Más Información Sobre Software de Gemelo Digital
¿Qué es el Software de Gemelo Digital?
En el sector manufacturero, las operaciones a menudo dependen de sistemas de máquinas elaborados. Este equipo puede realizar una serie de tareas complejas, pero también requiere mantenimiento, monitoreo y mejoras constantes para asegurar una producción consistente. Tradicionalmente, las inspecciones se han realizado manualmente, con un margen considerable para errores y omisiones. Ahora, gracias a la tecnología del internet de las cosas (IoT), los ingenieros y gerentes de fábrica pueden agilizar estos procesos y optimizar continuamente las máquinas sin la necesidad de inspecciones físicas rigurosas. El software de gemelo digital es una forma avanzada de software de simulación, que utiliza datos de sensores de máquinas integradas para crear simulaciones precisas y en tiempo real de los activos. Estos modelos virtuales permiten evaluaciones estructurales inteligentes y análisis, con información procesable sobre el rendimiento de las máquinas y las necesidades de mantenimiento.
Usando la tecnología de gemelo digital, los equipos de manufactura pueden diseñar representaciones virtuales fieles a la realidad de sus activos más vitales y, en algunos casos, sistemas completos o pisos de fábrica. Estos productos también pueden tener casos de uso fuera de la manufactura, como en el cuidado de la salud y los servicios públicos. Con estos modelos visuales interactivos de gemelos, los usuarios pueden comparar sus diseños iniciales con el rendimiento real de los activos distribuidos. Algunos productos ayudan a crear alertas cuando se detectan anomalías por los sensores integrados (por ejemplo, tiempo de inactividad inesperado, sobrecalentamiento) o cuando los componentes se acercan a su mantenimiento programado. Los usuarios pueden identificar convenientemente las áreas problemáticas en máquinas grandes y complicadas en modelos virtuales, y administrar el mantenimiento predictivo en los activos reales sin conjeturas. A lo largo del ciclo de vida del activo, los equipos pueden utilizar la tecnología de gemelo digital para una optimización máxima del proceso, mientras minimizan costos, desperdicios y perturbaciones. El concepto de gemelo digital está transformando rápidamente las operaciones de fábrica en todo el mundo, y los productos en esta categoría empoderan a los equipos de negocios para realizar los beneficios en sus propias operaciones.
Beneficios Clave del Software de Gemelo Digital
- Detectar problemas de equipo de forma remota y proactiva
- Minimizar el tiempo de inactividad y las fallas costosas de procesos
- Aumentar el rendimiento de producción y los resultados generales de la cadena de suministro
- Tomar decisiones informadas hacia el diseño e ingeniería de máquinas
¿Por qué Usar el Software de Gemelo Digital?
Las plataformas de gemelo digital ayudan a modernizar las operaciones de manufactura global, con conocimientos sin precedentes sobre los procesos de equipos industriales y sus muchos componentes físicos. Los modelos digitales que son posibles con estas soluciones pueden ayudar a los trabajadores y supervisores de fábrica a visualizar el funcionamiento interno de las máquinas y las partes de las máquinas, con datos en tiempo real sobre la salud, el rendimiento y las condiciones de los activos. En algunos casos, la tecnología de gemelo digital permite a los usuarios simular eventos en el proceso de manufactura (por ejemplo, nuevas conexiones entre máquinas, procesos de máquinas actualizados y flujos de datos), para que puedan determinar el mejor curso de acción antes de implementar cambios reales. Los productos pueden ofrecer análisis visuales relacionados con estas simulaciones, convirtiendo las máquinas y sus componentes más pequeños en poderosas fuentes de datos y ayudando a los usuarios a entender su equipo de maneras que antes no eran posibles.
