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Gemelo digital o modelo de sistema

*Artículo recuperado de la revista Ingenium, Abril 2019, N°8, página 65.  
Los gemelos digitales son réplicas virtuales que permiten simular el comportamiento de un sistema homólogo real (Hernández, 2018), con el fin de supervisar y coordinar el comportamiento del sistema. El mismo estudio refiere la idea del gemelo digital planteada por Grieves, uno de los precursores de los gemelos digitales (Grieves & Vickers, 2018), quien lo definió como la representación digital de un sistema físico, lo cual en el presente es uno de los conceptos más utilizados en la Industria 4.0, donde los gemelos digitales representan la mejor manera de disminuir cotos, optimizar el proceso de la empresa (mantenimiento e inactividad) y monitorear activos. 

Según lo propuesto por Grieves (Grieves, 2018) un gemelo digital está formado por tres partes fundamentales: un producto físico en el espacio real, un producto virtual en el espacio virtual y la conexión de datos de información que une el producto real y el virtual. Con el paso de los años los modelos de los gemelos digitales se han ido enriqueciendo y alcanzando altos niveles de exactitud en su representación; de igual manera se han creado modelos más livianos para incrementar el rendimiento computacional y la respuesta del sistema de monitoreo y control en el espacio real. 

En el mismo sentido, Doloitte, a través de su publicación Industry 4.0 and the digital twin (Parrott & Warshaw, 2017), establece que los procesos de manufactura no vuelven al pasado y que los procesos digitales de manufactura van en incremento, ayudando al desarrollo de la operación y estrategia de la empresa, donde los gemelos digitales juegan un papel preponderante. 

La tecnología de la Industria 4.0, los sistemas ciber-físicos y los gemelos digitales se han convertido en una realidad dado a los grandes avances en la transmisión y manejo de datos, soportado sobre las plataformas de la tecnología de la información (IT) y tecnología de operación (OT).

Citando el estudio de Grieves (Grieves & Vickers, op. cit.), un gemelo digital está compuesto por cinco elementos divididos en dos aspectos y un actor de interacción que es la integración. El aspecto físico está formado por sensores y actuadores que capturan la información del proceso y actúan sobre el medio. El aspecto lógico que actúa sobre el sistema de toma de decisiones está formado por los datos y es quien relaciona la información de la empresa con la información de producción, y el otro elemento que forma el aspecto lógico es el análisis, quien posee los métodos y algoritmos que permiten simular las condiciones de la empresa.  En la figura se puede observar el modelo de un gemelo digital para un proceso de manufactura basado en la descripción.

Desde el punto de vista práctico, ABB (ABB, 2018) plantea un diseño para gestionar el mantenimiento y dar seguimiento al comportamiento de los motores de baja tensión, a través de un sensor inteligente que recoge los datos de vibración, temperatura, sonido, entre otros parámetros que le permiten reducir los daños en un 70% e incrementar su vida útil hasta un 30%, disminuyendo el consumo de energía en un 10%. Esto se logra instalando un dispositivo al motor capaz de evaluar todos sus parámetros y transmitir la información a través de un reporte en un mensaje por teléfono o internet, dicho sensor fue presentado en la Feria de Hannover. Este sistema funciona como un gemelo digital que analiza en todo momento el comportamiento del motor y en función a esto envía los reportes basado en su modelo. 

Debemos concluir que la Industria 4.0 representa el avance informático y la integración con gran cantidad de información manejada por dispositivos inteligentes, logrando con esto una mayor integración delos niveles de la empresa y una mayor eficiencia en la producción y atención a los clientes. 

Por José Andrickson y Katherine Báez. 


Referencias bibliográficas:
ABB. (18 de 12 de 2018). https://new.abb.com/motors-generators/es/servicios-del-motor/servicios-avazados/smart-sensor. Ontenido de https://new.abb.com/motors-generators/es/servicios-del-motor/servicios-avazados/smart-sensor.

Grieves, M. (27 de 11 de 2018). Digital Twin: Manufacturing. Excellence through Virtual Factory Replication. Obtenido de A Whtepapaer by Dr. Michael Grieves: http://innovate.fit.edu/plm/documents/doc_mgr/912/1411.0_Digital_Twin_White_Paper_Dr_Grieves.pdf
Grieves, M.; Vickers, J. (29 de 11 de 2018). http://innovate.fit.edu/plm/documents/doc_mgr/912/1411.0_Digital_Twin_White_Paper_Dr_Grieves.pdf. Obtenido de http://innovate.fit.edu/plm/documents/doc_mgr/912/1411.0_Digital_Twin_White_Paper_Dr_Grieves.pdf

Hernandez, N. (29 de 11 de 2018). Nobbot Tecnología para las personas. Obtenido de http://www.nobbot.com/negocios/digital-twins-los-objetos-fisicos-buscan-a-su-gemelo-digital/

Parrott, A., & Warshaw, L. (05 de 2017). Industry 4.0 and the digital twin. Deloitte Insights, 1-20. Obtenido de http://www2.deloitte.com/insigths/us/en/focus/industry-4-0/digital-twin-technology-smart-factory.htlm

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