La tecnología de Gemelos Digitales (Digital Twins) que se aplica a IIoT aún se encuentra en sus primeras etapas, pero la naturaleza competitiva de las industrias más adecuadas para cosechar sus beneficios continúa impulsa la innovación.

El gemelo digital, que Gartner define como «una representación digital de una entidad o sistema del mundo real», se diferencia de un modelo 3D o una versión para guardar de una arquitectura de sistema que puede usar como sandbox. A la inversa, un gemelo digital recopila datos en tiempo real o cercano de los sensores de IoT. Y una vez que tiene esos datos, analiza la información para mejorar los productos y sistemas.

Mientras que un modelo 3D captura la geometría de un objeto, un gemelo digital incorpora datos de sensores conectados y, potencialmente, motores físicos también. Se puede usar un gemelo digital para demostrar cómo los componentes discretos de un sistema interactúan entre sí.

A partir del primer trimestre de 2019, según la investigación de Gartner, el 24% de las organizaciones con tecnologías de IoT en producción o proyectos de IoT en curso utilizan gemelos digitales. Otro 42% planea usar tecnología digital doble en los próximos tres años.

Su popularidad, de nuevo según la consultora, reside en las capacidades gemelas digitales que «disminuyen significativamente la complejidad de los ecosistemas de IoT al tiempo que aumentan la eficiencia».

Más allá de los sensores que recopilan tradicionalmente la información de fabricación, el enfoque gemelo digital puede «recopilar datos de los sensores, procesarlos mediante análisis y utilizarlos para el mantenimiento predictivo y la optimización», dijo Scott Raynovich, analista principal de Futuriom.

Entre los escenarios prácticos de la industria, los más comunes son los aerogeneradores, las plataformas de energía y los motores de avión. Y a medida que la tecnología de IoT prolifera, dijo Raynovich, el enfoque del gemelo digital se volverá más común en todas las industrias para proporcionar una perspectiva de las operaciones existentes y las «cosas», y visualizar nuevas oportunidades y modelar «cosas nuevas».

Con prácticas limitadas, la tecnología digital twin puede incorporar datos de una variedad de sistemas, dijo Alexandra Rehak, líder de práctica, IoT, con Ovum Consulting. «El gemelo digital está lejos de ser una tecnología de mercado masivo en este momento», dijo. «Es complejo, no es algo que está disponible». Para estar seguro, agregó Rehak, el análisis de costo-beneficio del despliegue de un gemelo digital es una consideración importante para las empresas.

La mayoría de los casos de uso tempranos son en el diseño y fabricación de automóviles, dijo, donde tiene un proceso de fabricación complejo, con productos que se rediseñan constantemente para incluir nuevas características y tecnología. Por ejemplo, un fabricante de automóviles podría crear un gemelo digital de un prototipo de automóvil para probar el diseño de los airbags o un sistema de dirección mediante simulaciones. El gemelo digital podría permitirles evaluar virtualmente el impacto de los cambios en el producto o prototipo, dijo Rehak.

Los gemelos también pueden modelar un piso de fábrica completo, con gemelos separados asignados a distintas operaciones, como sistemas mecánicos, calefacción y enfriamiento, y el movimiento de personas. Microsoft anunció a finales del año pasado su Azure Digital Twins, que potencialmente permitiría a los clientes hacer precisamente eso.

Además, la seguridad y el rendimiento del producto durante un largo ciclo de vida son elementos críticos. «También hay mucha discusión sobre el uso de gemelos digitales para el monitoreo continuo del rendimiento una vez que un producto se ha vendido y se encuentra en el campo o con un cliente», dijo Rehak.

Un verdadero gemelo digital no siempre es alcanzable porque «los puntos aún no se han unido» para dar vida a una visión más amplia e interconectada, señaló Ian Hughes, Senior Analyst, Internet of Things, de 451 Research. Los datos de la encuesta que citó muestran que los esfuerzos de las compañías durante los próximos dos a cinco años aún se centran en la primera fase de la transformación digital: recuperar datos de las máquinas y extraerlos para interpretarlos y utilizarlos.  «Están colocando la tubería primero, para los datos, por lo que se puede estructurar de una manera sensata», dijo. «No hay mucha infraestructura y middleware para ayudarlo a hacer eso, pero existe la unidad y la necesidad de hacerlo, una evolución natural».

El mes pasado, por ejemplo, Hughes revisó un gemelo digital de una plataforma petrolera. «Con el modelo digital en vivo, los ingenieros pueden ensayar reparaciones, qué válvula debe estar apagada, si necesitan una escalera para alcanzar algo», dijo. «Anteriormente, estarían trabajando con planes y hojas de cálculo de lecturas, utilizando un plano de tuberías, tomar lecturas de los medidores. Pero esto es tomar datos en vivo y colocarlos en un modelo 3D. Es una fusión adecuada entre una representación CAD y lo que está sucediendo en el mundo real».

Una vez que la tecnología se encuentra en un punto donde los datos y la confianza en la instrumentación se liberan de los dispositivos físicos, un gemelo digital se convierte en una progresión natural, dijo Hughes. Considera al arquitecto, dijo Hughes. Siempre han dibujado sus edificios primero, luego han usado 3D y simulaciones. «Ellos no construyen en el campo y esperan que el edificio se caiga. Utilizan un modelo digital para ejecutar la cosa, para saber dónde están los bits y los cables. Es un paso obvio para hacer».

Del mismo modo, la división de refinería de petróleo de Honeywell Process Solutions ha comenzado a planificar y posiblemente hacer la transición a construcciones digitales utilizando gemelos. «Construyendo y comisionando la planta digitalmente para que puedan ordenar partes, hacer cambios a partes digitales, reordenar … todo eso puede ahorrar años en el desarrollo de una refinería de petróleo», dijo Hughes. «Con lo digital, no estamos escribiendo en papel y esperando cambiar los errores. Nos ajustamos mientras escribimos ”, dijo. “Eso funciona para documentos, construcción y refinería de petróleo y un motor a reacción. Es el mismo proceso «.

 

El artículo original fue publicado en IoT World Today. El presente es una traducción y adaptación del mismo

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *