¿Qué es un gemelo digital?

Un gemelo digital es una copia virtual dinámica de un recurso, un proceso, un sistema o un entorno físicos que se ven y se comportan igual que su contraparte del mundo real. Un gemelo digital consume datos y replica procesos para permitir la predicción de resultados y problemas posibles relativos al rendimiento que podrían ocurrir en el producto del mundo real.

¿Cómo funciona un gemelo digital?

El poder de los gemelos digitales radica en conectar recursos del mundo real con datos en tiempo real para visualizarlos mejor. Los gemelos digitales permiten que los equipos interfuncionales diseñen, creen, prueben, implementen y operen de forma colaborativa sistemas complejos de manera interactiva e inmersiva. Ayudan a las empresas a entender el pasado, visualizar las situaciones del presente y evitar problemas en el futuro. Ayudan a tomar decisiones bien fundamentadas mediante estadísticas de ventas y mercadotecnia, análisis, simulación y predicción.

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Image courtesy of Sitowise

Descripción general de los gemelos digitales

¿Cómo se crea un gemelo digital?

Para crear gemelos digitales, es necesario importar modelos conceptuales (a través de BIM, CAD o GIS) o escanear entidades físicas en el mundo real para visualizarlas y analizarlas junto con los datos empresariales y de la IoT. Un gemelo digital basado en 3D en tiempo real, una tecnología de computación gráfica que genera contenido interactivo de forma más rápida que la percepción humana, también puede seleccionar, organizar y presentar múltiples orígenes de datos (información y modelos) como visualizaciones interactivas realistas. 

Los gemelos digitales son representaciones de los movimientos, las fuerzas y las interacciones a los que los recursos pueden someterse en el mundo físico. Esto permite la interacción de los usuarios con contenido dinámico tridimensional y con capacidad de respuesta a sus acciones en tiempo real. En este entorno virtual, pueden simular de forma eficaz condiciones del mundo real, situaciones hipotéticas y cualquier circunstancia imaginable, y visualizar los resultados de manera instantánea en cualquier plataforma, dispositivo móvil, computadora o dispositivo de realidad aumentada, mixta y virtual (AR/MR/VR).

Cada implementación de gemelos digitales es única. Las implementaciones a menudo suceden por etapas, donde cada fase aumenta en términos de complejidad e impacto empresarial. Un gemelo digital puede abarcar desde el modelo 3D de un componente de producto hasta una representación precisa de un sistema de red tan vasto como una ciudad, donde cada uno de sus componentes están dinámicamente vinculados a los datos operativos, de ingeniería y de construcción.

A medida que los equipos de diferentes disciplinas y ubicaciones realizan trabajos de ingeniería, diseñan, crean, venden y, en algún momento, operan y mantienen construcciones complejas, los gemelos digitales aportan información para tomar decisiones fundamentadas en cada etapa del ciclo de vida.

Historia de la tecnología de gemelos digitales

El concepto de usar un gemelo digital como medio para estudiar un objeto físico fue introducido por primera vez por la NASA en la década de 1960. La NASA replicó sus naves espaciales a nivel del suelo a fin de que coincidan con los sistemas del espacio para misiones de exploración. Esta tecnología se pudo demostrar especialmente en la misión Apollo 13. A través de los gemelos conectados, el centro de control de la misión pudo adaptar y modificar rápidamente las simulaciones para que coincidieran con las condiciones de la nave espacial dañada y, de este modo, determinar estrategias para que los astronautas regresaran a sus hogares de forma segura.

A principio de la década de 1970, se utilizaron computadoras de sistemas complejos como sistemas tipo gemelos digitales para supervisar instalaciones de gran tamaño, como las centrales eléctricas. En la década de 1980, surgieron los sistemas de diseño 2D asistido por computadora, como AutoCAD, para producir planos técnicos, lo que hizo posible diseñar cualquier cosa con una computadora, y millones de diseñadores e ingenieros los adoptaron rápidamente.

