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Definición de gemelo digital

Siemens explica su visi√≥n de tecnolog√≠a de gemelos digitales "integral" y "ejecutable" y c√≥mo un cambio repentino en el pensamiento sobre gesti√≥n del ciclo de vida del producto puede poner a las empresas en modo de verificaci√≥n con el primer dise√Īo

Digital Twins Def

La tecnolog√≠a de gemelos digitales existe desde hace varios a√Īos y estamos comenzando a ver su aplicaci√≥n fuera de las grandes empresas industriales que inicialmente defendieron su desarrollo para fines complejos de ingenier√≠a y fabricaci√≥n. Sin embargo, al igual que con cualquier tecnolog√≠a m√°s nueva, la falta de una comprensi√≥n amplia puede dificultar su adopci√≥n m√°s amplia.

Enturbiar las aguas en torno a la tecnología de gemelos digitales son las diferentes definiciones de la misma. La mayoría de las definiciones coinciden en que un gemelo digital es una representación digital de todos los componentes de una máquina, dispositivo o componente conectado a las entradas de datos del dispositivo físico que representa el gemelo digital. Esta definición puede extenderse para incluir todo el equipo en una línea de producción o en la planta. Sin embargo, las definiciones pueden diferir en términos de cómo aplicar la tecnología y los tipos de conocimientos que se pueden brindar.

En su reciente evento de medios y analistas en Detroit, Siemens Digital Industries Software buscó aclarar qué significa cuando se usa el término gemelo digital. Para ayudar a explicar el amplio significado y la aplicación de la tecnología de gemelos digitales, Siemens se refiere al "gemelo digital integral" y al "gemelo digital ejecutable".


Completo y ejecutable


Ian McGann, director de la Oficina de Innovaci√≥n de Siemens, dijo que la visi√≥n de Siemens del gemelo digital completo es que es ‚Äúuna representaci√≥n virtual precisa de un objeto f√≠sico, incluida su gesti√≥n mec√°nica, el√©ctrica y de configuraci√≥n. Este gemelo digital evoluciona a lo largo de su ciclo de vida con numerosos modelos utilizados para capturar diferentes aspectos del comportamiento f√≠sico del objeto‚ÄĚ.

Al explicar c√≥mo funciona esto en t√©rminos de la tecnolog√≠a de Siemens, McGann se√Īal√≥ que Teamcenter ayuda a administrar todos los datos del gemelo digital a lo largo del ciclo de vida de un objeto, mientras que MindSphere conecta los datos de todos los aspectos del gemelo digital en uso y Xcelerator cierra el ciclo entre estas tecnolog√≠as para la retroalimentaci√≥n continua de los datos del gemelo digital a medida que evoluciona.

‚ÄúLa simulaci√≥n [datos] normalmente no fluye a trav√©s del dise√Īo, la fabricaci√≥n y el servicio‚ÄĚ, dijo. ‚ÄúEl objetivo de Siemens es hacer eso usando los modelos iniciales creados en la etapa de dise√Īo‚ÄĚ. Explic√≥ que, al comenzar con el gemelo digital en la etapa de dise√Īo, el gemelo digital puede habilitarse m√°s f√°cilmente en tiempo real y crearse para que se adapte y calibre autom√°ticamente sin necesidad de solucionadores adicionales.

Este tipo de proceso de gemelo digital comienza con un modelo 3D completo creado en la etapa de dise√Īo que luego se "exporta y almacena como un gemelo digital ejecutable (xDT) que se puede usar en las etapas de dise√Īo, fabricaci√≥n y servicio", dijo McGann. ‚ÄúEsto permite a los desarrolladores ver las tensiones en el modelo a medida que se prueba antes de llevarlo al taller. Una vez en el taller, usamos una PC industrial y sensores para ejecutar el xDT en el modelo f√≠sico‚ÄĚ. 

Seg√ļn Benjamin Lee, un experto en simulaci√≥n en la investigaci√≥n de Siemens, los xDT son ‚Äúsistemas de simulaci√≥n aut√≥nomos, f√°cilmente adaptables y reutilizables que mantienen su complicada vida interna matem√°tica fuera de la vista. Cuando suministramos a nuestros clientes un xDT, obtienen un modelo que cumple con sus requisitos de velocidad y precisi√≥n; y viene con un entorno de simulaci√≥n integrado. Pueden usar el xDT directamente y adaptarlo sin necesidad de conocimientos matem√°ticos expertos‚ÄĚ. 

McGann agregó que la tecnología de Siemens permite acceder a la información de gemelos digitales mediante la creación de una aplicación con Mendix para ver todos los objetos de gemelos digitales de forma individual o en grupo utilizando sus datos de Mindpshere. En TeamCenter, los usuarios pueden obtener una descripción detallada del activo y todos sus componentes.


Desplazamiento a la izquierda


Un aspecto clave de la adopci√≥n y aplicaci√≥n exitosa de gemelos digitales requiere un "cambio a la izquierda" en el pensamiento, seg√ļn Siemens. Con esto, Siemens quiere decir que los usuarios deben pensar de manera m√°s hol√≠stica sobre el producto, la m√°quina o el proceso que administrar√° el gemelo digital en la etapa inicial de dise√Īo (con la etapa de dise√Īo a la izquierda, o etapa inicial, del ciclo de vida del producto).

Al explicar c√≥mo puede funcionar esto en aplicaciones industriales, Dale Tutt, vicepresidente de estrategia industrial de Siemens Digital Industries Software, aconsej√≥ pensar en c√≥mo el proceso de dise√Īo conceptual suele comenzar en el sector de la fabricaci√≥n discreta. ‚ÄúEl proceso puede comenzar con 30 a 40 ingenieros de dise√Īo trabajando en un proyecto‚ÄĚ, dijo Tutt al describir un proyecto de dise√Īo aeroespacial t√≠pico. ‚ÄúPero para cuando llegue a los dise√Īos detallados, podr√≠a haber 400 personas involucradas en este proyecto. Al trasladar los esfuerzos hacia las primeras etapas de dise√Īo utilizando tecnolog√≠as integrales de gemelos digitales, las empresas pueden tomar m√°s decisiones sobre los procesos y costos de fabricaci√≥n en estas primeras fases de dise√Īo. BAE Systems, por ejemplo, ha estado invirtiendo [en esto] para reducir sus costos a la mitad con la intenci√≥n de impulsar los aspectos de ingenier√≠a [f√≠sica] de las decisiones tomadas en la fase inicial de dise√Īo. El gemelo digital les permite estar en modo de verificaci√≥n con el primer dise√Īo, en lugar de esperar hasta llegar a la fase de descubrimiento‚ÄĚ.

Este giro a la izquierda no es solo una t√°ctica de los grandes fabricantes. Tutt dijo que las peque√Īas empresas y las nuevas empresas est√°n analizando m√°s de cerca c√≥mo los clientes usan sus productos para poder dise√Īarlos para m√ļltiples usos. Esto es cada vez m√°s importante ahora que hay ‚Äúmucha presi√≥n para sacar un producto al mercado bien hecho [la primera vez], para no perder el ciclo‚ÄĚ, dijo Tutt