Gemelos digitales: ¿por qué todos hablan de ellos y todos los necesitan?

¡Hola!



Este es el equipo de Factory5, un desarrollador de software ruso para empresas industriales. Mucha gente ahora usa la frase "gemelo digital", a veces sin saber qué es. Hoy, junto con el gerente de producto, explicaremos qué significa realmente el gemelo digital y por qué no siempre es necesario.



¿Qué es un gemelo digital?



Un gemelo digital es una copia virtual de un objeto real que se comporta de la misma manera que un objeto real. Refleja en tiempo real todos los procesos que ocurren con un objeto físico. El error entre el funcionamiento del modelo virtual y lo que ocurre en la realidad no debe superar el 5%.



El gemelo digital combina una gran cantidad de información de diferentes fuentes. Por tanto, la versión más detallada del gemelo contiene datos sobre la apariencia del objeto, sus funciones, estado, intervenciones externas y mucho más.



Por ejemplo, Tecnomatix creó un gemelo de producción digital para PROLIM que quería mejorar el proceso de picking. Para empezar, se creó un gemelo de producción visual. Además, los sensores tomaron datos sobre la velocidad de movimiento de los objetos, el número de trabajadores y su desempeño, y muchos otros. Toda esta información hizo posible crear un gemelo digital que repite todos los procesos de un objeto real.



El video muestra cómo puede cambiar diferentes parámetros de producción y probar otras condiciones. Por ejemplo, el número de trabajadores en el taller de preparación de pedidos.





Por lo tanto, cuantos más datos diferentes haya sobre un objeto físico, más fácil será crear una copia digital del mismo y más detallado será.



¿Qué es realmente?



Es un programa creado sobre la base de tecnologías 3D, VR o AR, así como AI e IoT al mismo tiempo. El resultado de la sinergia de varias tecnologías complejas y ciencias fundamentales. La mayoría de las veces, refleja la representación visual de un objeto físico e, idealmente, repite el proceso de trabajo con el más mínimo detalle. Todos los procesos físicos, tecnológicos y comerciales se describen utilizando matemáticas. Y para hacerlo dinámico, el Internet de las cosas (IoT) viene al rescate: los sensores integrados en el objeto transmiten información sobre el estado actual del objeto en tiempo real. Y esto se refleja en el gemelo digital.



¿Por qué son útiles los gemelos digitales?



Puedes ponerles cualquier experimento. Cuando se introducen condiciones, el doble reacciona de la misma manera que reaccionaría un objeto físico real. Por tanto, puedes evaluar sus capacidades, comprobar tus expectativas, jugar varios escenarios para el desarrollo de eventos y elegir el más óptimo.



Sin embargo, el gemelo digital requiere una gran inversión. Incluso crear un objeto gemelo completamente equipado con sensores requiere un gran equipo multidisciplinario y capacidades colosales para recopilar y almacenar grandes datos. Solo aquellos que quieren ser como Iron Man necesitan un gemelo digital tan "puro".



¿Cómo reemplazar el gemelo digital?



Las pequeñas y medianas empresas solo necesitarán un modelo digital o un modelo 3D, que, a diferencia de un gemelo, es estático y no refleja el estado del objeto en tiempo real. O viceversa, un reflejo detallado del estado actual del objeto en una serie visual bastante esquemática.



Dependiendo de las tareas a resolver, conviene concentrarse en aquellos parámetros que son realmente importantes en el modelo. Por ejemplo, en el diseño de interiores, es más importante observar cómo se combinarán los colores y las texturas de los materiales en la misma habitación. Y al entrenar a los pilotos en un simulador de avión, es más importante recrear las posibles condiciones de vuelo y las características técnicas de la máquina. Este enfoque significa que utiliza el 20% del esfuerzo para lograr el 80% de los resultados. Por mucho menos dinero.



Nuestra experiencia



En Factory5, hemos creado la solución de predicción de condiciones industriales F5 PMM . Desde el punto de vista del modelado digital, refleja los principales componentes del equipo, que sobre todo necesitan predecir fallas. Esto se aclara en la etapa de la encuesta previa al proyecto y al redactar las reglas de los expertos. Los nodos se muestran en detalle en un modelo 2D para mayor claridad y experiencia en expansión: de esta manera, no solo el ingeniero de primera clase comprende dónde ocurre la anomalía, sino cualquier empleado.



Le contaremos cómo se desarrollan modelos similares para equipos en los siguientes materiales del blog.



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