La analítica predictiva, como la que es posible gracias al software de analítica predictiva, es un beneficio clave de la tecnología de gemelo digital. Las fallas repentinas de las máquinas pueden resultar en pérdidas sustanciales, así como en retrasos en la producción y frustraciones de los empleados. Los diversos análisis que son posibles a través de estas soluciones permiten a los usuarios anticipar la multitud de problemas que podrían surgir con los sistemas de máquinas y dispositivos, mientras monitorean las métricas de rendimiento general para dar forma a mejoras continuas hacia procesos y diseños. Los datos generados en estos productos también podrían ayudar con la reducción predictiva de desperdicios y el control de calidad predictivo de productos terminados, así como la optimización general de recursos. Además, si se identifican problemas de máquinas o procesos, los usuarios pueden investigar sus causas raíz explorando modelos virtuales y los datos recopilados a través de sensores integrados. Esto puede ayudar a los equipos de manufactura a realizar mejoras duraderas siempre que sea posible, en lugar de simplemente parchear los síntomas y efectos secundarios de problemas fundamentales serios. En resumen, la tecnología de gemelo digital puede dar a los ingenieros y gerentes de fábrica un nuevo nivel de control sobre sus activos distribuidos, ayudando a proteger estas inversiones críticas y asegurar una producción consistente y óptima sin sorpresas inesperadas.
¿Quién Usa el Software de Gemelo Digital?
La tecnología de gemelo digital se utiliza principalmente en la industria manufacturera, o en aquellos negocios que utilizan equipos de producción robustos para convertir materias primas en productos o partes terminadas. Dicho esto, esta tecnología está encontrando nuevos casos de uso en una serie de otras industrias con activos distribuidos complejos, donde las simulaciones virtuales pueden ser útiles para la creación de prototipos o datos predictivos de activos. A medida que esta tecnología se vuelve más prevalente, puede integrarse en los modelos de negocio de industrias adicionales mientras consolida aún más su lugar en las operaciones de manufactura tanto grandes como pequeñas.
Los siguientes son algunos roles o equipos específicos que pueden beneficiarse más directamente de la tecnología de gemelo digital en sus funciones diarias.
Ingenieros mecatrónicos — El auge de la tecnología inteligente ha creado una fuerte demanda de especialistas de la industria que puedan aplicar estos principios modernos al diseño y despliegue de sistemas industriales. La ingeniería mecatrónica es una especialización de rápido crecimiento para desarrollar los tipos de sistemas de manufactura inteligentes que son compatibles con la tecnología de gemelo digital. Hay una variedad de títulos de trabajo específicos que pueden incluirse en el campo de los ingenieros mecatrónicos o que pueden tener responsabilidades similares, como ingeniero de diseño senior, ingeniero de equipos y especialista en automatización.
Maquinistas — Los maquinistas a menudo son asignados para configurar, operar y mantener máquinas operadas por computadora y mecánicamente que producen partes utilizadas en la manufactura. A medida que el equipo y los dispositivos de la industria evolucionan, también lo hacen la experiencia y las funciones laborales de los maquinistas y operadores de máquinas. La tecnología de gemelo digital es cada vez más utilizada por estos especialistas para ayudar a crear prototipos de diseños y procesos de máquinas, así como para mantener estos sistemas, en una amplia gama de industrias. Los títulos de trabajo que pueden caer bajo el paraguas de los maquinistas incluyen técnico mecánico, técnico en ingeniería industrial y operador de planta. Estos roles también son comunes en industrias altamente técnicas como la aeroespacial. Los maquinistas en estos roles avanzados o en operaciones de manufactura estándar pueden aprovechar la tecnología de gemelo digital para obtener una visibilidad de alto nivel en sus máquinas y mantenerlas proactivamente utilizando datos de sensores integrados.
Gerentes de producción — Los gerentes y supervisores de producción supervisan las operaciones diarias de las plantas de manufactura, desde la gestión de trabajadores hasta asegurar reparaciones rápidas relacionadas con problemas de producción. La tecnología de gemelo digital puede proporcionar a estos individuos datos operativos oportunos relacionados con activos críticos, para que puedan tomar decisiones informadas sobre el mantenimiento de equipos y flujos de procesos. Los productos en esta categoría pueden convertirse en herramientas invaluables para los gerentes de producción de operaciones que utilizan tecnología inteligente o aquellos que planean integrar esta tecnología en activos físicos. Algunos títulos de trabajo específicos que caen bajo el paraguas de los gerentes de producción podrían incluir ingeniero de procesos de manufactura y supervisor de ensamblaje. Para muchas operaciones de fábrica, los equipos de supervisión tienen una gran responsabilidad con respecto al mantenimiento y optimización de máquinas. Las plataformas de gemelo digital pueden empoderar a estos individuos con los conocimientos más oportunos y específicos sobre maquinaria inteligente para que puedan asegurar que la operación funcione sin problemas y produzca al nivel más alto posible.
Características del Software de Gemelo Digital
Los productos en esta categoría ofrecen capacidades diversas relacionadas con el diseño y análisis de gemelos virtuales, y requieren la implementación de sensores IoT dentro de esos activos físicos que se están replicando. Una serie de productos de gemelo digital ofrecen capacidades adicionales relacionadas con despliegues de tecnología inteligente, y las características de gemelo digital pueden incluirse como parte de una solución más amplia. Las siguientes son algunas características comunes en este espacio tecnológico emergente.
Monitoreo remoto de activos — El software de gestión de dispositivos IoT permite la visibilidad en tiempo real de todos los activos conectados, desde su estado general hasta su rendimiento y salud de la batería. Para maquinaria industrial compleja, estos datos pueden no ser suficientes para el alcance completo de las necesidades de monitoreo y mantenimiento. Los gemelos digitales de estos activos llevan el monitoreo remoto un paso más allá, con visualizaciones detalladas de la maquinaria y los muchos componentes críticos dentro de ellos. Los operadores de máquinas y gerentes de piso pueden aprovechar estos productos para obtener una visibilidad profunda sobre la salud del equipo, el uso de recursos y la efectividad general del equipo (OEE). Estas soluciones también pueden proporcionar registros de anormalidades e incidentes relacionados con partes individuales o sistemas de máquinas en su conjunto, con modelos interactivos para una fácil referencia de las partes en cuestión.
Mantenimiento predictivo y analítica — Gracias a la retroalimentación en tiempo real de sensores inteligentes, el comportamiento del producto y los datos de uso se alimentan en modelos digitales de equipos de manufactura, junto con las condiciones que afectan a estos activos. Esto permite diagnósticos remotos y decisiones de mantenimiento proactivo antes de que ocurra un tiempo de inactividad repentino o un daño crítico. Dependiendo del producto, los usuarios pueden configurar alertas y análisis personalizados para cada máquina y su réplica virtual correspondiente. Esto no solo puede ayudar con reparaciones proactivas, sino también con la optimización continua de procesos y máquinas para ayudar a mejorar los resultados y reducir las posibilidades de perturbaciones.
Prototipado IoT — Ciertas plataformas de gemelo digital pueden ofrecer asistencia con el diseño asistido por computadora (CAD) para prototipos de máquinas y actualizaciones de máquinas que involucran capacidades IoT. A medida que la tecnología inteligente llega a la vanguardia de las estrategias de manufactura, puede ser un proceso precario probar y desplegar estas capacidades sin interrumpir la producción o causar problemas con el equipo. Usando la tecnología de gemelo digital, los ingenieros pueden simular estos desarrollos y validar la funcionalidad de conceptos a través de prototipos virtuales completamente operativos de máquinas individuales y sistemas de máquinas. Esto puede ayudar a los equipos de manufactura a avanzar con confianza en sus despliegues físicos, con un sentido preciso de cuáles pueden ser los resultados.
