Digital Twin vs Simulación: diferencias y aplicaciones en la fabricación

29 Jun, 2021 | Decision Intelligence

Imagina que tu gemelo digital vive en un mundo virtual en el que puedes poner a prueba cada decisión, anticiparte a cualquier sorpresa y construir tu mejor y más exitoso negocio. Suena bien, ¿verdad?

No es una simple ensoñación: la tecnología actual permite descubrir dónde se encuentran exactamente los riesgos y las oportunidades del futuro gracias a sistemas de modelización como la simulación y los gemelos digitales.

De cara a destacar en el complejo y volátil mundo actual, los responsables de la cadena de suministro recurren cada vez más a plataformas que permiten evaluar en tiempo real las variables en juego. La tecnología desempeña un papel cada vez más importante, sobre todo en las empresas de la cadena de suministro y la fabricación.

LA PREGUNTA NATURAL ES: ¿LA SIMULACIÓN Y EL GEMELO DIGITAL SON LO MISMO?

Pues no. Aunque las dos expresiones se utilizan en contextos similares y a menudo juntas, no son exactamente sinónimos.

SIMULACIÓN

La simulación es aquel proceso que permite crear de los modelos digitales que imitan la realidad o mejor, imitan como determinados procesos dentro de un sistema reaccionan a las entradas externas.

En manos de las empresas, especialmente en el sector de la fabricación, la simulación se convierte en un proceso de importancia fundamental, para poder analizar en profundidad todas las fases de la producción y la cadena de suministro. Gracias a las técnicas de simulación, de hecho, es posible recrear un producto, una línea de producción o un almacén eficiente, para tener todas las fases de producción bajo control y reducir los costes de producción y gestión.

Sin embargo, se trata de una simulación estática hasta que se introduce un nuevo parámetro al que reaccionar.

EL GEMELO DIGITAL

También el gemelo digital es una representación digital de los procesos físicos pero, a diferencia de la simulación, es dinámico ya que refleja la realidad en tiempo real, reaccionando y recogiendo el flujo de datos entrantes y salientes en el mundo físico, gracias a la integración con dispositivos IoT (Internet of Things).

El Internet de los objetos es la «puerta» que conecta el espacio físico y el espacio virtual: los sensores y transductores colocados en el producto o en la línea de producción envían flujos de datos en tiempo real, procesados y almacenados gracias al aprendizaje automático y la inteligencia artificial.

El entorno virtual del gemelo digital permite realizar diversas operaciones de simulación con muy pocas limitaciones. En particular, los gemelos digitales tienen funciones de predicción (análisis durante el funcionamiento del sistema), de seguridad (supervisión y control constantes) y de diagnóstico (identificación de perturbaciones imprevistas).

DIFERENCIAS

Si las simulaciones permiten analizar lo que ocurre si se introduce un cambio dentro del proceso, el gemelo digital en cambio ayuda a comprender si lo que está ocurriendo puede incluirse dentro de un proceso.

Podemos decir que el gemelo virtual es una simulación aún más avanzada que trabaja con tres funcionalidades principales: análisis en tiempo real, eficacia del diseño e influencia inmediata en los procesos reales.

Gracias a Digital Twin es posible recoger información y datos en tiempo real y evaluar la desviación entre la simulación (en tiempo de ejecución) y la tendencia de la producción real. La información está inmediatamente disponible para los responsables de la toma de decisiones, lo que les permite orientar rápidamente sus estrategias. En otras palabras, se pasa de un escenario de «What-If» a un escenario de decisión de «Now-What».

APLICACIONES EN LA FABRICACIÓN

En el mundo de la fabricación, las aplicaciones de la simulación y el gemelo digital son bastante evidentes, en comparación con otros mercados. Ya desde hace algunos años, la competencia con los países en desarrollo (que ofrecen productos de bajo precio gracias a los bajos costes laborales) ha empujado a acelerar el proceso de innovación de los paradigmas de fabricación.

La propia Gartner, ya a finales de 2016 y en octubre de 2017, incluyó el Gemelo Digital (DT) en el top 10 de tendencias tecnológicas estratégicas para el año siguiente, y desde entonces lo que era una hipótesis se ha ido concretando.

De hecho, hoy en día se habla de las más variadas aplicaciones, que van desde el Shop-floor (gestión de talleres de producción y fábricas, que permite crear un proceso de trabajo eficiente), hasta la Additive Manufacturing (proceso de producción aditiva o por capas, a partir de modelos informáticos en 3D). Pero eso no es todo: si ampliamos la mirada, vemos que la simulación y los gemelos digitales se cruzan en todas las etapas de la cadena de producción.

Para las industrias 4.0, por ejemplo, es importante

ser capaz de poder crear un gemelo digital de su propio almacén para entender cómo hacer más eficiente la manipulación de las mercancías, o simular las rutas de sus envíos para optimizar el transporte y la logística.

La simulación permite definir la disposición de picking de los almacenes, conectando un WMS (Sistema de Gestión de Almacenes) para devolver el posicionamiento óptimo de los productos, gracias a los escenarios What-If analizados.

UBLIQUE PARA LA FABRICACIÓN

Ublique nació a partir de estas premisas y con estos objetivos, integrando los modelos predictivos y la simulación con la optimización matemática.

Gracias a la experiencia en el desarrollo de soluciones basadas en la ciencia de la decisión y la teoría del control (análisis predictivo, simulación, inteligencia artificial), destinadas a optimizar el rendimiento y reducir los costes dentro de procesos y sistemas complejos, nacen soluciones transversales que se aplican bien al sector de la fabricación.

Hoy en día, la simulación y el Virtual Twin pueden dar respuestas concretas en términos de optimización en la gestión de los recursos, en el respeto de los objetivos de sostenimiento a corto plazo y en la mejora del negocio a medio-largo plazo, haciendo que los recursos físicos sean eficientes y las tecnologías se comuniquen. Los objetivos de eficiencia de los procesos de producción, almacenamiento de mercancías y toda la cadena logística encuentran un valioso aliado en las nuevas tecnologías disponibles.

De hecho, la demanda de herramientas de simulación que permitan a los fabricantes probar nuevas líneas de producción y rediseñar las actuales está aumentando rápidamente.

Según la empresa ABI Research, dedicada a la investigación de mercados, en los próximos cinco años, frente a las 60.000 empresas de 2018, habrá unas 110.000 empresas en todo el mundo que utilizarán soluciones de simulación. Según la encuesta, las empresas manufactureras estarán dispuestas a gastar más de 2.000 millones de euros al año en esta innovación.

Como afirmó Younis, antiguo ejecutivo de Google de Alphabet Inc., en el mundo actual «no se puede construir un coche, un edificio o un puente sin simulación».

¿QUIERES SABER MÁS?

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