La fabricación industrial se enfrenta a nuevos y crecientes retos. La escasez de especialistas bien formados es omnipresente. Al mismo tiempo, el ciclo de vida de muchos productos es cada vez más corto, al tiempo que aumenta el número de variantes y el tamaño de los lotes. Además, la dinámica de los mercados y las cambiantes cadenas de suministro exigen una utilización cada vez mayor de las máquinas CNC, más transparencia en los procesos y la capacidad de los empleados para llevar a cabo sus tareas de forma selectiva. En este complejo entorno, el concepto de gemelo digital es una gran fuente de esperanza. Permite simular virtualmente objetos físicos, máquinas y sistemas y utilizar datos en tiempo real procedentes de sensores para mejorar la toma de decisiones, entre otras cosas. Pero, ¿qué es exactamente un Gemelo Digital y cómo puede ayudar a optimizar los procesos en la fabricación moderna?
Desde un punto de vista técnico, el concepto de Gemelo Digital es inadecuado. Aunque el objetivo es trasladar la realidad de un objeto físico con todos sus detalles y propiedades al espacio digital, esa imagen digital por sí sola no tendría ninguna otra función y, por tanto, carecería de valor.
Gemelo digital: modelo digital del objeto real
El Gemelo Digital sólo resulta verdaderamente útil a través del modelo digital del objeto real y su sombra digital. El modelo digital es una representación dinámica en 3D de un objeto real que puede utilizarse para simulaciones y análisis. La sombra digital asociada del componente real correspondiente representa los datos recogidos o que deben simularse a partir de este modelo. Sólo mediante la combinación de modelo y sombra es capaz el Gemelo Digital de mejorar productos y procesos y evitar errores en un ciclo continuo de simulación, análisis y optimización basado en la información generada.
Aplicaciones industriales
En industria, los Gemelos Digitales pueden utilizarse en varias fases del ciclo de vida de un producto o de componentes individuales. Las posibles aplicaciones en la industria de la máquina herramienta y la fabricación incluyen
- Evaluación y verificación virtuales
- Optimización iterativa
- Control en tiempo real
- Gestión de máquinas y sistemas
- Control de producción y fabricación
- Control de las condiciones
- Mantenimiento predictivo
- Detección y diagnóstico de fallos
- Predicción del rendimiento de máquinas y sistemas
Ventajas para el cliente al utilizar DMG MORI DIGITAL TWIN
Las ventajas de utilizar un Digital Twin son numerosas. Utilizando el DMG MORI DIGITAL TWIN como ejemplo, los beneficios para el cliente pueden dividirse en tres áreas:
Aumentar las horas de huso productivo
- Desplazar al mundo virtual actividades improductivas como el rodaje y la programación.
- Elimine el tiempo de inactividad de la máquina debido a colisiones
Reducir costes de componentes
- Reducir la duración de los ciclos mediante la optimización de los procesos y la visibilidad de los factores de coste
- Elimine los rechazos gracias a la presimulación y a la simplificación de la resolución de problemas
Potenciación de los empleados
- Reducir los porcentajes de error mediante una formación temprana y, si es necesario, continua.
- Facilitar la comprensión de tareas complejas mediante una mayor transparencia
Desarrollo de máquinas espaciales virtuales
Con DMG MORI DIGITAL TWIN, una nueva máquina puede desarrollarse íntegramente en el mundo virtual. Sus funciones y capacidades se simulan, analizan y optimizan utilizando controles virtuales, herramientas, útiles y piezas de trabajo hasta que el resultado cumple todas las expectativas de la innovación. Cada paso -desde pulsar un botón en el control y cambiar de herramienta hasta diferentes situaciones de sujeción, movimientos de los ejes y cargas del husillo- puede examinarse y ajustarse digitalmente con y en un Digital Twin. Todo esto se hace antes de que la máquina "real" se ponga en producción.
Pruebas realistas de mecanizado de componentes
Los clientes pueden utilizar Digital Twin para realizar mecanizados de prueba realistas de sus componentes mientras su máquina CNC aún se está construyendo. Pueden perfeccionar los programas CNC para la nueva máquina y formar a sus operarios mucho antes de que la máquina esté instalada en sus propias instalaciones. Una vez instalada, la máquina transmite continuamente información sobre su estado y los trabajos en curso a su Digital Twin. Estos datos, a su vez, ayudan a mejorar continuamente los procesos y a tomar decisiones informadas.
Los Digital Twins no son solitarios. Se comunican y trabajan juntos basándose en un lenguaje y una estructura comunes. Esto se aplica no solo a máquinas individuales, sino también a células de fabricación robotizadas o sistemas de producción automatizados con múltiples máquinas, palés y herramientas, así como sistemas de transporte autónomos y sus rutas dentro de una instalación.
El único requisito es que cada elemento de un sistema y cada característica de un servicio o proceso estén vinculados a los datos asociados como un Gemelo Digital. Cuanta más y mejor información pasada esté disponible y más completos sean los datos actuales, más "inteligentes" se vuelven los algoritmos. Esto hace que los análisis sean más precisos y las respuestas más exactas. Esto es especialmente importante cuando se trata de predecir acontecimientos antes de que sucedan en el mundo real.
Definiciones para el gemelo digital: voces de la comunidad científica
Después de todas estas explicaciones, es posible que aún te estés preguntando cómo definir de forma clara y concisa el concepto de Gemelo Digital. Ni siquiera el mundo académico ha dado aún con una definición única e inequívoca, y existen diferentes enfoques para explicar el término. Estas son algunas de las definiciones que nos gustaría compartir con usted: