Gemelos Digitales (Digital Twins): Qué Son, Sus Beneficios y Cómo Crearlos Rápidamente

Los gerentes de proyectos exitosos insisten en ‘Planifique su trabajo y trabaje su plan’.  Los siguientes pasos decantan las experiencias positivas implementaciones anteriores de Gemelos Digitales Simuladores en clientes industriales.

Antes de entrar en detalles, quizás el consejo esencial en una palabra sea ‘comunicación’. Toda su organización debe comprender qué se va a hacer y por qué.  Por su propia naturaleza, un proyecto de Gemelo Digital requiere recopilar información de prácticamente todas las áreas de la empresa, no solo de las áreas de ingeniería y técnicas.  Información financiera de Compras, Recursos Humanos que se ponen en contacto con personal jubilado que puede proporcionar información sobre la documentación, incluso los departamentos de Marketing y Relaciones Públicas que pueden usar el proyecto de Gemelo Digital para interactuar con universidades y escuelas locales, mostrando cómo la tecnología de la Industria 4.0 se está aplicando localmente y sirviendo como herramienta de reclutamiento y contratación.

1. Sepa hacia dónde se dirige: Planifique la estrategia de digitalización de su empresa, centrándose en las áreas que proporcionarán las mayores ganancias en seguridad, rentabilidad y utilización del talento.
2. Comuníquese: Comunique de manera simple y llana los pasos a su personal, comenzando con mejoras digitales iniciales obvias, como el teletrabajo, la seguridad de los datos y las actualizaciones de antivirus.
3. Información existente: Reúna todos los registros digitales que ya tenga, como planos de AutoCAD, renders 3D, bases de datos de equipos, registros de mantenimiento, etc.
4. Empiece con algo pequeño y obtenga apoyo: Implemente pequeños programas piloto utilizando equipos de telepresencia como Pilot from Teamviewer, XMReality, Realwear, eyebee Remote Expert, etc. para descubrir quiénes en la organización son sus campeones de innovación para reclutarlos en estos proyectos. 
5. Escanear: Seleccione una instalación de tamaño pequeño a mediano que se selecciona para escanear con un escáner láser de paso como Leica´s BLK2GO, o de trípode como el Leica RTC360 o similar.
6. Modelar: Cree o contrate externamente un equipo que recibirá los escaneos de la nube de puntos y las fotos en 3D del proceso de escaneo y comenzará la conversión al modelado en 3D o contrate recursos externos para crear el recorrido virtual de la instalación, compartiéndolo con el departamento de mantenimiento y operación.
7. Comparta y conéctese: Establezca su propia plataforma de repositorio de datos o con la licencia de una como Siemens, Hexagon SDX, Aveva Asset Information Manager or Talent Swarm para facilitar el intercambio seguro de la información del Gemelo Digital en toda la organización y determinar qué instrumentación existente, mantenimiento preventivo y se pueden conectar otros programas para enriquecer y mantener el Gemelo Digital actualizado constantemente. 
8. Actualice la conectividad: determine qué actualizaciones de comunicación se necesitan en sus instalaciones para admitir una conectividad rápida y fiable a tabletas en toda la instalación a dispositivos de realidad aumentada como Microsoft Hololens 2 o Magic Leap e instale una red WiFi segura como los ofrecidos por Ubiquiti para poder conectar a sensores IoT por toda la planta.La empresa SPIN ubicada en Barcelona proporciona servicios de ingeniería de control innovadores que minimizan constantemente los riesgos de implementación de un proyecto y que mejoran de manera ostensible el rendimiento de los procesos de producción. SPIN realiza el Virtual Commissioning con el cliente en las oficinas, permitiendo una reducción de un 50% del tiempo dedicado a las pruebas FAT y reduciendo posteriormente la puesta en marcha un mínimo de un 30%. La conexión de equipos heredados con fines de monitorización se puede realizar de manera bastante fácil y económica conectando dispositivos IoT como los de InterAct de Holanda, que han estado fabricando estas soluciones de conectividad durante más de 20 años. Una bomba antigua puede actualizarse instantáneamente al siglo XXI al conectarse con uno de estos dispositivos.  El siguiente paso es crear una red de repetidores WiFi robusta, que en algunos casos requerirá antenas ATEX a prueba de explosiones como las fabricadas por Bartec Pixavi y las proporcionadas por Unify Ubiquiti en otras áreas. En relación a posibles interferencias electromagnéticas, es posible que sea necesario un estudio realizado por una empresa especializada como Analysis and Measurement Services Corporation de Knoxville, Tennesse en los Estados Unidos puede determinar los riesgos y la ubicación adecuada de los antenas WiFi.
9. Conviértase en un centro de aprendizaje colaborativo:  Fomente la grabación, el intercambio y las recompensas a los autores de las mejores prácticas para que se distribuyan de forma segura en toda su organización.
10. Saltos cuánticos y modelado matemático:  Analice los archivos de datos históricos recopilados por el Gemelo Digital utilizando el aprendizaje automático (Machine Learning) y la inteligencia artificial (AI) desarrollando esas habilidades dentro de su organización o subcontratando esas funciones a proveedores externos para continuar mejorando la seguridad con eficiencia, reducción de paradas no programadas y obtenga el máximo valor de su grupo de empleados y talento global trabajando de manera colaborativa.

