Contar con un doble que nos ayude a ser más eficientes parece un recurso de la ciencia ficción o la literatura, pero gracias a los avances tecnológicos ya es posible en campos tan diferentes como las plantas industriales, parques eólicos o edificios compartan su ADN con una réplica de sí mismos. Aunque en estos casos las copias no se encuentran en el mundo físico, sino en el virtual. Son los llamados gemelos digitales (o digital twins, en inglés).
Estos sistemas informáticos se enlazan con sus dobles de la vida real a través de sensores, para así simular su funcionamiento, analizar y definir posibles mejoras.
Las copias digitales de elementos físicos como fábricas, turbinas de aviones o palas de un aerogenerador aprenden automáticamente de los sistemas reales a los que imitan. Simulan su comportamiento y lo mejoran al instante, lo que traduce en más eficiencia y optimización de costos, y son aplicables a todos los sectores.
De acuerdo con un pronóstico publicado por MarketsandMarkets, el tamaño del mercado global de gemelos digitales era de 3.1 mil millones en 2020 pero alcanzará los 48.2 mil millones en 2026, creciendo a una tasa compuesta anual del 58 por ciento durante el período.
El concepto de digital twins se atribuye a David Gelernter, ingeniero informático y escritor estadounidense, quien fue uno de los pioneros de la computación paralela. Pero fue la NASA quien adoptó por primera vez el concepto de gemelo digital en 2010, para crear simulaciones de sus objetos, naves y cápsulas, y eso le permitió realizar tanto pruebas de estrés y modelos predictivos como mantener y reparar esos elementos a distancia.
¿Pero quiénes fueron realmente los primeros hermanos virtuales?
Del Apolo 13 al infinito y más allá
Los Gemelos Digitales (GD) surgieron después de que explotara un tanque de oxígeno a bordo de la nave espacial Apolo 13, en 1970. Durante días, ese acontecimiento fue mundialmente seguido por millones de personas para conocer el destino que les depararía a los tres astronautas a bordo de la nave.
Así, desde la NASA se dedicaron a generar, a contrarreloj, una réplica digital mediante simuladores controlados por una computadora que replicaran las condiciones que se estaban produciendo en el espacio. Este modelo, que era fiel a la realidad, les permitía predecir el comportamiento que tendría la nave para encontrar la solución más adecuada y poder traer de vuelta a la tripulación.
La evolución
Más de 50 años después, los Gemelos Digitales se están imponiendo rápidamente en los dominios del internet de las cosas (LoT, por sus siglas en inglés). En manufactura, por ejemplo, permiten a los responsables de la planeación medir el efecto de los cambios en las series de producción, antes de llevarlos a la planta de producción. Pueden utilizarse para evitar cuellos de botella por medio de la anticipación de problemas, aumentando la eficiencia y reduciendo el tiempo de inactividad.
Lo que quizás sea menos obvio son los beneficios que los Gemelos Digitales pueden aportar al procesamiento de la información en el área de finanzas, contabilidad, recursos humanos y la cadena de suministro.
Y, por supuesto, a medida que nos adentramos en la era de la Inteligencia Artificial (IA,) los gemelos digitales proporcionan un campo de juego para que las mentes humanas y la IA se reúnan, aportando los datos necesarios para entrenar los modelos de esta tecnología. Cuando se armonicen totalmente con el mundo físico el impacto será revolucionario.
"Tal cual es"
Los Gemelos Digitales proporcionan información "tal cual es", es decir, lo que realmente ocurre en los sistemas tal y como funcionan. De ahí que ofrezcan a las organizaciones la opción de llevar las acciones al extremo, puesto que las empresas pueden simular modificaciones radicales de las operaciones para ver qué ocurre, de una forma que quizá nadie se aventuraría a intentar en la vida real.
Por ejemplo, para probar la relocalización a gran escala del personal entre países y luego introducir procesos para aprovechar al máximo las soluciones de IA y automatización que mejoren la productividad.
