Digital twins 2: Los Gemelos Digitales, un gran paso hacia la factoría del futuro

PROYECTOS
18/06/2018

El concepto del Gemelo Digital nace directamente en el seno de la Industria 4.0 como uno de los nuevos componentes tecnológicos para la digitalización de planta, y lo que es más importante, con un retorno claro para la mejora de la eficiencia y calidad de los procesos productivos.

Desde hace tiempo la industria utiliza técnicas de simulación para la mejora continua de sus procesos, en sus inicios basadas en modelos muy limitados (que sólo contemplaban la funcionalidad de la programación), llegando en la actualidad a trabajar con modelos estadísticos (donde el ingeniero realiza ciertas mediciones y establece los parámetros para situar sus predicciones aplicadas al resto de los procesos implicados).

El objetivo de los Gemelos Digitales es explotar la digitalización completa de la fábrica obteniendo un modelo muy preciso para monitorización y análisis que impulse a las fábricas europeas a un modelo de Industria 4.0.

Sin embargo, en este proceso encontramos dos barreras principales:

  • La primera de ellas es la dificultad de digitalizar de forma masiva los sistemas de la planta. La industria utiliza arquitecturas de sistemas y comunicación clásicas con dificultad para crecer e interconectarse completamente. Es habitual sensorizar únicamente lo necesario para el propio funcionamiento de los procesos.
  • La segunda barrera, suponiendo que se consiga la digitalización completa, es la dificultad de gestionar, almacenar y analizar la enorme cantidad de información que generarían estos sistemas.

Durante 2017, el Instituto Tecnológico de Informática desarrolló una prueba de concepto para tratar de derribar estas barreras.

Por un lado, desarrolló la tecnología Deploy&forget, una plataforma de hiper-sensorización de planta orientada a digitalizar procesos, maquinaria y otros recursos de forma sencilla y ágil. Diseñado desde cero, esta plataforma consigue la sensorización masiva de los recursos y parámetros de planta y sus procesos, así como su integración en los sistemas de supervisión de forma transparente y homogénea.

Por otro lado, utilizó la combinación de técnicas de Machine Learning y tecnologías Big Data para gestionar todos los datos generados por los sistemas de sensorización en directo.  El sistema permite generar el modelo de un proceso o sistema mediante el aprendizaje de datos de su funcionamiento y parametrización, y usar este modelo en aras de mejorar los procesos productivos, evaluar nuevos planes de producción, realizar mantenimiento predictivo o analizar nuevas configuraciones de planta, todo ello sin alterar el funcionamiento real de la máquina.

El éxito de esta prueba de concepto dará continuidad a este proyecto durante los dos próximos años para completar el desarrollo de estas propuestas tecnológicas. Durante 2018 el proyecto Digital Twins avanzará en el desarrollo de ambos componentes, evaluando nuevas técnicas y tecnologías de análisis que generen modelos más precisos, así como nuevas tecnologías de comunicaciones y digitalización que incrementen las capacidades del sistema Deploy&forget. En 2019 se desarrollará un piloto real en una empresa colaboradora, en el que se evaluará tanto la integración de ambos sistemas, como los resultados ofrecidos por el Gemelo Digital en un escenario de producción real.

Los resultados del proyecto se transferirán y promocionarán a las empresas valencianas y permitirán a éstas crear nuevos productos, aumentar sus beneficios y su competitividad, mejorar su capacidad de innovación e incrementar su diversificación industrial.

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