¿Y cuánto cuesta crear y mantener un Gemelo Digital?  Las instalaciones actuales que tienen la mayoría de equipos antiguos son precisamente los entornos donde el mantenimiento predictivo puede tener una mayor contribución a los ahorros de seguridad y mantenimiento.  La supervisión cuidadosa y continua puede evitar paradas inesperadas y otros resultados más desastrosos.  La creación de un Gemelo Digital, incluidos los escaneos láser iniciales y el modelado CAD 3D, cuesta actualmente unos 10 euros por metro cuadrado, con unos costes de mantenimiento anuales entre el 10 y el 20% de la creación inicial. La plataforma del Gemelo Digital debe integrarse en las bases de datos y fuentes de datos industriales existentes dentro de la planta, para evitar duplicación de la información existente.

Conclusión y próximos pasos

La rápida creación de Gemelos Digitales como simuladores o réplicas digitales realistas de instalaciones industriales conectadas a su correspondiente planta física permitirá operarlas y mantenerlas con mayor seguridad y eficiencia con grandes ahorros. 

Los Gemelos Digitales y simuladores industriales modernos proporcionan un Servicio de Plataforma en la Nube (en inglés Platform as a Service o PaaS) con todas las funciones necesarias para almacenar modelos de instalaciones industriales para monitoreo en tiempo real y simulaciones avanzadas. Este sistema se basa en estándares internacionales de datos abiertos con una estructura de objeto industrial modular.  Los clientes pueden crear el Gemelo Digital paso a paso con funcionalidades cada vez más avanzadas como son los sistemas de mantenimiento GMAO, la inteligencia artificial y el aprendizaje automático de la Industria 4.0 de otros proveedores, lo que eventualmente se convierte en un sistema integrado de Gestion de Vida del Proyecto o Project Lifecyle Management PLM.

La innovación disruptiva aplicada a la industria es la aplicación del renderizado de alta resolución en 3D como el de videojuegos para crear entornos de trabajo colaborativos (CWE) inmersivos para trabajar entre trabajadores en la planta y aquellos conectados de forma remota.  Después de escanear la planta con láseres, junto con los planos CAD existentes, permite crear un Tour Virtual de la planta para visualizar y gestionar con precisión las operaciones y reparaciones.

Los Gemelos Digitales, gestionando la información detallada en tiempo real con un modelo de software dinámico del activo físico correspondiente, será eventualmente tan frecuentes y necesarios como lo son actualmente los simuladores de vuelo para los pilotos de líneas aéreas. 

Jim Novack, Presidente DYNATEC, S.A. y CEO de http://www.TalentSwarm.com

y Jaume Tarragó CEO de DYNATEC, S.A.

Págs. 68 a 69