La creación de un digital twin o gemelo digital va a tomar el protagonismo en el mundo industrial y de los negocios en los próximos años. Supone una tecnología revolucionaria al ser capaz de mejorar los procesos a muchos niveles: desde el momento del diseño de producto hasta la interacción del público, pasando por el mantenimiento de maquinaria.
La empresa de investigación Gartner puso a la tecnología digital twin como parte del top 10 de tendencias estratégicas desde 2017 y calculó que en 2020 habría ya miles de millones de procesos en relación a esta tecnología. Además, de acuerdo a Markets and Markets, se estima que el mercado relacionado con la generación de gemelos digitales crecerá hasta los 35.8 mil millones en 2025.
Pero, ¿qué es digital twin y cómo puede ayudar a las empresas a mejorar su eficiencia? Lo analizamos en esta guía.
Qué es digital twin
Un digital twin es una representación virtual de un producto físico, de un proceso o de un servicio. Son representaciones digitales de dispositivos y procesos, conectados con el sistema real que se representa mediante “Sistemas Ciberfísicos” (CPS). Con toda la información recopilada de las operaciones y su histórico se puede obtener un modelo de alta precisión que se asemeja fielmente al del sistema real. Su creación permite comprender el producto o proceso a un nivel más profundo, desde el análisis de datos, con varias funciones muy valiosas para los negocios:
- Tomar decisiones más acertadas y eficientes.
- Aplicar simulaciones en el propio modelo digital antes de comenzarlas en el mundo físico. De esta forma se puede testear hasta dar con la fórmula correcta, sin modificar la cadena de producción real.
- Identificar oportunidades de mejora de los productos y sistemas.
- Realizar un análisis predictivo, de esta forma se pueden anticipar futuros errores que podría tener el producto una vez estuviese en el mercado y evitar grandes pérdidas económicas.
En otras palabras, un digital twin supone una copia virtual de un objeto o proceso en el mundo físico. A través de sensores colocados en este objeto o proceso, se transmiten datos a tiempo real sobre su estado, de modo que al analizar su digital twin es posible obtener la misma la información que se obtendría si se examinara el producto físico.
Para ello, la tecnología digital twin utiliza e integra Iot, Artificial Intelligence o Big Data permitiendo el análisis y la predicción de procesos en el objeto físico a través de su gemelo digital.
Se cita a la NASA como la primera organización que desarrolló modelos de digital twin para sus equipos, de modo que pudieran simular operaciones en modo remoto antes de aplicarlas en sistemas en funcionamiento.
Cómo funciona un digital twin
Para poner en marcha un digital twin, el primer paso es la utilización de componentes que, a través de sensores, recojan datos a tiempo real sobre el proceso u objeto a clonar. Estos datos pueden incluir información sobre las condiciones físicas de este sujeto o su posición.
Después, esta información se integra a través de herramientas que recopilan datos , para más adelante poder analizarlo y compararlo con otros datos externos (por ejemplo, sobre la empresa).
A partir de ahí, ya es posible generar digitalmente el proceso, producto o servicio y probar en él cualquier cambio que sólo se aplicará físicamente cuando se haya comprobado su éxito en el entorno digital.
Todo este proceso es llevado a cabo a partir del trabajo de profesionales y expertos en la ciencia de datos. Para ello, además, deberán estudiar las características del objeto o proceso, de modo que sea posible crear un modelo fiable en el mundo digital del objeto en el mundo real.
Beneficios de utilizar un digital twin
El uso de la tecnología digital twin está suponiendo avances revolucionarios en muchas áreas de negocio, trayendo innovación y mejores rendimientos. En 2021 se invertirán 275.000 millones en IoT industrial. La mitad de las grandes compañías detrás de estas inversiones tendrá en marcha al menos un gemelo digital. De entrada, esta tecnología aumentará la eficiencia en un 10%.
Mejora en el diseño y la experiencia
La aplicación y análisis de modelos digital twin reduce los defectos en la fase de diseño de los productos y acorta el tiempo que cuesta comercializar un nuevo producto. De la misma forma, se puede aumentar los ingresos identificando productos que pueden ser actualizados o renovados optimizando su eficiencia, al igual que los servicios relacionados con el porducto.
Igualmente, al generar simulaciones y acceder a datos a tiempo real, las empresas pueden hacer correcciones y actualizaciones en los objetos físicos de un modo remoto.