En la década de 2000, los sistemas de diseño 3D asistido por computadora con simulación y modelado paramétricos permitieron el diseño de conjuntos más complejos de formas más inteligentes, como una base de datos de objetos interconectados. Algunos años después, a mediados de 2010, todos los proveedores líderes de diseño 3D asistido por computadora lanzaron soluciones conectadas a la nube, principalmente para la colaboración y la administración de proyectos, y de forma gradual para el diseño generativo, aunque las herramientas de diseño asistido por computadora permanecieron en sus versiones de escritorio.

El presente marca el origen de la era de los gemelos digitales con tecnología 3D en tiempo real, que trasciende los tableros y modelos 3D para liberar datos de múltiples orígenes en cualquier dispositivo o plataforma a fin de mejorar la colaboración, la visualización y la toma de decisiones.

 

Beneficios de un gemelo digital

Gracias a las implementaciones de gemelos digitales, los clientes pueden obtener acceso mejorado a los datos de forma inmediata. A medida que un gemelo digital madura, se obtienen otros beneficios, como la reducción de los costos de mantenimiento, una toma de decisiones de cambios más informada durante el proceso con grandes ahorros potenciales, y mejoras en términos de mantenimiento y eficacia operativa. Al disponer de mejores diseños desde el principio, se pagan los dividendos a lo largo del ciclo de vida de un proyecto, ya que entre el 80 % y el 90 % de los costos incurridos durante la producción, el uso y el mantenimiento de una instalación se determinan en la etapa de diseño.

El uso de gemelos digitales en la industria del diseño mejoró la colaboración y la comunicación multiusuario. Los clientes de la preconstrucción experimentan una agregación perfecta de los datos y la coordinación del comercio.

La capacitación en seguridad y el control de calidad que ofrecen los gemelos digitales redujeron de manera significativa los accidentes y los errores en la industria de la construcción. Cuando se utilizan iniciativas de gemelos digitales para el mantenimiento y las operaciones, los beneficios incluyen operaciones optimizadas, tiempo de inactividad reducido, y menores costos de mantenimiento y personal.

La habilidad para interactuar con datos en tiempo real está cambiando la forma en que las personas toman decisiones en cuanto a diseño, operaciones y mantenimiento. El poder para visualizar y simular operaciones complejas con la tecnología 3D en tiempo real elevó el modo en que las personas interactúan con sus recursos, además de transformar la forma en que se crea, desarrolla y opera cada espacio y recurso físicos en el planeta.

Desafíos de los gemelos digitales

Una cosa es recopilar datos extensivos y otra es utilizarlos de forma inteligente. Las mejores decisiones se toman con los datos, pero tus datos solo son tan buenos como tu habilidad de darles vida para simular y predecir situaciones de negocio.

Cada empresa que atraviesa una transformación digital corre el riesgo de ahogarse en datos sin procesar antes de encontrar una manera de procesarlos y aprovecharlos. En la actualidad, capturar datos sin procesar es menos desafiante que procesarlos, filtrar las partes que no son útiles, combinarlos y transformarlos en información que tenga sentido para el usuario en el contexto de su aplicación.

El principal desafío es liberar el poder de la información. Los datos empresariales y de la IoT se han sepultado en bases de datos, hojas de cálculo y modelos (CAD, BIM, GIS). Los gemelos digitales 3D en tiempo real pueden hacer que esos datos cobren vida.

El futuro de los gemelos digitales

Cada vez más, los productos, los equipamientos, las fábricas, los edificios y las ciudades ya no son simplemente objetos del mundo físico: tienen contrapartes virtuales precisas. Incluso las personas tienen gemelos digitales. Experimentaremos la próxima iteración de Internet (y la conectividad con los sistemas, los dispositivos y las personas) en el metaverso a través de la tecnología 3D en tiempo real

El metaverso permite una nueva economía con numerosas oportunidades de experiencias inmersivas en espacios de realidad híbrida e interdigital, ya sea que se trate de administrar actualizaciones de la instalación o personalizar la compra de un vehículo.

Los gemelos digitales en el mundo real

Comprueba el rango de industrias que adoptaron gemelos digitales y las distintas maneras en que los utilizan para impulsar un impacto.