Simulaciones de eventos — En la línea del prototipado IoT, los usuarios de la tecnología de gemelo digital pueden desear probar diferentes eventos que pueden ocurrir con el equipo de manufactura. Una serie de soluciones incluyen tecnología de aprendizaje automático y/o inteligencia artificial que informa las simulaciones de estos eventos, basándose en eventos anteriores y análisis relacionados. ¿Cómo respondería una máquina cuando una máquina cercana se apaga, o cuando un componente se rompe o se sobrecalienta? Las simulaciones de estos eventos usando gemelos digitales pueden ayudar a los equipos de manufactura a prepararse para tales escenarios, y ajustar proactivamente los procesos si ciertas simulaciones revelan resultados menos deseables. Por el contrario, si las simulaciones conducen a resultados positivos, puede infundir confianza en continuar ciertos procesos o realizar cambios planificados en el equipo y los flujos de trabajo. Las simulaciones virtuales pueden permitir una variedad de pruebas e ideas únicas sin la necesidad de interrumpir las operaciones y arriesgar resultados no deseados.
Software y Servicios Relacionados con el Software de Gemelo Digital
Las siguientes soluciones pueden ser útiles para aquellos equipos de manufactura que consideran la tecnología de gemelo digital en su negocio, y pueden ofrecer capacidades similares a las vistas en estas soluciones de vanguardia o complementar estas plataformas de alguna manera.
Software de diseño de productos y máquinas — El software de diseño de productos y máquinas es un subconjunto del software CAD construido específicamente para el modelado de partes, componentes y ensamblajes, como los que se ven en los procesos de manufactura. Estos modelos 3D son similares a los creados en plataformas de gemelo digital. Mucho antes de que las máquinas de fábrica se integren en un entorno IoT, los fabricantes y proveedores de equipos pueden utilizar herramientas de diseño de productos y máquinas para crear planos de estas máquinas, sus partes contenidas y los productos que eventualmente ayudarán a crear. Estas soluciones pueden integrarse con plataformas de gemelo digital para permitir la importación o exportación de modelos de activos.
Software de manufactura asistida por computadora — El software de manufactura asistida por computadora, o software CAM, ayuda a los equipos de manufactura a programar sus máquinas para que funcionen como se pretende en sus pisos de producción. Las máquinas de fábrica pueden realizar una serie de procesos repetitivos, como cortar, fresar o desbastar materiales. Las herramientas CAM permiten a los usuarios programar estas operaciones de producción utilizando modelos CAD existentes de las máquinas en cuestión, luego entregar esta información de flujo de trabajo a las máquinas según sea necesario. En algunos casos, estas herramientas ofrecen monitoreo de procesos de máquinas y/o características de optimización que pueden complementar la funcionalidad de la tecnología de gemelo digital.
Sistemas de ejecución de manufactura — El software de sistema de ejecución de manufactura, o software MES, ayuda a los fabricantes a monitorear el proceso de producción utilizando datos en tiempo real de equipos de piso de producción y otras fuentes de datos. Estas herramientas pueden permitir la creación de planes y horarios de producción junto con la asignación de recursos, tanto humanos como materiales. Los gerentes y supervisores de producción pueden usar estas plataformas para obtener visibilidad sobre la producción y la eficiencia, para que puedan ajustar estrategias y procesos, así como abordar cualquier problema a medida que surja. Los datos de producción y las ideas que se generan dentro de estas plataformas pueden complementar las ideas de máquinas ofrecidas por las plataformas de gemelo digital, permitiendo el monitoreo más completo de las operaciones de manufactura y los muchos recursos involucrados.
Software de analítica IoT — Una vez que el equipo de fábrica y otros activos están habilitados con tecnología inteligente, puede permitir un nivel sin precedentes de recopilación de datos, con observaciones sobre procesos de trabajo, condiciones ambientales, rendimiento de máquinas y más. El software de analítica IoT ayuda a dar sentido a este flujo constante de datos, tanto estructurados como no estructurados. Un ejemplo principal de estas capacidades es extraer ideas procesables de datos de series temporales, lo que puede ayudar a los usuarios a predecir resultados futuros de maquinaria integrada y sus entornos circundantes y tomar decisiones informadas para optimizar condiciones y rendimiento. Las herramientas en esta categoría pueden integrarse directamente con plataformas de gemelo digital para crear un flujo de datos sin interrupciones y permitir el análisis más preciso de activos y procesos distribuidos. Ciertas plataformas pueden ofrecer características tanto de software de analítica IoT como de software de gemelo digital.