Gemelo digital frente a hilo digital: dos formas complementarias de replicar activos digitalmente

A medida que el ritmo de la transformación digital se acelera en los sectores de fabricación e ingeniería, dos conceptos han ganado un impulso significativo: los gemelos digitales y los hilos digitales. Ambos conceptos se refieren a representaciones digitales de objetos físicos, pero tienen propósitos diferentes y ofrecen a las empresas ventajas únicas. Aquí compararemos gemelos digitales e hilos digitales, y analizaremos posibles casos de uso y beneficios.

Un gemelo digital es una réplica digital de un objeto o sistema físico, completa con todos los datos operativos y de diseño del objeto físico, incluida la geometría, los datos de rendimiento y los modelos de comportamiento. El propósito de un gemelo digital es simular el comportamiento de los equipos en tiempo real, lo que permite a los ingenieros y operadores monitorizar el rendimiento e identificar problemas/anomalías del sistema.

La tecnología de gemelo digital utiliza sensores del Internet de las cosas (IIoT), machine learning y software de simulación para recopilar datos de productos y generar modelos precisos. A continuación, los equipos pueden utilizar los modelos para predecir las necesidades de mantenimiento, simular cambios en el sistema y optimizar los procesos (por ejemplo, protocolos de seguridad, procedimientos de elaboración de informes, procesos de fabricación, etc.).

Por ejemplo, un gemelo digital de una turbina eólica puede simular el impacto de cambiar la velocidad y la dirección del viento en el rendimiento de la turbina, ayudando a los operadores a tomar decisiones informadas sobre el mantenimiento y la producción de energía.

Un hilo digital es una representación digital del ciclo de vida de un producto, desde el diseño hasta la fabricación, el mantenimiento y más allá, proporcionando un flujo continuo de datos que conecta todos los aspectos del ciclo de vida. El propósito de un hilo digital es proporcionar una visión completa y transparente de los sistemas de fabricación, lo que permite una colaboración y una toma de decisiones eficientes en todas las etapas del proceso.

Los hilos digitales utilizan una variedad de tecnologías, incluido el software de diseño asistido por ordenador (CAD), los sistemas de gestión del ciclo de vida del producto (PLM) y los sensores del Internet de las cosas (IoT), para recopilar y compartir datos entre flujos de trabajo. La tecnología de hilo digital optimiza la trazabilidad, ya que permite hacer un seguimiento del progreso de los activos y garantizar que todas las partes interesadas estén al tanto durante todo el proceso de producción. Por ejemplo, las empresas aeroespaciales pueden crear un hilo digital para ayudar a ensamblar aviones con ingeniería digital. Los equipos de producción utilizan sistemas basados en modelos 3D para garantizar que las aeronaves se construyen exactamente según las especificaciones técnicas y emplean el hilo digital para hacer un seguimiento del progreso e identificar problemas e ineficiencias durante la producción.

Tanto los gemelos digitales como los hilos digitales utilizan representaciones virtuales de activos y procesos del mundo real, pero ofrecen capacidades distintas.

Escale

Los gemelos digitales son escalables, pero solo hasta cierto punto. La tecnología de gemelos digitales recopila datos en tiempo real de una única fuente/activo. Y aunque un concepto de gemelo digital puede conectarse a otros gemelos para simular entornos digitales completos, son más útiles para evaluar un entorno de producción específico. Un concepto de hilo digital, por otro lado, es ilimitadamente escalable. Los subprocesos digitales pueden conectarse a (casi) cualquier otro sistema empresarial, incluidos los gemelos digitales.

Como tal, la tecnología de hilos digitales puede ser más adecuada para operaciones y/o circunstancias en las que los datos deben recopilarse de una serie de departamentos, dispositivos, sistemas y procesos. Por el contrario, los gemelos digitales servirán mejor a las operaciones que dependen principalmente de procesos mecánicos repetitivos dentro de un entorno de producción específico.

Centralización de datos

Tanto los gemelos digitales como los hilos digitales centralizan los datos hasta cierto punto. Ambos recopilan datos completos de los sensores, los agregan y los almacenan en un centro de datos de fácil acceso. Sin embargo, los hilos digitales permiten a los equipos tomar datos de gemelos digitales y otras fuentes y centralizar el flujo de datos entre departamentos y silos de producción para que toda la empresa pueda acceder a la misma información. Los datos adjuntos a un hilo digital tienden a ser más precisos y coherentes, ya que las características de automatización del concepto de hilo digital eliminan la necesidad de transmitir manualmente la información entre departamentos y flujos de trabajo.

Los gemelos digitales y los subprocesos digitales ayudan a las organizaciones a aumentar la eficiencia del sistema, reducir los costes de producción, mejorar el diseño del producto y limitar el tiempo de inactividad del sistema. Sin embargo, el impacto de cada tecnología variará en función de las necesidades del fabricante.

Los gemelos digitales permiten a los fabricantes hacer lo siguiente:

• Participar en una monitorización receptiva en tiempo real
• Realizar evaluaciones de riesgos proactivas y utilizar la resolución predictiva de problemas para los activos de la organización
• Acelerar la innovación utilizando modelos digitales y duplicación digital

Los hilos digitales ayudan a los fabricantes a:

• Crear operaciones más ágiles facilitando un flujo de datos continuo y sincronizado
• Aumentar la colaboración interdepartamental entre activos y sistemas
• Optimizar la conectividad entre los procesos de fabricación e ingeniería
• Racionalizar el desarrollo de productos para reducir el tiempo de producción y llevar los productos al mercado más rápido
• Garantizar el cumplimiento normativo mediante el seguimiento de todo el ciclo de vida del producto, incluidas las decisiones de diseño, los cambios de ingeniería y los registros de mantenimiento

Los gemelos digitales y los subprocesos digitales son herramientas esenciales para las empresas que buscan iniciar o acelerar una transformación digital. El uso de herramientas tecnológicas avanzadas como IBM® Maximo puede ayudar a las organizaciones a llegar más rápido.

IBM Maximo es un sistema integral de gestión de activos empresariales que ayuda a las organizaciones a optimizar el rendimiento de los activos y agilizar las operaciones diarias. Utilizando una plataforma integrada con IA, basada en la nube, IBM Maximo ofrece capacidades de CMMS que producen análisis avanzados y ayudan a los fabricantes que buscan tomar decisiones informadas sobre el rendimiento y la optimización del sistema.

El uso del software IBM Maximo, especialmente como complemento de los sistemas de gestión de recursos empresariales (ERP) o de los sistemas de ejecución de fabricación (MES) ya existentes, puede ayudar a su instalación a obtener una ventaja competitiva en el mercado actual de la fabricación, que está en constante evolución.