Creación de ciudades inteligentes, sostenibles y seguras
Ciudades inteligentes

Descubre cómo Sitowise está reinventando la infraestructura y los edificios del futuro a fin de crear entornos más seguros para la vida diaria mediante simulaciones de gemelos digitales.

Modo de reinventar la planificación urbana
Gobierno

El gemelo digital en evolución de París proyecta la ciudad de una forma totalmente renovada, lo cual atrae la participación de los ciudadanos en su desarrollo urbano.

De los juegos a los gemelos digitales
Tecnología

Descubre cómo Unity aprovecha su tecnología 3D en tiempo real para crear gemelos digitales de objetos, ciudades e incluso personas de la vida real.

Visualización inmersiva de la infraestructura
Energía renovable

Descubre cómo Zutari, una consultora de ingeniería sudafricana, utiliza Unity para crear soluciones energéticas sostenibles.

Simulación de cuartos de hospital nuevos
Salud

Mortenson encontró una manera de reducir los costos y riesgos elevados de los proyectos médicos de arquitectura, ingeniería y construcción (AEC). Descubre cómo utilizan la VR interactiva para mejorar el diseño de hospitales.

Optimización del diseño y de la producción
Indumentaria

Gracias al uso de la tecnología 3D de RestAR, la empresa de calzado Deckers Brands optimizó su flujo de trabajo de producción, lo que le permite ahorrar tiempo, dinero y recursos.

Visualización de conceptos y resultados en tiempo real
Industria automotriz

Volvo Cars busca cambiar la manera de realizar trabajos de ingeniería, diseñar, producir y vender vehículos en la industria automotriz con la ayuda de la tecnología 3D interactiva en tiempo real.

Revisión de diseños en tecnología 3D interactiva
Arquitectura

Mediante la manipulación de formas 3D con tecnología como Unity Reflect Review, P+HS Architects, el estudio arquitectónico con sede en el Reino Unido, ahorra tiempo valioso.

Mercadotecnia 3D que cautiva a los clientes
Fabricación

Descubre cómo Arksen se asoció con canVERSE para exhibir su buque de exploración marina más reciente con tecnología 3D en tiempo real mediante Unity Forma.

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Preguntas frecuentes

¿De qué modo se relacionan los gemelos digitales con la IoT?

Los gemelos digitales son visualizaciones creadas a partir de modelos conceptuales (como BIM, CAD o GIS) o escaneos de entidades físicas (por ejemplo, productos fabricados o instalaciones). Los dispositivos de la Internet de las cosas (IoT) recopilan datos del mundo real en tiempo real. Cuando los gemelos digitales se integran con datos de IoT, pueden proporcionar estadísticas de rendimiento de un recurso en momentos concretos en el tiempo, y ayudar a los usuarios a evaluar posibles resultados y resoluciones.

Con acceso a los sensores y datos de la IoT, los gemelos digitales pueden capturar una vista holística del modelo virtual, lo que abre las puertas a una inteligencia operativa más profunda.

¿En qué industrias se usan los gemelos digitales?

Entre las industrias que muestran el mayor potencial de uso y éxito en cuanto a las iniciativas de gemelos digitales se incluyen producción; automotriz, ingeniería y construcción; arquitectura; producción de energía; capacitación con simulación; servicios de salud y planificación urbana, entre otras.

¿Por qué es importante la tecnología de gemelos digitales?

Los gemelos digitales transformaron el modo en que los productos se diseñan, producen, utilizan y mantienen. Las iniciativas de gemelos digitales hacen posible el acceso a datos enriquecidos para tomar decisiones bien fundamentadas en cuanto a resultados clave, como la seguridad, la sostenibilidad, las operaciones eficaces, la utilización óptima de recursos, y el aumento de la productividad y de los ingresos.

¿Cómo empiezo el proceso si no tengo la experiencia técnica o la infraestructura de ingeniería?

El equipo Accelerate Solutions de Unity puede ayudar. Integrado por ingenieros con buenos conocimientos, expertos de la industria y arquitectos de soluciones, el equipo Accelerate Solutions puede trabajar contigo para planificar y ejecutar la transformación digital de tu negocio, y generar una infraestructura de trabajo que tu equipo pueda administrar.

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