INDUSTRIA 4.0: Gemelos Digitales, nuevos horizontes para las empresas.

Un Gemelo Digital es el resultado de la unión del mundo real con el digital, permitiendo un análisis inteligente de la data mediante el conjunto de información que se obtiene por diversos sensores de manera que la información es aprendida (con Inteligencia Artificial) y examinada (mediante el Big Data) con un modelo digital.

¿CUÁL ES EL POTENCIAL DE UN GEMELO DIGITAL?

Se trata de una tecnología disruptiva en la simulación y el análisis de procesos industriales, la gran ventaja de este tipo de desarrollo es la capacidad de obtener beneficios de la transformación digital. Actualmente, ya se encuentran involucradas muchas empresas y todo indica que con el metaverso y demás desarrollos empresariales, se intensificará en los próximos años.

¿Cómo beneficia a las empresas? Esta nueva práctica resulta segura y económica, ya que no necesitan ejecutar las pruebas en un escenario real o un montaje. Tan solo necesitan recopilar todos los datos que consideren necesarios, para ejecutar las pruebas considerables en un entorno completamente virtual.

A raíz de la pandemia, las empresas han creado conciencia acerca de la importancia de mantenerse al día con los nuevos desarrollos y herramientas que surgen en respuesta a los avances tecnológicos, además de unos años para acá, la necesidad de sobresalir del resto de los competidores ha hecho que las organizaciones  y los gerentes encargados del desarrollo e innovación en las mismas, estén interesados en crear soluciones que se adapten al flujo de trabajo; la industria en la que se desenvuelven y los procesos específicos que contemplan sus producciones. Todo esto con la finalidad de mantener vigencia, rentabilidad e incluso ser un centro de trabajo atractivo para los procesos de Headhunting y Atracción de talento, ¿Quién no desea tener al mejor equipo para adentrarse al mundo del metaverso? 

EL PAPEL DEL ANÁLISIS DE DATA 

La manera en que las empresas recogen y utilizan los datos puede generar experiencias enriquecedoras para sus colaboradores y evidentemente, sus consumidores. Tecnologías como la IA están permitiendo que esos gemelos sean más robustos y eficientes, representando un ahorro significativo para los procesos de producción. 

Uno de los requisitos principales para el desarrollo de esta alternativa que resulta sumamente atractiva para las industrias es el manejo y el análisis de todos los datos que se encuentren disponibles. 

En este punto es donde nos topamos con el primer gran reto de este desarrollo tecnológico; la gran cantidad de datos que genera una planta, por ejemplo, es continuo y  supone un reto en términos tanto de almacenamiento como de procesamiento. Este hecho requiere la aplicación de herramientas de análisis de Big Data, para gestionar eficientemente los datos en tiempo real, combinados junto con la información histórica y de contexto.

Otro de los puntos de importancia para considerar es la creación del modelo predictivo que fundamente a un Gemelo Digital, es necesario la aplicación de técnicas en el ámbito del Machine Learning. Solo mediante la introducción de ambas tecnologías es posible crear un Gemelo Digital que proporcione simulaciones precisas a partir tanto de su operativa actual como de estados pasados y futuros.

Este desarrollo no es algo que ha surgido de la nada; desde 2017 se han trabajado en propuestas y en desarrollos que hagan de los gemelos digitales una realidad mediante técnicas y tecnologías de análisis de Big Data. Gracias a la implementación de Machine Learning se ha logrado trabajar con datos sensorizados y en tiempo real para construir y simular gemelos digitales con una precisión muy elevada.

Con estos prototipos se ha demostrado que el sistema consigue no solo modelar fielmente el proceso o maquinaria representado, sino también usar los datos registrados en aras de mejorar los procesos productivos, evaluar nuevos planes de producción, realizar mantenimiento predictivo o analizar nuevas configuraciones de planta, todo ello sin alterar el funcionamiento real de la máquina.

El gemelo digital debe nutrirse de los datos en tiempo real que se extraen de todos los activos físicos que influyen en el proceso productivo, gracias a que todos ellos han sido digitalizados, guardados y procesados e interactúan con otros datos virtuales y datos de interacción entre ellos. Esta información específica se basa en el histórico de datos de casos de uso reales, por lo que es una gran herramienta para poder analizar y comprender las diferentes fases del producto y de esta forma poder optimizarlas.

¿CÓMO BENEFICIARÍA UN GEMELO DIGITAL A LAS EMPRESAS?

Los gemelos digitales gozan de un amplio atractivo y posibilidad de presencia en todos los sectores; las  manufacturas, el comercio electrónico, arquitectura e industria aeroespacial, industria automotriz, etc. son solo algunas de las industrias que han implementado procesos similares en sus desarrollos; la capacidad de análisis y prueba han sido los factores principales y decisivos para iniciarse en este mundo. 

Todos los sectores mencionados se enfrentan a los mismos retos: la necesidad de contar con colaboradores de distintas disciplinas y ubicaciones para concebir, diseñar, construir, vender y, finalmente, hacer funcionar y mantener estos complejos sistemas físicos.