Menores costes
Muchas industrias se enfrentan a grandes costes (económicos y productivos) al realizar pruebas en sus productos físicos. La manufactura con digital twin permite ejecutar pruebas y simulaciones de forma rápida y con un uso de recursos reducido. Te permite determinar de forma precisa las garantías de tu producto, reduciendo la variabilidad de tus operaciones y procesos y así poder anticipar las reclamaciones posibles para reducir los costes
Esto es particularmente importante en el sector industrial, donde efectuar pruebas en un entorno físico puede suponer cerrar la producción durante un tiempo y, por lo tanto, perder dinero.
Mantenimiento predictivo
Las averías y fallos en la cadena de producción pueden suponer grandes costes y pérdida de oportunidades para cualquier empresa, mejorando la satisfacción con el cliente que es el que suele sufrir estas consecuencias. El mantenimiento predictivo en manufactura con digital twin consiste en aplicar esta tecnología de modo que sea posible pronosticar fallos en la producción y actuar en consecuencia.
Así, la empresa petrolera estadounidense ha anunciado la aplicación de tecnología digital twin para predecir contratiempos en su equipo, pronosticando el ahorro de miles de dólares en mantenimiento. Se trata así de adoptar un enfoque proactivo en conocer qué elementos pueden causar problemas a la producción antes de que ocurran.
Relación con los clientes
Un digital twin puede orientarse a la mejora en la experiencia del cliente, de modo que se entiendan mejor sus necesidades alrededor del producto y el proceso de compra, entre otros. Permite que los clientes creen entornos virtuales para ver el resultado final. Por ejemplo la habitación o el comedor y ver cómo quedará decorado previamente.
Digital twin & IoT: cómo se complementan
Digital twin e IOT son dos tecnologías que, en gran medida, van de la mano. De hecho, la consultora Gartner asegura que el 75% of las organizaciones que han implementado el Iot en sus procesos ya están usando un digital twin o planean hacerlo en el próximo año.
La mejora en conectividad que conlleva la aplicación del IoT, junto a sistemas en la nube, es en gran parte lo que va a permitir el desarrollo de tecnología digital twin.
En concreto, los sensores IoT conectados y controlados a través de la red son los encargados del envío de datos a tiempo real sobre un sistema o producto, de modo que las compañías tengan acceso a esta información y puedan hacer uso de ella
Más adelante, el digital twin o gemelo digital utiliza estos mismos sensores, en un modo avanzado de reunir datos y utilizarlos para un uso concreto.
Casos de uso del digital twin
Los modelos digital twin ya han probado su eficacia en proveer de datos a tiempo real y simulaciones en industrias tan variadas como la energética, automovilística o la manufactura, entre otros.
Las empresas están experimentando con la aplicación de esta tecnología de forma creativa, descubriendo su potencial a diferentes niveles:
- Formación: la generación de centros de formación para pilotos de avión o capitanes de barco, utilizando los datos a tiempo real que se reciben desde medios de transporte reales, así como aeropuertos o puertos.
- Ciencias de la salud: la aplicación de sensores en el cuerpo humano puede llevar a generar gemelos digitales de personas, mejorando procesos como diagnósticos o medicación, entre otros.
- Gestión de emergencias: hospitales o refugios de emergencia pueden beneficiarse de la tecnología digital twin para prever la respuesta adecuada ante problemas inesperados, en los que la aplicación correcta de recursos puede marcar una gran diferencia.
- Transporte de mercancías frágiles o peligrosas: en el que el control riguroso las condiciones ambientales es esencial.
- Marketing: la generación de gemelos digitales de una tienda física puede permitir el rastreo del comportamiento de usuarios, de modo que se mejore el modo de promocionar productos.
- Smart cities: la tecnología puede igualmente aplicarse en mejorar la infraestructura de smart cities.
- Industria: te permite un entorno protegido y seguro para experimentar nuevos escenarios y proyectos futuros, de esta forma reducir el margen de error y predecir resultados futuros.
Es paradigmático el uso de la tecnología digital twin junto al Industrial Internet of Things (IIoT), para encontrar o predecir posibles fallos en sistemas y maquinarias complejas, dando a las empresas la posibilidad de practicar un mantenimiento predictivo.
De hecho, según un estudio de Mordor Intelligence, alrededor del 35% de las empresas industriales y manufactureras de EEUU ya están recogiendo y utilizando datos generados por sus sensores inteligentes para mejorar sus procesos de manufactura. Así, es en la manufactura con digital twin donde esta tecnología está dando de momento mayores resultados.
En concreto, la industria automovilística se perfila como la que toma la delantera en el uso de tecnología digital twin, utilizándola como oportunidad para mejorar sus procesos de diseño, mantenimiento o servicios posventa, entre otros.
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