¿Cuánto sabes de gemelos digitales?
Los gemelos digitales son una tecnología que está de moda. Un concepto completamente disruptivo que será fundamental en el desarrollo de la industria 4.0. La nueva revolución industrial vendrá de la mano de aerogeneradores, bombas o válvulas que sean capaces de comprenderse a sí mismos, aprender de sus propios errores y facilitar la aplicación de medidas preventivas que optimicen su mantenimiento.
Parece ciencia ficción, pero no lo es. La consultora americana Gartner predice que la mitad de las grandes compañías industriales emplearán gemelos digitales en 2021. Esta circunstancia les ayudará a incrementar su competitividad hasta un 10 %. El futuro ya está aquí.
Vamos a comenzar por el principio. Un gemelo digital es la representación virtual de un producto o proceso. La unión del mundo físico y el virtual a través de una réplica digital en 3D y en el que ocurre exactamente lo mismo que ocurre en la realidad. Esta circunstancia, que parece sacada de una película futurista, es posible gracias al uso de tecnologías inmersivas. Por un lado, tenemos millones de datos sobre los activos a monitorizar. Por el otro, información sobre el comportamiento de ese elemento o proceso en tiempo real. Si combinamos estas dos fuentes de información, podremos hacer una correlación para pronosticar el comportamiento del activo y anticipar medidas para optimizar su ciclo de vida. Igualmente, gracias a complejas técnicas de computación, el sistema se retroalimentará con sus propios datos e irá “aprendiendo” para parecerse lo máximo posible al modelo real.
Vamos con un ejemplo práctico. El proyecto europeo Mooring Sense, que lideramos en CTC, aplica esta tecnología a los sistemas de fondeo de los aerogeneradores flotantes. En ese caso, con los datos de las estructuras y las variables que afectan a su rendimiento (corrientes, tormentas, biofouling, temperatura…) se puede determinar cuándo se degradarán los fondeos y decidir a priori si compensa, por ejemplo, reducir la potencia producida por el aerogenerador para garantizar su vida útil hasta el mantenimiento.
Como cualquier tecnología en fase de desarrollo, todavía son necesarios proyectos innovadores que permitan acelerar la implantación de esta tecnología en los procesos industriales. En el Centro Tecnológico CTC, centro de excelencia Cervera en estudio y desarrollo de gemelos digitales para estructuras y componentes, tratamos de resolver dos grandes retos como son los procesos de cálculo computacional y la capacidad de almacenaje. Los programas de simulación multi-físicos son los que permiten a los gemelos digitales conocer cómo se comporta la física dentro del elemento a analizar. Esta circunstancia es algo realmente complejo. Para cualquier componente industrial serían necesarios días o semanas de cálculo. Todos esos cálculos desembocan en una cantidad ingente de información. Cada cálculo lleva aparejado gigas de información. Si un componente relativamente sencillo como una bomba contempla en torno a 100 cálculos, nos encontramos con un volumen ingobernable de datos.
Ante esta circunstancia, CTC apuesta por aplicar la Inteligencia Artificial. Es decir, analizar la física de cada sistema para reducir la cantidad de ecuaciones que lo representan sin alternar el resultado final. Esta circunstancia supone cambiar matrices con miles de millones de ecuaciones por otras con centenares de operaciones. Una alternativa que también resuelve el hándicap de la capacidad de almacenaje. Gracias a nuestro conocimiento y nuestro expertise en este ámbito, estamos en disposición de acelerar la implantación de este proceso en cualquier industria.
Director de Desarrollo de Negocio. Centro Tecnológico CTC
