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Manufactura 4.0; ¿qué es Digital Twin?

No hay paso atrás en cuanto a la digitalización en el sector de manufactura, y es justo por eso que no podemos dejar de lado ningún tipo de tecnología que esté revolucionando la forma en la que se planea, diseña, produce y distribuye. La posibilidad de resolver problemas físicos más rápido detectándolos antes, predecir resultados con un grado de precisión mayor, diseñar, crear mejores productos y dar un mejor servicio a tus clientes; es real gracias al Digital Twin, descubre aquí más sobre qué es y cómo puedes sacarle mayor provecho.

Comenzando por el paso más importante, entendamos qué es Digital Twin en manufactura y su importancia para este sector.

¿Qué es Digital Twin en manufactura?

Un Digital Twin es el perfil digital de un proceso físico, que ayuda a optimizar en todos sentidos el rendimiento de un negocio. El Digital Twin en manufactura tiene base en mediciones masivas, acumulativas y en tiempo real de datos a través de una serie de dimensiones. Estas mediciones pueden crear un perfil evolutivo del objeto o proceso en el mundo digital, capaz de proporcionar información sobre el rendimiento de un sistema y su comportamiento o acciones en el mundo físico, como un cambio en el diseño del producto o en el proceso de fabricación.

Los servicios de “smart factory” pueden optimizar todos los procesos de un negocio, así como el procedimiento de operación de la fabricación, todo con el fin de lograr un nivel más alto de productividad. La combinación de este tipo de servicios junto con Digital Twin, es capaz de  cambiar radicalmente el diseño de un producto, la fabricación y uso.

De acuerdo con Deloitte Insights, la interacción entre el mundo físico y el digital enfatiza el potencial del Digital Twin: miles de sensores tomando mediciones continuas que se transmiten a una plataforma digital, ésta a su vez, las analiza casi en tiempo real para optimizar un proceso de negocios de manera transparente.

A continuación este modelo (Fuente: Deloitte University Press):

grafica digital twin

Aplicaciones de Digital Twin en manufatura

Para poder enumerar algunas de sus aplicaciones, es más fácil pensar en esta tecnología como un modelo virtual de una máquina de producción, un producto final o incluso todo el proceso de producción en su entorno previsualizado. Al sacar ventaja de los datos del sensor del activo como de los datos contextuales reunidos en distintas condiciones de trabajo, se puede crear una réplica virtual 3D para solucionar problemas y reparar equipos, así como para probar nuevos diseños o implementar mejoras.

A continuación, algunas de las aplicaciones más importantes de un Digital Twin en manufactura:

1. Procesos de Producción

La industria de manufactura podrá tener un conjunto único de datos maestros que residen en una ubicación centralizada. Eso le permitirá a los fabricantes contar con una misma versión de la verdad. Digital Twin también puede ser usado para comparar datos de calidad en múltiples productos; proporcionando una visión más profunda de los problemas de calidad global y permitiendo a las compañías de manufactura visualizar rápidamente los problemas en relación con el modelo de “verdad única”.

2. Integración de Sistemas

La visualizaciones 3D a nivel de sistema pueden verificar restricciones como la huella espacial o conexiones físicas. Al conectarse a los Digital Twins de otros componentes, se pueden simular interacciones, incluidas las transferencias de datos y la funcionalidades de control, así como el comportamiento mecánico, eléctrico y los escenarios hipotéticos. Se reduce el esfuerzo de integración en el sitio y el tiempo de inactividad asociado para el cliente.

3. Mejoras en la operación

La mejora en las operaciones es una de las aplicaciones mejor entendidas para este tipo de tecnologías. La industria de manufactura primero crea una representación virtual de un activo en el campo utilizando la visualización de modelos livianos. A continuación, capturan datos de sensores inteligentes integrados en el activo, lo que proporciona una imagen más clara del rendimiento y las condiciones operativas del mundo real; también pueden simular ese entorno real para el mantenimiento predictivo.

4. Innovación de productos a futuro

Se pueden diseñar y desarrollar nuevos productos con información basada en el comportamiento de los productos existentes en el mundo real. El rendimiento y el uso del cliente se ve reflejado en un Digital Twin, y luego se incorpora al proceso de desarrollo y fabricación del producto para ayudar a aumentar el margen del producto, y por ende, la satisfacción del mercado.

Con esta tecnología, los técnicos de desarrollo e innovación pueden comprender mejor las necesidades de los clientes, mejorar los productos existentes, optimizar las operaciones, e incluso mejorar el servicio postventa; todo esto a la vez que crean avances para nuevos productos y servicios.

5. Ingeniería y desarollo

Tradicionalmente, la ingeniería ha estado utilizando la tecnología de Digital Twins para crear representaciones virtuales para diseñar y mejorar productos. Con el tipo de aplicación que se pueden utilizar ahora, el producto existe mucho antes de su producción en físico, básicamente comenzando como una visión de lo que debería ser el producto. Los avances e  innovaciones del IoT permiten capturar datos de productos implementados en el campo, y estos datos se pueden aplicar al Digital Twin para la mejora continua del producto.

¿Quiénes están usando ya Digital Twin en manufactura?

Aún y cuando el término comenzó a ser escuchado alrededor de 2002, fue hasta que el IoT encontró aplicaciones reales en la industria, que Digital Twin fue comenzado a ser utilizado y considerado como una de las principales tendencias tecnológicas alrededor del 2017.

Y es en esos años, que algunas organizaciones comenzaron a implementarla dentro de sus procesos de manufactura. Algunas de ellas son las siguientes:

  • General Electric
  • Siemens
  • Oracle
  • Dassault
  • SAP
  • Altair, entre otras.

Las aplicaciones en estas compañías van desde modelos de datos coherentes en todos los aspectos del ciclo de vida del producto, y su simulación de manera precisa; hasta construcción de modelos digitales para el desarrollo de productos, así como la innovación en función de la adquisición y el análisis de datos en tiempo real.

Digital Twin en manufactura es una realidad y ya está ayudando a las empresas a satisfacer mejor las necesidades de sus clientes, así como a adaptarse rápidamente a las nuevas demandas del mercado. Lo más interesante es que aún queda mucho por descubrir.

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