Casos de uso de gemelos digitales, el éxito a través de la réplica

Gemelos digitales
Gemelos digitales

El modelo del gemelo digital se entiende sobre todo a través de la implantación de casos prácticos en sectores críticos que permiten aprender, prevenir y optimizar a partir de las réplicas.Bajo el reinado de la industria 4.0, el modelo del gemelo digital se entiende como un paso más allá de la automatización industrial y los sistemas machine learning y representa una oportunidad para garantizar el éxito de muchos proyectos.

Una reciente encuesta realizada por Gartner entre empresas del sector industrial reveló que el 13 % de los encuestados ya utilizaba gemelos digitales, mientras que el 62 % estaba en proceso de utilizarlos o se planteaba hacerlo durante el próximo año. Este rápido crecimiento en su adopción se debe a una amplia comercialización y educación por parte de los proveedores de esta tecnología. También se debe al valor comercial que ofrecen y que los han convertido en parte de las estrategias digitales y de Internet de las Cosas a nivel empresarial. Lo interesante de esta nueva tecnología es la experimentación y aplicación exitosa en casos de uso reales. Veamos a continuación algunos de ellos

Réplica digital para optimizar la gestión del agua

Uno de los más antiguos case study que se ha desarrollado en España es el gemelo digital de GoAigua que permite a la empresa gestora de agua Global Omnium tomar decisiones en la operación y gestión de las redes para Valencia y su área metropolitana (España). Tras más de una década de experiencia acumulada en su desarrollo e implementación, el gemelo digital se ha convertido en una herramienta imprescindible para los gestores de esta empresa. 

La red de abastecimiento de agua potable a Valencia y su área metropolitana se alimenta desde dos plantas de tratamiento, desde las que el agua se distribuye a través de un sistema en alta de 200 km de longitud. La configuración mallada de la red hace que la operación sea compleja, siendo necesario un conocimiento profundo y en tiempo real del sistema. El gemelo digital de GoAigua da respuesta a esta necesidad, apoyando la toma de decisiones para la operación diaria del sistema y la planificación.

El gemelo contempla todas las tuberías de la red arterial, se alimenta con 20.000 datos horarios al día, optimiza el rendimiento del sistema, previene problemas y paradas, y planifica escenarios y acciones futuras.Además, la plataforma IoT & Big Data incorpora, normaliza e integra de forma constante los datos de 1 millón de contadores de telelectura, sensores de presión y flujo,GIS y otros sistemas.

Gemelo digital para la toma de decisiones en el sector hidraúlico

Aljarafesa, compañía de aguas que gestiona el abastecimiento y saneamiento de los municipios del Aljarafe, en Sevilla, ha implementado recientemente su GIS corporativo, un hito que le está permitiendo probar e incluir nuevos productos de información dentro de él. En este sentido, uno de los principales intereses de Aljarafesa es conocer hasta qué punto los modelos BIM y el uso del gemelo digital pueden ayudarle a la hora de tomar mejores decisiones en el ámbito de las infraestructuras hidráulicas.

Esri España ofreció la oportunidad a Aljarafesa de realizar un piloto que le permitiera abordar esta cuestión, emprendiéndolo dentro de su GIS corporativo. Para ello, Aljarafesa optó por levantar los datos de su tanque de tormentas de Tomares (Sevilla) ya que es una infraestructura especialmente reciente y familiar para la compañía, así como lo suficientemente amplia como para desplegar la tecnología necesaria.

Este gemelo digital permitió visualizar la escena exterior de los edificios, pero también la red hidráulica subterránea, de modo que el usuario puede leer los ficheros y trabajar con ellos. Además, también se puede visualizar la escena del modelo BIM, así como sus elementos a través de la nube de puntos que, bien puede ser totalmente fidedigna en cuanto a colores, o personalizarse y categorizarse en función de otros aspectos.

Asimismo, también se ha desarrollado una aplicación web para poder compartir esta información con otros usuarios de la compañía y terceros. En este caso es una aplicación que permite jugar con la información existente, no solo a nivel de visualización sino también a nivel de análisis de los elementos, pudiendo movernos dentro de la propia escena, medir las infraestructuras o realizar cálculos relacionados con la mismas, entre otras cosas. 

Case study para virtualización en el sector de automoción  

La empresa aragonesa de automoción Linde-Wiemann también ha aplicado un proyecto de innovación industrial que ha consistido en el desarrollo e implementación de un gemelo digital y la puesta en marcha virtual de una celda de soldadura, en colaboración con la pyme aragonesa Electroingenium.

La iniciativa se basa en el concepto de réplica digital enfocado a la virtualización de los procesos industriales y las pruebas realizadas se han traducido en mayor eficiencia, así como en sustanciales reducciones de tiempo y coste, con mejoras en calidad que pueden ir de un 37% a un 84% y de ahorro de tiempo de un 100% a un 25%.

La metodología se compone de la creación del modelo digital, la simulación del proceso, la validación experimental -en la que se han conseguido índices de validación del 96% de media en los diferentes robots comparando los resultados reales de tiempo de ciclo frente a los obtenidos con la simulación- y las acciones de optimización, con reducciones de un 10% en el tiempo de ciclo. Los resultados son mejores que los esperados. 

gemelo digital
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Beneficios del gemelo digital

  • Simulación de escenarios pasados, presentes y futuros bajo cualquier circunstancia de operación.
  • Previsión del comportamiento de la red en las próximas 24h, lo que permite anticiparse a eventos.
  • Ayuda para la toma de decisiones a corto plazo y planificación de acciones a más largo plazo.
  • Desarrollo de planes de contingencia.
  • Capacitación del nuevo personal de operaciones.
  • Determinación del mejor momento para las operaciones y el mantenimiento de la red.
  • Conocimiento de la presión en todos los puntos de la red, minimizando fugas y mejorando la experiencia del cliente.

 

 

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