¿Qué dicen las empresas?
De acuerdo con el informe Gemelos Digitales: Aportando Inteligencia al Mundo Real, del Instituto de Investigación de Capgemini, la utilización de esta nueva tecnología seguirá aumentando, ya que estiman que en cinco años incremente 36 por ciento, principalmente en las industrias automotriz, aeroespacial, de energía y servicios públicos, entre otros.
Seis de cada diez empresas de los principales sectores están optando por el uso de gemelos digitales para mejorar su rendimiento operativo y cumplir con su agenda de sostenibilidad, ya que al poder simular un mundo físico, reducen las emisiones de carbono y transporte.
Por su parte, 79 por ciento de las empresas encuestadas indicaron que implementar esta medida los ha beneficiado en el ahorro de costos, 77 por ciento ve un avance tecnológico y 57 por ciento han podido mejorar sus esfuerzos de sostenibilidad.
También la tercera parte de las organizaciones encuestadas señalaron que ya habían implementado Gemelos Digitales a escala para comprender y predecir su consumo de energía y emisiones.
Las industrias de productos de consumo, energía y servicios públicos encabezan este caso de uso, con 52 y 50 por ciento respectivamente, utilizando las réplicas virtuales para favorecer la sostenibilidad de las operaciones.
¿Cómo podrían implementarlo?
Capgemini desarrolló una solución de automatización conocida como ESOAR (Por sus siglas en inglés, Eliminate, Standarize, Optimize, Automate, Robotize). Este método de transformación único y directo aborda las causas profundas de la ineficiencia en las operaciones de las empresas, antes de trabajar en los síntomas reales:
•Eliminar: Identificar y deshacerse de lo innecesario. Prescindir de la causa del desperdicio y las barreras a los servicios desplaza el enfoque hacia actividades de mayor valor agregado en sus operaciones comerciales, como el análisis.
•Estandarizar: Llevar a cabo procesos de rutina similares de la misma manera de forma repetitiva mediante el uso de plantillas estándar para evitar el gasto de la personalización del ERP (planificación de recursos empresariales) e impulsar las mejores prácticas en todas las operaciones de la empresa.
•Optimizar: Aprovechar al máximo todas las funciones de las herramientas existentes, puesto que las empresas suelen tenerlas pero no saben utilizarlas con eficiencia.
•Automatizar: A través de las mejores herramientas de configuración fácil para automatizar los procesos manuales estandarizados. La automatización permite reducir o eliminar el trabajo manual, al tiempo que ofrece una mayor transparencia y control sobre el proceso, con niveles de precisión extremadamente altos.
•Robotizar: Implementar modelos robóticos para impulsar la eficiencia en cualquier actividad manual, repetitiva y basada en reglas, simulando las actividades de un operador humano.
Por otro lado, conforme con GlobalData, ahora mismo existen tres tendencias tecnológicas impulsando la adopción de gemelos digitales:
El camino del 5G al 6G: A medida que las nuevas generaciones de redes móviles se implementan, los gemelos digitales podrán aprovechar la conectividad de alta velocidad y con baja latencia para entregar datos en tiempo real a su gemelo virtual.
Relaciones y asociaciones digitales: Las empresas u organizaciones que trabajan en los mismos sectores pueden trabajar juntas para desarrollar propuestas de gemelos digitales en mercados específicos. Por ejemplo, hay empresas de la industria energética trabajando con empresas de automatización y gestión de energía; y empresas de software industrial para crear gemelos digitales para los mercados de petróleo y gas. El objetivo es mejorar el rendimiento de los activos, aumentar la sostenibilidad y maximizar el retorno de la inversión.
Medicina personalizada: Los gemelos digitales se utilizan en los ensayos clínicos para validar fármacos. Se espera que el siguiente paso sea crear un gemelo digital de pacientes que prueben los medicamentos y señalen cuál da el mejor resultado.
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