Un gemelo digital (digital twin) es una copia virtual de un objeto o sistema que permite simular, anticipar y mejorar su funcionamiento en tiempo real. Acompaña al objeto a lo largo de todo su ciclo de vida y se apoya en la simulación, el aprendizaje automático y el razonamiento para facilitar la toma de decisiones. Los gemelos digitales constituyen una herramienta muy eficaz para recrear un modelo en un entorno virtual y desempeñan un papel clave en la transformación digital.
CONTENIDOS
¿Cómo funciona un gemelo digital?
Aplicaciones de los gemelos digitales en la industria española
Ejemplos de uso de los gemelos digitales en distintos sectores
La idea de usar un gemelo digital como medio para estudiar un objeto físico fue idea de la NASA, quien resultó pionera en el uso de la tecnología de gemelos digitales durante sus misiones de exploración espacial en la década de 1960, cuando cada nave espacial en viaje se replicaba exactamente en una versión terrestre que el personal de la NASA, que formaba parte de las tripulaciones de vuelo, utilizaba con fines de estudio y simulación.
Hoy en día, la tecnología de los gemelos digitales se considera una pieza fundamental de la Industria 4.0, que aprovecha tecnologías como la Inteligencia Artificial (IA), el Internet de las Cosas (IoT) y el análisis de datos, para predecir comportamientos, realizar pruebas virtuales y optimizar operaciones sin tener que alterar un entorno físico. En esencia, el gemelo digital actúa como un espejo digital del mundo real, ofreciendo una visibilidad y un control sin precedentes en los procesos industriales y comerciales.
Los gemelos digitales ofrecen a las empresas el poder experimentar con nuevos productos, procesos y estrategias antes de implementarlos, acelerando el ciclo de innovación. Al permitir la simulación y la optimización de procesos, los gemelos digitales ayudan a mejorar la eficiencia. Con un gemelo digital, las empresas pueden tener una visión más clara de sus operaciones y tomar decisiones más informadas basadas en datos en tiempo real. Al optimizar el uso de recursos y reducir el desperdicio, también contribuyen a objetivos de sostenibilidad, como la reducción de la huella de carbono y el consumo de energía.
¿Cómo funciona un gemelo digital?
Pongamos como ejemplo una turbina eólica. En ese caso, la turbina se equipa con diversos sensores vinculados a sus áreas de funcionamiento más críticas. Estos sensores generan datos sobre distintos aspectos de su rendimiento, como la energía producida, la temperatura o las condiciones meteorológicas, entre otros.
Toda esta información llega al sistema de procesamiento, que la traslada de forma continua a la réplica digital. Una vez incorporados esos datos, el modelo virtual puede emplearse para llevar a cabo distintas simulaciones, estudiar posibles fallos de rendimiento y diseñar mejoras. La finalidad última es extraer información de valor que sirva para optimizar el objeto físico original.
En el original se dice que es el gemelo digital el que está equipado con sensores, aunque en realidad los sensores se instalan en el objeto físico (la turbina) y envían sus datos al gemelo. Lo he corregido en ese sentido; si prefieres mantener la redacción original, dímelo y lo cambio.
Aplicaciones de los gemelos digitales en la industria española
En el marco de la transformación digital de España, los gemelos digitales desempeñan un papel clave para aumentar la eficiencia, la competitividad y la capacidad de innovación de los principales sectores industriales. Su impacto se inscribe en estrategias y políticas nacionales como la Agenda España Digital 2026 y el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, cuyo objetivo es fomentar la digitalización y la sostenibilidad de la economía.
En plena era digital, los gemelos digitales se han consolidado como un instrumento esencial para la modernización tecnológica de numerosos sectores industriales del país. Su uso se concentra sobre todo en la industria 4.0 (o fabricación inteligente), con el propósito principal de ganar eficiencia y recortar costes. Se emplean, por ejemplo, para supervisar máquinas a distancia, realizar mantenimiento predictivo y optimizar la producción.
Ejemplos de uso de los gemelos digitales en distintos sectores
Sectores de gran peso como la automoción, la industria manufacturera y la energía están incorporando esta tecnología para elevar la calidad y reducir los periodos de inactividad. En el ámbito energético, por ejemplo, se emplean para supervisar y mejorar el rendimiento de las centrales de producción, incluidas las de fuentes renovables como la eólica y la solar. En este contexto, permiten anticipar averías y planificar el mantenimiento predictivo, lo que se traduce en un ahorro de costes y en un suministro energético más fiable.
En el transporte y la logística, los gemelos digitales sirven para modelizar rutas y cadenas de suministro, detectar cuellos de botella y optimizar las operaciones logísticas, lo que aumenta la eficiencia y reduce el consumo de combustible. Una empresa de logística, por ejemplo, puede recurrir a ellos para simular distintos escenarios de distribución y quedarse con el que le resulte más eficiente.
En el sector de la construcción, se utilizan para diseñar y simular las obras antes de ejecutarlas. De este modo, es posible detectar con antelación posibles fallos de diseño y aprovechar mejor los recursos, lo que reduce tanto los plazos como los costes de los proyectos de infraestructura.
En la industria manufacturera, los gemelos digitales ayudan a las empresas a simular y perfeccionar sus líneas de producción, disminuyendo los tiempos de parada y aumentando su eficiencia.
El ámbito sanitario también se beneficia de esta tecnología, ya que los gemelos digitales permiten simular ensayos clínicos y adaptar los tratamientos médicos a cada paciente.
Diferencias entre gemelos digitales y simulaciones
Si bien las simulaciones y los gemelos digitales recurren a modelos digitales para reproducir los distintos procesos de un sistema, el gemelo digital constituye en realidad un entorno virtual completo, lo que permite un análisis mucho más profundo.
Lo que distingue a un gemelo digital de una simulación es, sobre todo, su alcance. Una simulación suele centrarse en el estudio de un proceso concreto, mientras que un gemelo digital es capaz de llevar a cabo tantas simulaciones como sean necesarias para analizar múltiples procesos a la vez.
Pero las diferencias no terminan aquí. Las simulaciones, por lo general, no aprovechan datos en tiempo real. Los gemelos digitales, en cambio, se basan en un intercambio de información en ambas direcciones: primero, los sensores del objeto envían datos relevantes al procesador del sistema y, después, el conocimiento generado por ese procesador se devuelve al objeto original. Gracias a que disponen de datos actualizados de forma continua sobre ámbitos muy diversos, y a la mayor capacidad de cálculo que ofrece el entorno virtual, los gemelos digitales pueden abordar los problemas desde muchas más perspectivas que una simulación convencional, lo que amplía notablemente sus posibilidades de mejorar productos y procesos.
El futuro del gemelo digital
Los modelos operativos actuales están experimentando una transformación profunda. Las perspectivas de los gemelos digitales son prácticamente infinitas, ya que cada vez se invierten más recursos en su desarrollo. De este modo, los gemelos digitales adquieren continuamente nuevas habilidades y capacidades, lo que les permitirá seguir aportando el conocimiento necesario para perfeccionar productos y lograr procesos más eficientes. Todo apunta a que, en el futuro, su uso se extenderá a todo tipo de sectores industriales.
Comentarios recientes