsar la innovación y mejorar el rendimiento. Algunos de los tipos habituales de gemelos digitales que se utilizan actualmente en los procesos industriales de todo el mundo son:

• Gemelos de componentes/piezas: Los gemelos de componentes reproducen el funcionamiento de una parte específica de un proceso o tecnología para su análisis en el mundo virtual. Por ejemplo, un sistema podría ayudar a las empresas de la industria del juego a examinar cómo se renderizarán las imágenes en un juego.
• Activos gemelos: Los gemelos de activos suelen utilizarse para evaluar cómo funcionarán juntos los distintos componentes de un proceso o dispositivo. Examinan la colaboración entre distintas soluciones y ayudan a las empresas a mejorar la productividad y la eficacia.
• Gemelos de sistema o de unidad: Los gemelos de unidad o sistema reproducen una solución completa dentro de un entorno digital. Esto permite a las empresas examinar con más detalle cómo pueden funcionar juntos todos los aspectos de una solución.
• Gemelos de proceso: Los gemelos de proceso examinan los procesos implicados en un espacio de producción, fabricación o ingeniería. Ayudan a las empresas a determinar si todos los sistemas están suficientemente sincronizados para funcionar al máximo rendimiento.

¿Cómo funcionan los gemelos digitales?

La funcionalidad exacta de un gemelo digital variará según el caso de uso y el objetivo del proyecto. En prácticamente todos los casos, el ciclo de vida de un gemelo digital comienza con los datos. Los expertos en el espacio de la ciencia de datos recopilan información sobre un sistema o proceso para desarrollar una réplica matemática.

Los productos físicos detrás del gemelo digital estarán equipados con sensores que pueden producir datos coherentes sobre todo, desde la producción de energía hasta posibles errores y problemas. Una vez informados con estos datos, los modelos virtuales pueden realizar simulaciones, generar ideas potenciales y sugerir posibles mejoras.

Los gemelos digitales pueden ser tan simples o complejos como requiera el sistema. Las diferentes cantidades de datos determinarán la precisión con la que el modelo puede simular una versión física real de un producto o proceso. Los gemelos también pueden utilizarse con prototipos para acelerar la producción y la ideación.

¿Qué sectores utilizan gemelos digitales?

Los gemelos digitales son más comunes en el ámbito de la fabricación, así como en otros entornos industriales como la ingeniería y la producción. La fabricación de automóviles, la producción aeronáutica, el diseño de vagones y muchos otros sectores se benefician del uso de gemelos digitales.

Sin embargo, también es posible que otros grupos se beneficien de las ventajas de las soluciones de gemelos digitales. Por ejemplo, las organizaciones sanitarias y farmacéuticas pueden utilizar gemelos digitales para predecir cómo podría funcionar un nuevo medicamento o tratamiento. Las empresas energéticas y eléctricas pueden utilizar gemelos digitales para hacer más eficientes sus procesos y reducir su huella de carbono.

En los últimos años, las empresas también han empezado a crear gemelos digitales de espacios de oficina para el paisaje XR, con el fin de apoyar una mejor colaboración e ideación en una serie de entornos empresariales diferentes.

Los beneficios de la tecnología de gemelos digitales

Los gemelos digitales pueden beneficiar a diversos procesos e industrias, ayudando a los profesionales de la automoción, la sanidad, la generación de energía y otros sectores. La tecnología ya se ha utilizado para resolver diversos retos, como garantizar el buen funcionamiento de un sistema energético sostenible. Los gemelos digitales también permiten a las empresas investigar formas de hacer que los productos sean más duraderos y seguros.

Algunas de las principales ventajas de la tecnología de gemelos digitales para las empresas son:

• Mejora de la I+D: Los gemelos digitales permiten investigar y desarrollar productos con rapidez, gracias a la capacidad de recopilar grandes cantidades de datos relacionados con posibles procesos y resultados de producción. La información recogida mediante un gemelo digital puede ayudar a las empresas a tomar mejores decisiones sobre cómo innovar.
• Mayor eficacia: Incluso después de la producción de un nuevo producto, los gemelos digitales pueden ayudar a controlar los sistemas y el rendimiento. Esto permite a las empresas mantener y alcanzar niveles máximos de eficiencia y productividad a lo largo del proceso de producción y éxito del cliente.
• Gestión del final de la vida útil: Los gemelos digitales pueden ayudar a los fabricantes y líderes empresariales a decidir qué hacer con los productos que llegan al final de su ciclo de vida. Pueden ayudar a reciclar equipos y a garantizar que las empresas sigan siendo eficientes desde el punto de vista energético.
• Innovación: Los gemelos digitales ayudan a las empresas a experimentar con productos y procesos que podrían ser demasiado arriesgados o largos de gestionar en persona. Pueden permitir una innovación y creación rápidas con el mínimo desperdicio.

A medida que las empresas buscan formas de reducir recursos, mejorar la eficiencia y mejorar los procesos, los gemelos digitales están preparados para experimentar un crecimiento rápido y continuado en los próximos años.