Actualmente, los gemelos digitales han obtenido mayor demanda por compañías que han empleado análisis de data; les ha permitido desarrollar gemelos digitales que permiten entender el uso de esta información para tomar decisiones, principalmente; las simulaciones y el uso de la nube están complementándose y ofreciendo desarrollos integrales, que además de mejorar los procesos de análisis mejoran la experiencia de usuario; un ejemplo de este tipo de desarrollo que se ha implementado en algunas escenas ha sido la gamificación en los procesos de atracción de talento; con la simulación es posible elegir de un número de candidatos interesados en una vacante elegir al perfil más adecuado para el trabajo que se requiere. 

Un gemelo digital contribuye a que personas y organizaciones adopten decisiones a partir de una información de mayor calidad, lo que les permite ahorrar tiempo y, en última instancia, reducir costes, la generación o recopilación de datos que representan un objeto físico ayudan a las empresas a descifrar grandes volúmenes de información y recomendar resultados.

Si bien existe un gran número de industrias que se han visto mayormente beneficiadas con este desarrollo, el tema de los gemelos digitales no se ciñe a solo las industrias; su valor radica en lo que las compañías quieren conseguir y cómo la implementación de esta herramienta les ayuda. La optimización de procesos y la cantidad de problemas que se pueden resolver y prevenir son los beneficios inmediatos para las empresas que están listas para unirse a este barco, la utilidad en las industrias con procesos robustos necesitan contemplar esta solución en sus procesos de negocio, lo que significa enfocarse en probar nuevas perspectivas de sus desarrollos. 

Algunos sectores que se han visto beneficiados con desarrollos así:

  • Sector salud: planificación de camas, horarios del personal y quirófanos con el propósito de cuidar con mayor precisión a los pacientes. También se podría realizar una simulación digitalizada de cualquier órgano afectado para visualizarlo antes de operarlo.
  • Industria automotriz: Las características funcionales de un automóvil podrían modificarse para reflejar las actualizaciones en el diseño. Mucho del potencial de un gemelo digital se debe a los sensores avanzados de IoT integrados en los automóviles, que supervisan y transmiten información medioambiental, operativa y estructural en tiempo real para el proceso de manufactura, desempeño del vehículo y ayudar a ejecutar mantenimiento predictivo.
  • Aeroespacial: Esta herramienta ayudaría a recopilar datos de IoT provenientes de las flotas comerciales, para lograr calibrar las aeronaves y los equipos involucrados, lo cual permitiría mejorar el desempeño y reducir la posibilidad de fallas.
  • E-commerce:  Este instrumento lograría mostrar la aplicación del producto siendo utilizado, por lo que un gemelo digital podría convertirse en una oportunidad de venta.

LOS RETOS QUE ENFRENTAN LOS RETOS DIGITALES

Accesibilidad 

En primer lugar, es importante recalcar la necesidad del uso de data para la ejecución de esta herramienta, tener acceso a ella y además poder procesarla y hacerla útil es uno de los retos principales. 

Digitalización

Nuevamente, las empresas deben considerar la digitalización y la implementación de conexiones digitales, tecnologías que adopten sus procesos de producción difícilmente podrán considerar el uso de gemelos digitales para su desarrollo.

Sin embargo, el Gemelo Digital es todavía un concepto de desarrollo que además, presenta diversas barreras tecnológicas para su adopción en el tejido industrial. Por un lado, existe una dificultad técnica para monitorizar masivamente y digitalizar procesos en la industria, con gran variedad de equipos, sistemas legados aislados, buses de campo, protocolos propietarios, así como una estricta arquitectura de integración y automatización industrial.

Por otro lado, los sistemas utilizados actualmente en la industria son incapaces de almacenar y tratar los volúmenes de datos necesarios para crear y evolucionar los Gemelos Digitales, que realmente representen el comportamiento de los elementos físicos, y no solo sus características y su estado.

Esto está unido a la complejidad tecnológica que requiere el ir más allá de las representaciones digitales y avanzar hacia escenarios de manejo de múltiples copias digitales simultáneas, con mayor capacidad de evaluar escenarios alternativos.

¿Y EL METAVERSO?

UN GEMELO DIGITAL DEL MUNDO REAL

El metaverso es como un gemelo digital; una simulación verídica de lo que pasa en el mundo real.

Será un espacio muy parecido a Internet, pero en el que podremos disfrutar de una mayor capacidad de interacción y una sensación de presencia más real de la que nos ofrece en la actualidad la Red. El metaverso, dentro de unos años, se convertirá en ese Internet en 3D en el que el usuario podrá hacer uso de los servicios que ya ofrece la red, pero sintiéndose presente, tanto física como psicológicamente.

¿Pero qué distingue al metaverso?

  •  Interactividad: el metaverso se caracteriza por ser un mundo virtual interactivo en el que el usuario puede influir sobre los objetos y los otros usuarios que se encuentren en él.
  • Corporeidad: para poder hacer uso del metaverso como usuarios necesitamos una identidad virtual o un avatar que nos permita sentirnos presentes, interactuar y relacionarnos dentro de él.
  • Persistencia: debemos de tener presente que, aunque nosotros volvamos al mundo real y abandonemos el metaverso, este no se detendrá, es decir, seguirá funcionando a nivel social, industrial, económico y laboral.

No cabe duda que los avances en cuanto tecnología están ocurriendo de una manera vertiginosa; las empresas son las principales beneficiarias de este tipo de desarrollos y con ellas los consumidores y claro; la gestión de colaboradores y los procesos de trabajo que aseguren que el capital humano avance en sinergia con las tecnologías que estén implementándose en las empresas. 

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