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El gemelo Digital

Los gemelos digitales son fundamentales en la industria, ya que transforman los procesos en toda la cadena de valor. Como representaciones virtuales de productos, procesos o rendimiento, vinculan las etapas con los datos, lo que aumenta la eficiencia, reduce las fallas, acorta los ciclos y abre oportunidades que brindan una ventaja global duradera.

Gemelos digitales autónomos en toda la cadena de valor

Para aprovechar todo el potencial del gemelo digital, los sistemas reales no solo necesitan estar conectados en red entre sí: también deben desarrollar la capacidad de «pensar» y actuar de forma autónoma. El desarrollo tiende en la dirección de la inteligencia artificial, desde la simple percepción e interacción mutuas hasta la comunicación y la optimización independiente. Esto también requiere sistemas de información integrados que permitan un intercambio continuo de información.

El desarrollo de gemelos digitales requiere sistemas de software potentes que puedan implementarlos a lo largo de toda la cadena de valor: para planificar y diseñar productos, máquinas y plantas y para operar productos y sistemas de producción. Esto permite a los usuarios actuar de manera mucho más flexible y eficiente y personalizar su fabricación.

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El gemelo digital del producto, la producción y el rendimiento

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El gemelo digital del producto se crea ya en la etapa de definición y diseño de un producto planificado. Esto permite a los ingenieros simular y validar las propiedades del producto en función de los requisitos respectivos: por ejemplo, ¿el producto es estable y su uso es intuitivo? ¿La carrocería del automóvil ofrece la menor resistencia al aire posible? ¿Los componentes electrónicos funcionan de forma fiable? Ya sea que se trate de mecánica, electrónica, software o rendimiento del sistema, el gemelo digital se puede utilizar para probar y optimizar todos estos elementos por adelantado.

Lo mismo se aplica a la gemelo digital de la producción. Abarca todos los aspectos, desde las máquinas y los controladores de planta hasta las líneas de producción completas en el entorno virtual. Este proceso de simulación se puede utilizar para optimizar la producción por adelantado con la generación de código PLC y la puesta en marcha virtual. Como resultado, se pueden identificar y prevenir las fuentes de error o falla antes de que comience la operación real. Esto ahorra tiempo y sienta las bases para la producción en masa personalizada, ya que incluso las rutas de producción más complejas se pueden calcular, probar y programar con un costo y un esfuerzo mínimos en muy poco tiempo.

A su vez, el gemelo digital del rendimiento se alimenta constantemente de datos operativos de los productos o de la planta de producción. Esto permite monitorear constantemente información como los datos de estado de las máquinas y los datos de consumo de energía de los sistemas de fabricación. A su vez, esto permite realizar un mantenimiento predictivo para evitar tiempos de inactividad y optimizar el consumo de energía. Además, algunas empresas utilizan servicios basados en datos para desarrollar nuevos modelos de negocio, como se muestra en el ejemplo de la empresa de ingeniería mecánica Heller. Al mismo tiempo, el conocimiento basado en datos sobre sistemas como Insights Hub (anteriormente MindSphere) se puede retroalimentar a toda la cadena de valor hasta llegar al sistema de productos. Esto genera un ciclo de toma de decisiones completamente cerrado para el proceso de optimización continua.

Amplia gama de productos y servicios

La Suite Digital Enterprise de Siemens ofrece soluciones de automatización y software perfectamente coordinadas e integradas para crear un enfoque integral: se utiliza una plataforma de datos central para digitalizar todo el proceso de valor agregado de la industria. Las redes de comunicación industrial inteligentes permiten un intercambio de datos sencillo dentro de los diferentes módulos de producción y recopilan datos operativos de forma continua.

La estrategia Defense in Depth de Siemens garantiza que las empresas estén posicionadas para hacer frente a los crecientes requisitos de seguridad industrial y que las plantas industriales estén protegidas eficazmente contra los ataques internos y externos. Los mecanismos de seguridad que cumplen con los estándares, desde la protección con contraseña hasta la supervisión continua de la seguridad, brindan una protección confiable y personalizada para la fábrica digital.

MindSphere también sirve como plataforma para desarrollar nuevos modelos de negocios digitales para empresas industriales y completa la cartera de servicios digitales basados en datos de Siemens para el entorno industrial. Ofrece funciones de seguridad de última generación para la adquisición de datos sobre el terreno y para la transferencia y el almacenamiento de estos datos en la nube.

Logros iniciales

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Con la Suite Digital Enterprise de Siemens, los clientes pueden empezar a invertir hoy mismo en soluciones preparadas para el futuro para la implementación gradual de la Industria 4.0. Por ejemplo, el fabricante de máquinas especiales Bausch + Ströbel utiliza la digitalización como clave para lograr la coherencia en su ingeniería. La compañía espera un aumento de la eficiencia de al menos un 30 por ciento para 2020 gracias al tiempo ahorrado solo durante la ingeniería.Del mismo modo, Schunk, líder mundial del mercado en tecnología de sujeción y sistemas de agarre, ya utiliza soluciones de digitalización para los componentes de sus sistemas de agarre controlados eléctricamente. Este nuevo proceso de ingeniería se traducirá en plazos de proyecto significativamente más cortos, una puesta en servicio más rápida y un aumento sustancial de la eficiencia al construir plantas similares.

En todos los niveles

La conexión en red de máquinas entre sí y con sistemas de nivel superior permite administrar los recursos y los datos de producción de forma centralizada. Esto garantiza los beneficios de costos en la adquisición y la operación, lo que significa que los datos de los pedidos están disponibles en toda la empresa y es posible identificar las estrategias óptimas para asignar los pedidos a los distintos sitios de producción de la organización. Además, el stock de materiales, los procesos logísticos y la disponibilidad de herramientas se pueden ver de un vistazo y coordinarse de manera eficiente.

Gracias a la mejora de la documentación de los procesos de fabricación y los parámetros de producción, el potencial que ofrece el gemelo digital en el área de la gestión de la calidad es igual de emocionante. Si los fabricantes saben exactamente qué componente se ha instalado, con qué características, en qué productos y cómo se ha instalado, pueden ofrecer una respuesta específica a los posibles problemas y optimizar sus procesos. En su planta de producción de Simatic en Amberg (Alemania), Siemens ya utiliza un completo sistema de documentación y evaluación y ha logrado una tasa de error extremadamente baja en la producción.

Y también en la industria de procesos, el gemelo digital garantiza una mayor eficiencia y productividad: al pasar de la ingeniería integrada a las operaciones integradas, Siemens permite a las empresas de la industria de procesos crear un modelo de datos integral desde la ingeniería de la planta hasta la operación. También en este campo, la digitalización garantiza un menor tiempo de comercialización, una mayor flexibilidad y una mayor eficiencia. Esto brinda a las empresas la oportunidad de responder con éxito a la volatilidad y la diversidad de los mercados globales y de aumentar su productividad, así como la eficiencia energética y de los recursos.