Ocho formas de utilizar los gemelos digitales en la manufactura de autopartes para vehículos eléctricos

Un gemelo digital es una copia virtual exacta de un objeto, producto, equipo, persona, proceso, cadena de suministro o incluso un ecosistema empresarial completo. Se crea utilizando datos derivados de las tecnologías de sensores del Internet Industrial de las cosas (IIoT) que se adjuntan o se integran en el objeto original.

Según la Asociación Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME), estos datos conectados a la nube permiten vistas estructurales y operativas de lo que le sucede al objeto en tiempo real, lo que permite a los ingenieros monitorear y modelar la dinámica de los sistemas. Se pueden realizar ajustes en el gemelo digital para ver cómo cambiaría el sistema en la vida real antes de realizar cambios en el sistema original.

A medida que más empresas adoptan IoT y Big Data, la tecnología de gemelos digitales se vuelve más popular. Deloitte estima que el mercado global de los gemelos digitales crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesto del 38 % para alcanzar los 16.000 millones de dólares en 2023.

A continuación se presentan ocho formas en que se utilizan los gemelos digitales para mejorar las operaciones de fabricación.

1. Diseño de producto:

Los gemelos digitales pueden ser prototipos virtuales durante la fase de diseño y ajustarse para probar diferentes simulaciones o diseños antes de invertir en un prototipo sólido. Esto ahorra tiempo y costos al reducir la cantidad de iteraciones necesarias para que el producto entre en producción. Procesos de optimización topológica unidos a simulaciones de elementos finitos permiten reducir peso en productos, reducir piezas de ensamble y en muchos casos mejorar el desempeño mecánico de piezas tradicionales.

2. Optimización de procesos:

Los sensores en una línea de fabricación se pueden usar para crear un gemelo digital del proceso y analizar indicadores de rendimiento importantes. Los ajustes al gemelo digital pueden identificar nuevas formas de optimizar la producción, reducir las variaciones y ayudar con el análisis de la causa raíz. Adicionalmente, se pueden analizar rutas alternas para manufacturar un producto analizando la disponibilidad de diferentes máquinas y herramientas, flexibilizando así la producción.

3. Gestión de calidad:

Monitorear y responder a los datos de los sensores IoT durante la producción es esencial para mantener la máxima calidad y eliminar la repetición del trabajo. El gemelo digital puede modelar cada parte del proceso de producción para identificar dónde ocurren las variaciones o si se pueden usar mejores materiales o procesos.

4. Gestión de la cadena de suministro:

Las empresas del sector logístico confían en los gemelos digitales para realizar un seguimiento y analizar los indicadores clave de rendimiento, como el de embalaje, la gestión de flotas y la eficiencia de las rutas. Son especialmente útiles para optimizar la producción justo a tiempo o en secuencia y analizar las rutas de distribución.

5. Mantenimiento predictivo:

Los gemelos digitales para equipos individuales o procesos de fabricación pueden identificar variaciones que indican la necesidad de reparaciones o mantenimiento preventivo antes de que ocurra un problema grave. También pueden ayudar a optimizar los niveles de carga, la calibración de herramientas y los tiempos de ciclo.

6. Colaboración interdisciplinaria:

La disponibilidad inmediata de los datos operativos de los gemelos digitales facilita el intercambio entre disciplinas, lo que permite la colaboración, una comunicación mejorada y una toma de decisiones más rápida. Ingeniería, producción, ventas y marketing pueden trabajar juntos, utilizando los mismos datos, para tomar decisiones más informadas. 

7. Analiza la experiencia del cliente:

Los gemelos digitales a menudo se utilizan para recopilar datos a lo largo del tiempo que brindan información sobre el rendimiento del producto, la distribución y la experiencia del usuario final. Estos datos se pueden utilizar para ayudar a los ingenieros y diseñadores a mejorar la respuesta del cliente al producto, especialmente a través de la personalización y la facilidad de uso.

8. Capacitación de colaboradores en la empresa:

Uno de los aspectos más importantes de la disponibilidad de los datos es la capacidad que le otorga a los operarios e ingenieros de planta para entender las interacciones entre los parámetros que se ingresan a la máquina, las condiciones variables de la planta, como la humedad o la temperatura ambiente, y los resultados finales de la producción. La información analizada gracias a los gemelos digitales motiva la participación innovadora de los empleados de la empresa para buscar una optimización de la producción basada en conocimiento.