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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 los productos, los procesos o el rendimiento, vinculan las etapas con los datos, lo que aumenta la eficiencia, reduce los fallos, acorta los ciclos y abre oportunidades, lo que ofrece 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 tienen que estar conectados en red entre sí, sino que también tienen que 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 exige 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 fase 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 coche ofrece la menor resistencia al aire posible? ¿La electrónica funciona de forma fiable? Ya sea que se trate de la mecánica, la electrónica, el software o el rendimiento del sistema, el gemelo digital se puede utilizar para probar y optimizar todos estos elementos con antelación.

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

A su vez, el gemelo digital de la actuación recibe constantemente datos operativos de los productos o de la planta de producción. Esto permite monitorizar 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 el tiempo de inactividad y optimizar el consumo de energía. Y algunas empresas utilizan servicios basados en datos para desarrollar nuevos modelos de negocio, como muestra el ejemplo de la empresa de ingeniería mecánica Heller. Al mismo tiempo, el conocimiento basado en datos sobre sistemas como Insights Hub (antes MindSphere) se puede retroalimentar a toda la cadena de valor, hasta el 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 Siemens Digital Enterprise ofrece soluciones de software y automatización perfectamente coordinadas e integradas para crear un enfoque integral: se utiliza una plataforma de datos central para digitalizar todo el proceso de valor añadido de la industria. Las redes de comunicación industrial inteligentes permiten un intercambio de datos sencillo entre los diferentes módulos de producción y recopilan datos operativos de forma continua.

La estrategia de defensa en profundidad de Siemens garantiza que las empresas estén en condiciones de hacer frente a los crecientes requisitos de seguridad industrial y que las plantas industriales estén protegidas eficazmente de 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, proporcionan una protección fiable y personalizada a la fábrica digital.

MindSphere también sirve como plataforma para desarrollar nuevos modelos de negocio digitales para las 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 empresarial digital 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 la clave de la coherencia en su ingeniería. La empresa espera aumentar la eficiencia de al menos un 30 por ciento para 2020, gracias al tiempo que se ahorra solo en 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 reducirá significativamente los plazos de los proyectos, acelerará la puesta en servicio y aumentará sustancialmente la eficiencia a la hora de construir plantas similares.

En todos los niveles

La conexión en red de las máquinas entre sí y con sistemas de nivel superior permite gestionar los recursos y los datos de producción de forma centralizada. Esto garantiza la rentabilidad 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 centros de producción de la organización. Además, las existencias de materiales, los procesos logísticos y la disponibilidad de las herramientas pueden consultarse 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 funciones, en qué productos y cómo se ha instalado, pueden dar 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 conseguido una tasa de errores de producción extremadamente baja.

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 completo, 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 mundiales y de aumentar su productividad, así como la eficiencia energética y de los recursos.

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