¿Qué es el gemelo digital y por qué es importante en IoT?

Las empresas preparadas para el futuro crean, solucionan problemas, actualizan e innovan productos físicos o digitales de forma eficiente con gemelos digitales. ¿No sabe lo que es? Descúbralo a continuación

El Internet de las cosas (IoT) permite a las empresas recopilar cantidades masivas de datos del mundo real. Cuando se aplica con fines comerciales, el IoT revoluciona diversos procesos de fabricación y prestación de servicios. También ayuda a las empresas a crear simulaciones en tiempo real para productos/servicios nuevos y existentes.

Un nivel avanzado de simulación o concepto de gemelo digital impulsado por IoT le proporciona datos precisos procedentes del terreno.

Si aprende el concepto de gemelo digital técnica y teóricamente, se le abrirá una gran oportunidad.

Podrá crear soluciones como agencia de gemelos digitales para grandes empresas o asegurarse puestos de trabajo bien remunerados en empresas punteras. Por no mencionar que también puede utilizar la tecnología en su negocio. Así pues, aprendamos qué, cómo, por qué y todo lo demás sobre el gemelo digital.

¿Qué es el gemelo digital?

Un gemelo digital es un modelo virtual e informatizado de productos físicos, activos, mano de obra, flujos de trabajo de procesos empresariales y software digital.

A lo largo del ciclo de vida del producto, el gemelo digital obtiene datos en tiempo real a través de sensores y entradas de encuestas. Un algoritmo de análisis de datos analiza los datos recopilados para mostrar predicciones futuras.

Así, el equipo de desarrollo de productos puede depurar cualquier producto, mejorarlo en el siguiente ciclo de desarrollo, descubrir nuevas ideas de negocio y mucho más.

Puede haber gemelos digitales para cualquier cosa que sea de interés empresarial. Todo puede replicarse dentro de un programa informático, desde un simple almacén de productos hasta la sede central de una empresa, naves espaciales, plataformas petrolíferas en alta mar, sistemas hyperloop, CRM y software de ciberseguridad.

¿Cómo funciona un gemelo digital?

El viaje de un gemelo digital comienza con la creación de una réplica gráfica de un objeto físico. Por ejemplo, si desea una réplica digital de un edificio de oficinas, utilice cualquier software CAD de arquitectura de edificios. Después, también puede utilizar escáneres 3D para varios espacios internos del edificio para que la réplica digital sea casi real.

A continuación, debe colocar dispositivos IoT para la recopilación de datos. Puede tratarse de termostatos, cámaras de seguridad inteligentes con OCR, cajas Wi-Fi de malla, sensores de temperatura, sensores de agua, sensores de aire, sensores de sonido ambiental, etc.

Utilizando uno o varios dispositivos de análisis de borde, puede recopilar datos valiosos de estos dispositivos y sensores IoT. Tras el análisis local, puede almacenar los datos en la nube y utilizar los conocimientos para construir un modelo en vivo del edificio en un ordenador utilizando el modelo CAD.

El gemelo digital reproducirá todo lo que ocurre en el interior del edificio. Con un flujo continuo de datos, podrá prever las pisadas, el uso de electricidad, la cobertura Wi-Fi, el uso de aire acondicionado, la utilización óptima del espacio comercial y mucho más.

Tipos de gemelo digital

#1. Gemelos de activos empresariales

Cuando dos o más componentes empresariales trabajan juntos para ofrecer resultados valiosos, se habla de un activo empresarial. Cuando se crean gemelos digitales de dichos activos, se obtienen gemelos de activos.

Estas réplicas digitales le ayudan a estudiar la interacción de los componentes en el mundo real y a recopilar datos de rendimiento para mejorar los procesos.

#2. Gemelos de piezas o componentes

Los gemelos de piezas o componentes son réplicas digitales de la unidad más pequeña de un proceso empresarial. Por ejemplo, una cinta transportadora, un brazo robótico, etc., pueden modelarse digitalmente en un programa informático con fines de simulación.

#3. Gemelos de unidad o de sistema

Los gemelos de unidad son réplicas digitales con datos de trabajo vivos para sistemas empresariales que pueden producir un producto intermedio de un producto o un producto acabado. Por ejemplo, una máquina embotelladora de agua mineral produce agua mineral envasada para la unidad de etiquetado.

#4. Gemelos de proceso o Wokflow

Los gemelos digitales de flujo de trabajo o de proceso son los estados más elevados para las réplicas digitales. Por ejemplo, crear una simulación digital de una planta real de fabricación de vehículos es un gemelo de proceso.

Los gemelos de proceso muestran cómo la mano de obra humana, los activos robóticos, las unidades de producción y otros equipos diminutos trabajan juntos para producir coches.

