Por Alejandro Preinfalk
Presidente y CEO de Siemens para México, Centroamérica y el Caribe
¿Cuántas veces hemos visto en películas de ciencia ficción a ingenieros trabajando de forma virtual para crear máquinas, edificios o toda una armadura? Sería fantástico poder hacerlo en realidad, ¿verdad? Pues bien, esto ya es posible gracias a los “gemelos digitales”, un primer paso para aprovechar al máximo lo que será el metaverso industrial.
Pero ¿qué son gemelos digitales? Pues bien, se trata de una tecnología que nos permite desarrollar de manera virtual un objeto físico. Solo que a diferencia de los diseños que podríamos obtener de programas tradicionales como AutoCAD, los gemelos digitales toman en cuenta el ciclo de vida del objeto y utilizan los datos en tiempo real a partir de un sistema de inteligencia artificial.
Para lograr esto, la información se obtiene de sensores instalados en el objeto para simular el comportamiento y supervisar las operaciones. Gracias a ello, los gemelos digitales pueden replicar varios elementos del mundo real, desde piezas individuales de un equipo en una fábrica hasta instalaciones completas, como turbinas eólicas e incluso ciudades enteras.
Y todo ello sin la necesidad de derribar estructuras viejas o cimentar nuevas. Todo se lleva a cabo a través de un simulador, en el cual reproducimos “un gemelo digital” de nuestro proyecto y lo sometemos a todo tipo de pruebas. De esta manera podemos saber sus límites antes de que termine por colapsar, con datos reales y sin la necesidad de invertir grandes cantidades de dinero en prototipos que al final serán desechados en pruebas de ensayo y error.
Según un estudio reciente de la consultora McKinsey, los gemelos digitales permitirán:
- Un 10% de aumento en la eficiencia comercial.
- Un 60% de reducción en el tiempo de despliegue de nuevas tecnologías de inteligencia artificial.
- Un 15% de reducción de los costos operativos y de capital.
Fábricas óptimas y eficientes
Debido a estas cualidades, los gemelos digitales ya están siendo aplicados en diversos proyectos. Tal es el caso de la fábrica nativa digital de Siemens, en Nanjing, China, que fue diseñada de forma virtual antes de poner siquiera el primer ladrillo. Gracias a la optimización que se pudo generar del gemelo digital, se espera que la productividad aumente hasta 20%, con una flexibilidad de su volumen de fabricación del 30% y una mejora del 40% en la eficiencia de su espacio.
Y lo mismo hizo Unilever, que utilizó un gemelo digital para identificar de forma rápida las modificaciones necesarias en sus nuevas líneas de productos. De esta manera lograron reducir significativamente el tiempo de lanzamiento de productos y los gastos de capital.
Un aliado para lograr emisiones neutras de carbono
El campo de aplicación que pueden tener los gemelos digitales es infinito y por ello hoy sectores como el de la construcción, la fabricación, la energía, el automotriz y el de salud, entre otros, utilizan esta tecnología para crear representaciones virtuales de sus proyectos.
Por ejemplo, Siemens está incursionando con esta tecnología para combatir el cambio climático. Tal es el caso del gemelo digital a gran escala de Siemensstadt en Berlín, el cual consiste en el rediseño de un distrito urbano sostenible e inclusivo que apoye la industria, la investigación, el aprendizaje y la vida, a la vez que colabora para reducir las emisiones de CO2.
Otro caso de esta naturaleza es la Expo 2020 en Dubai, en donde la aplicación Smart City basada en un gemelo digital, permitió generar datos en tiempo real de más de 130 edificios. Gracias a ello se pudieron aplicar mejoras instantáneas y recorridos virtuales por los terrenos de la Expo.
Una lista interminable de aplicaciones
Y la lista puede seguir de forma continua con proyectos como el de la Institución Oceanográfica Woods Hole, que con la ayuda de Siemens se ha propuesto desarrollar el primer gemelo digital de un arrecife de coral. O el sistema ferroviario de 2,000 kilómetros en Egipto, cuyo gemelo digital ayudará a realizar los viajes en la mitad del tiempo y reducir las emisiones de carbono hasta en un 70%. Incluso, el caso de un startup como Freyr, que planea revolucionar la producción de baterías mediante el uso de un gemelo digital integral a lo largo de los ciclos de vida del producto, solo por mencionar algunos casos.
El mercado global de los gemelos digitales se estimó en 6,500 millones de dólares en 2021 y se espera que alcance los 125,700 millones en 2030 (de acuerdo con estimaciones de Allied Market Research). Por su parte, Gartner proyecta que el mercado de los gemelos digitales crezca hasta los 183,000 millones de dólares en 2031, y destaca que la inversión del capital de riesgo en startups dedicadas a los gemelos digitales aumentó un 20% de 2020 a 2021.
Lo cierto es que, por su flexibilidad y dinamismo, los gemelos digitales pueden ayudar a la biodiversidad, impulsar la evolución del transporte sostenible, desarrollar estrategias para reducir emisiones y transformar la producción de baterías o sistemas de almacenamiento de energía, entre muchas otras. Si lo pensamos detenidamente, los gemelos digitales nos ofrecen grandes ventajas al ayudarnos a obtener un mejor rendimiento, trabajar en capacidades predictivas, supervisar de forma remota y acelerar el tiempo de producción, entre muchas otras. Al final, el único y verdadero límite es el de la imaginación.
Te podría interesar
La IA acelera la simulación del diseño
Metaverso y realidad virtual, pasos firmes hacia la Industria 4.0 del futuro
