La «Cumbre de Estrategias y Soluciones de Aplicaciones» 2019 de Gartner destacó los desafíos que enfrentan los fabricantes en un mundo que continúa exigiendo más responsabilidad de la industria manufacturera. Los desafíos discutidos incluyeron la necesidad de aumentar el crecimiento de los ingresos, permitir una mayor agilidad con los procesos y recursos de fabricación existentes y obtener más valor de los datos de la planta de producción. Durante la conferencia, se destacó el gemelo digital como una poderosa herramienta para resolver los complejos problemas a los que se enfrenta la industria manufacturera en la actualidad y a los que se espera que se enfrente en el futuro.
¿Y qué es un Gemelo Digital?
Los gemelos digitales son representaciones especulares exactas de procesos y facultades físicas. El gemelo digital forma un entorno ciberfísico con procesos de fabricación físicos en el que es posible la transferencia de datos del taller al gemelo digital. El entorno virtual se modela utilizando los datos capturados de los procesos del taller y el hardware IIoT y de borde desplegado dentro de una instalación de fabricación.
La plataforma virtual que ofrece un gemelo digital es el entorno perfecto para responder a preguntas del tipo «qué pasaría si…» y evaluar diversos escenarios, entre ellos:
- Evaluar los efectos de diversas restricciones para desarrollar procesos de fabricación ágiles – Los conjuntos de fabricación que se enfrentan a los retos de un ciclo de demanda fluctuante deben comprender el efecto de dichas fluctuaciones en los calendarios de fabricación, los planes maestros de producción y el inventario disponible.
Los fabricantes pueden responder a preguntas del tipo «qué pasaría si…», como «cómo mejora el rendimiento la adición de más equipos o proporcionar análisis sobre cómo optimizar los programas de producción para satisfacer la demanda prevista».
- Optimizar los planes de capacidad y la gestión de procesos – Los gemelos digitales proporcionan información a nivel de las instalaciones. Con un gemelo digital, pueden desarrollarse y analizarse instalaciones de fabricación enteras para crear planes de capacidad y diseños optimizados para nuevas instalaciones o actividades de remodelación. Los planes optimizados permiten a los fabricantes mejorar la calidad del producto, los niveles de eficiencia y aumentar la tasa de satisfacción del cliente.
La capacidad del gemelo digital para optimizar los procesos de fabricación y ayudar a las empresas con iniciativas de planificación ágil es la razón por la que el 75% de los fabricantes tienen intención de integrar el gemelo digital en sus procesos de toma de decisiones.
Microsoft presenta Simio Software como solución de gemelo digital para optimizar los procesos de fabricación
El impulso de Microsoft para vender las ventajas de la tecnología de gemelos digitales a la industria manufacturera ha dado lugar a la publicación de un EBook en el que se analizan múltiples casos de uso en los que las tecnologías de gemelos digitales han mejorado las estrategias innovadoras y apoyado la planificación ágil. En este EBook titulado «Enhance Innovation and Agility with Digital Twins», se analiza la aplicación de Simio Software para desarrollar un gemelo digital que aumentó el rendimiento y redujo los costes operativos. El estudio de caso se centró en un fabricante de equipos originales (OEM) a gran escala que fabrica robots, hardware de automatización y equipos eléctricos pesados.
Los retos:
El OEM tenía dificultades para programar sus complejos procesos de fabricación, mejorar el uso de materiales y recursos y reducir los costes de fabricación. Las polifacéticas operaciones de fabricación del OEM dificultaban la visualización de las operaciones en toda la planta para crear planes maestros de producción optimizados que satisficieran las fluctuaciones de la demanda.
La implantación de la tecnología digital Twin:
El fabricante recurrió a la ayuda del gemelo digital para resolver sus retos operativos. Con Simio Software, el fabricante creó un gemelo digital de todo su proceso de fabricación para evaluar los efectos de limitaciones como el aumento de la demanda de los clientes y la disponibilidad de materiales en su sistema de producción.
El proceso de implantación del gemelo digital constó de tres pasos principales. Estos pasos fueron: el modelado digital de los activos y las operaciones de la instalación, la recopilación y agregación de datos de los sensores de la planta y el sistema SAP, y el establecimiento de sistemas de supervisión clave para optimizar el flujo de trabajo de producción.
El resultado:
Durante el periodo dedicado a la recopilación de datos y la implantación de la tecnología Simio Digital Twin, el OEM fue testigo de continuas mejoras en sus procesos de fabricación. El resultado fue un programa de fabricación optimizado y un plan maestro de producción que se tradujeron en un importante retorno de la inversión y una reducción del plazo de comercialización para el fabricante.
El gemelo digital ayudó al fabricante de equipos originales a programar de forma autónoma cada tarea dentro de sus instalaciones de fabricación y a analizar las limitaciones de fabricación que afectaban a los procesos operativos de las instalaciones. El fabricante también fue capaz de evaluar el impacto de la demanda adicional para responder con facilidad y confianza más rápido en torno al coste y los plazos de las ofertas competitivas.
Las funciones de visualización de Simio Software garantizaron al fabricante de equipos originales la visibilidad de todos los aspectos de sus operaciones, desde el diseño de los equipos hasta el proceso de producción y el envío.