Gemelo digital Vs. simulación

Aunque ambos suenan igual, encuentre a continuación las finas diferencias en esta tabla:

Características/Atributos	Gemelo digital	Simulación
Escala	Desde pequeños sistemas empresariales hasta plantas de fabricación masivas.	Normalmente, las empresas utilizan la simulación para necesidades específicas a pequeña escala. Por ejemplo, volar aviones o simular un ciberataque.
Datos en vivo	Los datos en tiempo real recogidos del entorno en el que se desenvuelve el objeto digitalizado constituyen el núcleo de la tecnología de gemelos digitales.	Una simulación no requiere entradas de datos en tiempo real.
Alcance del estudio	Se puede estudiar toda una empresa o una tarea minúscula.	La simulación se centra en una tarea cada vez.
Intercambio de información	Un gemelo digital comparte automáticamente los insights de salida con el objeto o proceso físico.	Una simulación no comparte insights automáticamente. Tiene que aplicar los resultados manualmente.

Casos de uso del gemelo digital

#1. Fabricación

Los gemelos digitales están aquí para reflejar el ciclo de vida de un producto. Por lo tanto, no le sorprendería saber que los gemelos digitales se han vuelto indispensables en todas las fases de fabricación, guiando los productos desde la etapa de diseño hasta el producto acabado y todas las demás etapas.

#2. Asistencia sanitaria

Al igual que los productos y servicios, los pacientes también pueden beneficiarse de la tecnología de los gemelos digitales. Una serie de dispositivos IoT sanitarios recopilarán datos a distintos niveles.

Los expertos pueden aplicar esos datos sanitarios y las estrategias de tratamiento en una réplica digital para simular la situación. Este enfoque genera las mejores formas posibles de tratar una afección médica.

#3. Automóvil

Los vehículos contienen muchos tipos de sistemas complejos, variables y que funcionan conjuntamente. Los diseñadores e ingenieros utilizan mucho los gemelos digitales en el diseño y la fabricación de automóviles.

Este enfoque mejora los vehículos, minimiza los costes de producción y genera ingresos masivos para la industria del automóvil.

#4. Venta al por menor

Las grandes cadenas comerciales ya han aplicado la tecnología de gemelos digitales en sus centros y plazas comerciales.

Recopilan datos de los clientes a través de una serie de dispositivos IoT que rastrean la opinión de los clientes sobre la exposición de los productos, los envases, la elección de una marca concreta, las consideraciones sobre los precios y mucho más.

Después, analizando esos datos, los equipos de marketing de los minoristas pueden crear estrategias de venta al por menor para maximizar las ventas.

Usos del gemelo digital en IoT

La IoT y la tecnología digital twin están interconectadas. Es necesario desplegar dispositivos IoT para recopilar datos en directo sobre el objeto real y transferir los datos a la réplica digital en un servidor informático.

Dado que los dispositivos IoT pueden comunicarse entre sí y con un servidor central, resulta sencillo recopilar datos holísticos sobre el objeto físico que se supervisa. Los dispositivos IoT alimentan constantemente los datos para que el modelo gemelo digital pueda analizar y presentar información sobre el rendimiento.

Del mismo modo, los fabricantes de IoT también pueden crear una réplica digital de un dispositivo o de toda una casa u oficina y probar la eficacia de varios dispositivos IoT que estén dispuestos a desarrollar.

Por ejemplo, un fabricante de IoT puede crear una simulación de una casa inteligente utilizando CAD y escaneado 3D de la casa física. Luego, en su gemelo digital, puede colocar varios dispositivos IoT en distintas posiciones y averiguar si pueden conectarse con la Wi-Fi doméstica o necesitan mejoras.

Ventajas del gemelo digital

Descubra a continuación las ventajas de las que disfruta su empresa cuando implanta esta tecnología:

#1. Mejora de la eficiencia

Cuando un nuevo producto está en fase de fabricación, puede optimizar todo el proceso en tiempo real, sustituir los equipos defectuosos de la planta, prevenir accidentes y minimizar el tiempo de inactividad del sistema.

#2. I+D rentable

Con una copia gemela digital de un producto o servicio del mundo real, dispondrá de toneladas de datos de rendimiento en un servidor centralizado.

Por lo tanto, puede trocear los datos para hacer predicciones y formar hipótesis. Si esas hipótesis funcionan, descubrirá nuevos productos, servicios o modelos de ingresos a partir de productos y servicios existentes.

#3. Mejor rendimiento

También puede garantizar el máximo rendimiento constante de los productos y servicios recopilando datos en tiempo real mediante IoT y proyectando los datos en gemelos digitales.

Por ejemplo, cualquier fallo inminente del sistema aparecería automáticamente en su pantalla. Puede detener el proceso de forma segura y sustituir inmediatamente el equipo para evitar perder horas de producción.

#4. Supervisión sin preocupaciones

En el caso de los equipos de fabricación peligrosos, puede aprovechar la supervisión remota mediante un modelo gemelo digital.

#5. Predicción

La industria manufacturera y hostelera puede predecir con exactitud su capacidad de producción o de servicio para grandes pedidos.

#6. Tiempo de producción mínimo

Además, puede reducir en gran medida los fallos, las impurezas y el tiempo de producción de un producto simulando diversos fallos y problemas en su gemelo digital. Después de encontrar soluciones, aplíquelas al producto para mejorarlo.

