Gemelos digitales para simular procesos de producción

La tecnología actual está tan avanzada que prácticamente no hay nada imposible que una buena herramienta digital no pueda realizar para obtener un resultado deseable. Esto está sucediendo en todas las industrias, y las fábricas son el sector que más puede beneficiarse con la aplicación de gemelos digitales para simular procesos de producción, ya que permiten replicar virtualmente  todo tipo de objetos, procesos y sistemas físicos para imitar su comportamiento, rendimiento y respuesta a los cambios.

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Los gemelos digitales se crean complementando sensores de IoT, análisis de datos y algoritmos de aprendizaje automático para generar una simulación en tiempo real del objeto o proceso. Esta actividad permite a los fabricantes monitorear y optimizar el rendimiento de sus productos, identificar y diagnosticar problemas a fin de tomar decisiones basadas en datos. 

La implementación de estos gemelos digitales para simular procesos de producción puede ocasionar un impacto determinante en la mejora de la calidad de un producto, reducir los costos y aumentar la eficiencia. En este artículo, analizamos la importancia adquirida de los gemelos digitales en la mejora de los procesos productivos y cómo la simulación evita o reduce los errores y fallas durante un proceso de fabricación estándar. 

Ventajas de los gemelos digitales durante el proceso productivo

Los gemelos digitales pueden tener distintas aplicaciones en los procesos productivos, ya que permiten mejorar ampliamente la eficiencia del trabajo. Veamos ahora cómo beneficia esta tecnología a la fabricación.

1. Mantenimiento predictivo. 

Los gemelos digitales permiten a las empresas predecir y evitar fallas en los equipos y máquinas mediante el monitoreo de datos en tiempo real y la simulación de escenarios potenciales. Esta práctica reduce el tiempo de inactividad, extiende la vida útil de un equipo y minimiza los costos de mantenimiento.

2. Calidad mejorada. 

La simulación del proceso de producción en un gemelo digital posibilita que los fabricantes puedan detectar posibles problemas o fallas de calidad antes de que sucedan. Esto les ayuda a optimizar el proceso productivo, reducir defectos y mejorar la calidad del producto.

3. Tiempo de comercialización más rápido. 

Otra ventaja producto de la aplicación de gemelos digitales en la producción es la reducción del tiempo de comercialización, ya que permiten a las fábricas y empresas probar y validar productos en un entorno virtual antes de que se inicie la producción física. Esto reduce el tiempo y los costos asociados con la creación de prototipos físicos y ayuda a los fabricantes a llevar sus productos al mercado más rápido.

4. Reducción de costos. 

También los gemelos digitales pueden ayudar a los fabricantes a optimizar el uso de energía, reducir el desperdicio y mejorar la eficiencia y productividad de la cadena de suministro. Esto puede derivar en ahorros importantes de costos para los fabricantes.

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Principales aplicaciones de los gemelos digitales para simular procesos de producción

A continuación, detallamos los principales casos de uso de los gemelos digitales que actualmente están empezando a implementar las fábricas.

1. Diseño y desarrollo de productos. 

Uno de los mayores aprovechamiento de los gemelos digitales en los procesos productivos se orienta a la simulación del comportamiento y el rendimiento de un producto antes de su construcción física, lo que permite a los fabricantes identificar posibles defectos de diseño y optimizar las características del producto. Además, recrear un escenario posible del producto en construcción brindará más visibilidad y precisión a todo el proceso en sí, y los resultados serán notablemente mejores.

2. Optimización de procesos. 

Un proceso de producción eficiente genera mejores productos y aumenta las ganancias. Los gemelos digitales permiten simular y optimizar los procesos de fabricación, incluidas las líneas de montaje, los flujos de trabajo de producción y la logística de la cadena de suministro. Esto puede conducir a una mayor eficiencia, menores costos y una calidad superior que supere las expectativas de los clientes.

3. Control de calidad. 

La simulación que realizan los gemelos digitales contribuye a monitorear y analizar datos en tiempo real para garantizar una mayor calidad del producto, detectar defectos e identificar oportunidades de mejora. Cuando puedes tener control sobre lo que estás haciendo e incluso anticipar cómo podría verse y comportarse el producto, es más sencillo ajustar el proceso y evitar los errores.

4. Gestión de activos. 

Por otro lado, los gemelos digitales se pueden utilizar para rastrear y gestionar activos, incluidos equipos, inventario y herramientas, lo que permite a los fabricantes optimizar la utilización de activos y reducir costos.

5. Capacitación y simulación. 

Otro alcance importante de los gemelos digitales para simular procesos de producción es la posibilidad de utilizarlos para capacitar a los colaboradores y simular distintos escenarios de aplicación de un producto en elaboración, lo que les permite practicar tareas y procedimientos en un entorno virtual seguro. La mejor forma de aprender es practicando, y la simulación que ofrecen los gemelos digitales otorga ese aprendizaje evitando la parte de los errores mientras se aprende.

6. Compromiso del cliente. 

Finalmente, los gemelos digitales se pueden utilizar para crear experiencias interactivas que permitan a los clientes o consumidores explorar e interactuar con productos en un entorno virtual, con el objetivo de mejorar la participación del cliente e impulsar las ventas. Es mucho más fácil llegar a la decisión de compra cuando el consumidor ve cómo va adquiriendo forma su producto. Por ejemplo, los gemelos digitales pueden ser de gran ayuda a los odontólogos para mostrarles a sus pacientes cómo podría evolucionar su proceso de ortodoncia.

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En definitiva, la implementación de gemelos digitales para simular procesos de producción puede requerir una inversión significativa en tecnología, experiencia y gestión del cambio, por lo que las empresas deberían evaluar cuidadosamente los costos y beneficios de su aplicación y en qué momento sería adecuado realizarla. Luego, el paso siguiente será trabajar en el abordaje de estos desafíos para garantizar una implementación exitosa.

La implementación de gemelos digitales implica la integración de múltiples tecnologías, incluidas IoT, inteligencia artificial, aprendizaje automático y computación en la nube. Al aprovechar estas tecnologías, las empresas pueden recolectar datos en tiempo real, analizarlos y utilizarlos en el desarrollo de modelos de simulación de gemelos digitales.