La ralentización de la productividad siempre ha sido el presagio de la aplicación de nuevas ideas para lograr el crecimiento. Suministrar suficientes productos para abastecer a una población en expansión fue crucial para establecer la primera revolución industrial y, siglos después, la humanidad se encontró en la misma situación. El crecimiento de la productividad en todo el sector industrial cayó del 2,9% entre 1995 y 2005 a aproximadamente el 1,6% entre 2006 y 2014... y una vez más fue necesario un cambio de paradigma.
La Industria 4.0 y las tecnologías de transformación digital que la definen.
Se espera que la aplicación de tecnologías de transformación digital ayude al sector industrial, con especial énfasis en la fabricación, a ser lo suficientemente ágil como para responder al cambio. Las soluciones de gemelo digital entran en esta categoría. El gemelo digital se encargará de aprovechar un importante activo que muchos fabricantes pasan por alto: sus datos.
La capacidad de capturar datos del taller y obtener información operativa a partir de ellos es la base de la Industria 4.0. Tecnologías como IIoT, hardware de computación de borde y dispositivos inteligentes hacen posible la captura de datos, mientras que las soluciones analíticas como el software de modelado de simulación y el gemelo digital permiten el análisis en tiempo real.
El gemelo digital: una nueva forma de impulsar la productividad
El gemelo digital es una réplica virtual de componentes físicos, procesos o instalaciones. A diferencia del modelo/réplica 3D habitual, el gemelo digital forma una entidad ciberfísica con el proceso que refleja. De este modo, un gemelo digital hace posible el intercambio de datos entre el proceso físico y el virtual.
El análisis avanzado que permite el gemelo digital ayuda a los fabricantes a descubrir cuellos de botella ocultos y a resolver problemas complejos para optimizar la productividad. Existen tres aplicaciones principales de la tecnología de gemelos digitales en el sector de la fabricación, a saber
- Optimización de procesos
- Supervisión y gestión de las condiciones
- Impulso de la innovación
El gemelo digital se aplica como herramienta de optimización de procesos en múltiples áreas de fabricación, como la planificación de la capacidad, el mantenimiento predictivo, el análisis de la cadena de suministro, la asignación de recursos, etc. Por ejemplo, un proveedor de servicios de petróleo y gas encargado de atender a clientes de toda Norteamérica se enfrentaba a la dificultad de ampliar su capacidad de almacenamiento para satisfacer una demanda fluctuante. El aumento de la demanda de los clientes exigía tanques de almacenamiento de distintos tamaños y configuraciones.
Para evaluar con precisión sus necesidades de capacidad, el proveedor de servicios desarrolló un gemelo digital de las operaciones de sus instalaciones actuales. El modelo aplicaba una combinación de lógica de objetos discretos (por lotes) y de flujo continuo para representar los productos presentes en las distintas etapas a lo largo de la tubería y la instalación de almacenamiento prevista. La demanda del sistema o, en este caso, los lotes de productos procedentes del suministro del oleoducto ascendente, se diseñaron para que se basaran en programas de entrada deterministas definidos por el usuario o en eventos aleatorios. La infraestructura del sistema, es decir, los depósitos y las conexiones, se diseñó para que fuera configurable en términos de número desplegado y capacidad relacionada.
El gemelo digital ayudó a la empresa a visualizar y analizar con precisión la configuración de ampliación de capacidad que necesitaba para satisfacer la creciente demanda de sus clientes.
El entorno ciberfísico que proporciona un gemelo digital también es compatible con la supervisión de las condiciones del proceso de producción para capturar datos de la fábrica con el fin de optimizar la productividad. Los datos de las iniciativas de monitorización del estado se aplican al desarrollo de estrategias de fabricación predictivas que pueden mejorar la productividad en un 20% y reducir el tiempo de inactividad en un 70%.
Elegir la solución de gemelos digitales adecuada
La aplicación de los análisis avanzados que proporcionan los gemelos digitales a los datos de fabricación produce la información necesaria para optimizar los procesos, pero la implementación de un gemelo digital comienza con la elección del socio tecnológico adecuado. Puede aplicar los siguientes pasos para elegir una solución de gemelos digitales llave en mano:
- Facilidad de uso - Se espera que el fabricante medio sea un experto en el manejo de las operaciones en el taller, no en el análisis avanzado mediante un gemelo digital. Por lo tanto, a la hora de elegir una solución de gemelo digital, debe tenerse en cuenta la facilidad de uso por parte de personas sin conocimientos técnicos. Las características de facilidad de uso, como el modelado inteligente basado en objetos y la capacidad de visualización en 3D, garantizan que los operarios puedan al menos comprender los resultados de las evaluaciones y aplicarlos.
- Capacidad de cotejo de datos - El gemelo digital se basa en datos y cuantos más datos estén disponibles para modelar un gemelo digital, más precisos serán los resultados que produzca. Por lo tanto, una solución de gemelo digital de primera clase debe ser capaz de integrar datos de software de planificación de recursos empresariales, sistemas empresariales de fabricación, marcos de IoT y soluciones de computación de borde.
- Historial deaplicaciones: el gemelo digital adecuado debe tener un historial de aplicaciones en el que se haya aplicado para analizar u optimizar operaciones similares a las que experimentan sus instalaciones. Un historial de aplicaciones le proporciona la información necesaria para analizar la capacidad analítica de una solución de gemelo digital en su nicho de fabricación. Los comentarios de los clientes también son registros que pueden ayudarle a tomar decisiones informadas antes de elegir la solución adecuada.
- Servicios posventa - Los aspectos técnicos de la utilización de un gemelo digital pueden resultar abrumadores para los usuarios noveles. Los proveedores de soluciones de gemelos digitales que garantizan a los clientes el acceso a personal de asistencia dedicado facilitan el proceso de incorporación asociado al desarrollo de un gemelo digital. Los servicios postventa avanzados también pueden proporcionar a las organizaciones los conocimientos necesarios para aprovechar el poder de la modelización compleja para evaluar procesos operativos complejos.
- Coste total de propiedad - Se espera que el gemelo digital funcione con las soluciones tecnológicas y fuentes de producción de datos existentes. Así, el coste total de utilizar un gemelo digital incluye el coste de adquisición del software, los costes asociados a la recopilación y transferencia de datos y el coste de crear un equipo de análisis de datos para gestionar el proceso de implantación.
Los directivos encargados de vender la idea de implantar un gemelo digital deben comprender estos costes para poder desarrollar un análisis preciso del rendimiento de la inversión y conseguir que los ejecutivos de nivel C apoyen el proceso de implantación.
Conclusión
La transformación digital de los procesos de fabricación mediante tecnologías analíticas avanzadas es un proceso continuo que debe desplegarse repetidamente para lograr resultados satisfactorios. Por lo tanto, los fabricantes deben enfocar la aplicación de gemelos digitales como una empresa continua en asociación con proveedores de servicios experimentados para cosechar sus abundantes recompensas. Solicite una demostración hoy mismo para saber cómo se puede aplicar Simio Digital Twin para mejorar sus procesos de fabricación.