#7. Gestión del final de la vida útil del producto

Los fabricantes pueden planificar la gestión del final de la vida útil o las estrategias de reciclaje por adelantado, incluso antes de producir los prototipos.

Las réplicas digitales también pueden ofrecer información sobre materiales peligrosos para que los diseñadores de productos puedan utilizar alternativas más seguras.

Retos del gemelo digital

Como cualquier tecnología nueva, el gemelo digital también se enfrenta a algunos retos, y éstos son:

• Los sensores IoT recogen datos masivos del mundo real para el programa gemelo digital. Pero el análisis eficaz y oportuno de enormes conjuntos de datos es un gran reto.
• Antes de poder analizar los datos, es necesario procesarlos mediante su limpieza y formateo. Esto también supone un cuello de botella.
• Dado que está recopilando terabytes de datos, necesita almacenarlos de forma segura hasta que extraiga información empresarial. El coste del almacenamiento seguro de datos aumenta cada día.
• La tecnología de gemelos digitales depende en gran medida de IoT. Y el IoT es una infraestructura costosa que requiere mantenimiento, un almacenamiento enorme, Internet de alta velocidad y supervisión de la seguridad.
• Integrar la herramienta de creación del gemelo digital con el software de consumo es un gran reto. Los grandes desarrolladores de software crean integraciones uno a uno, como la integración de CAD para el software PLM. Por lo tanto, existe la posibilidad de que se produzca un monopolio y un bloqueo del proveedor.
• El flujo de información del gemelo digital puede verse restringido debido a que los proveedores externos no están dispuestos a compartir los datos internos de su proceso de producción, cadena de suministro, inventario, etc.
• Por último, la tecnología es muy compleja y tiene una enorme curva de aprendizaje. No puede formar a su mano de obra de la noche a la mañana. Necesita contratar a los mejores profesionales al principio.

A continuación, puede explorar el futuro de la tecnología de los gemelos digitales.

Futuro de los gemelos digitales

El crecimiento futuro de los gemelos digitales se basará principalmente en la inteligencia artificial y el aprendizaje automático. Las empresas extenderán la aplicación de esta tecnología desde los activos y procesos más caros a cualquier cosa relacionada con el crecimiento del negocio, porque el coste de propiedad bajará a medida que la tecnología madure.

Según Fortune Business Insights, la cuota de mercado de la tecnología de gemelos digitales debería alcanzar los 96.490 millones de dólares en 2029.

En el futuro, la implicación de la computación en nube, la realidad aumentada y el IoT también aumentará en la implantación del gemelo digital. Por lo tanto, estas opciones profesionales verán una enorme necesidad de profesionales cualificados.

Recursos de aprendizaje

Creación de gemelos digitales industriales

Debe leer el libro Building Industrial Digital Twins para aprender a crear un producto mínimo viable (MVP) utilizando la tecnología de gemelos digitales.

El libro también cubre la interfaz de usuario de Microsoft Azure Digital Twin, cómo diseñar, operar y mantener activos y productos industriales utilizando la tecnología de gemelos digitales y el uso empresarial en el mundo real y casos prácticos de uso de esta tecnología de vanguardia.

Digital Twin Una Guía Completa

Digital Twin Una Guía Completa viene con materiales de estudio digitales y una copia del libro en rústica.

Con el estudio de este recurso desarrollará su capacidad de preguntar y responder sobre la tecnología de gemelos digitales. Por último, hay una autoevaluación al final del libro.

Gemelo digital: Guía para principiantes

Digital Twin: Guía para principiantes le ayuda a evaluar si necesita esta tecnología preparada para el futuro para resolver problemas empresariales. Además, le ayuda a comprender si necesita formar a su plantilla con gemelos digitales.

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Los diferentes módulos de evaluación ayudan especialmente a consultores, asesores, directivos y profesionales, entre otros.

Gemelo digital: Filosofía para la nueva revolución digital

Asistiendo al curso virtual sobre Gemelos Digitales, podrá comprender la existencia, la realidad y la progresión futura de la tecnología de gemelos digitales.

Este contenido didáctico de 33 minutos se centrará en lo siguiente:

• Los nuevos protocolos del gemelo digital
• BIM en la era del gemelo digital
• Principios gemelos
• Revolución digital

El curso contiene 5 videoconferencias.

Gemelo digital: una visión general exhaustiva

Este curso de visión general de Digital Twin es perfecto para aprender conceptos y tecnologías de gemelos digitales desde cero. En 18 secciones, encontrará 46 videoconferencias que podrá ver tantas veces como quiera hasta comprender lo esencial.

El curso abarcará la Industria 4.0, la implementación del gemelo digital, los retos, las oportunidades profesionales y mucho más.

Palabras finales

Hasta ahora, ha aprendido los conceptos básicos de los gemelos digitales desde su nivel fundacional. También ha descubierto algunos recursos de aprendizaje y lectura que podrían ayudarle en su viaje para dominar la tecnología de los gemelos digitales para empresas, agencias o como profesional.

A continuación, eche un vistazo a las mejores herramientas de simulación de ciberataques.