Gemelos digitales: qué son, cómo funcionan y para qué se usan
TechLa tecnología de los gemelos digitales se utiliza hoy en día para mejorar el diseño y la forma en que operan los procesos de las empresas. Consiste en replicar objetos, sistemas o incluso organizaciones enteras en entornos virtuales, para analizar su comportamiento, anticiparse a los fallos y tomar decisiones basadas en datos reales. En este artículo, veremos cómo funcionan y sus aplicaciones principales.
¿Qué es un gemelo digital o digital twin?
Un gemelo digital es, en esencia, un modelo digital dinámico que replica un objeto, sistema o proceso real. Esta representación virtual se utiliza para simular, prever y analizar comportamientos sin que haya que intervenir en el mundo real.
Imagina tener un doble virtual de una máquina en una fábrica, que se actualiza en tiempo real y te permite identificar problemas o mejoras sin tener que detener su funcionamiento. Esto es precisamente lo que logra un gemelo digital o digital twin. Además, gracias a herramientas como los chatbots, esta tecnología puede interactuar con usuarios y ofrecerles, tanto a ellos como a las empresas, información valiosa.
¿Cómo funcionan los gemelos digitales?
Los gemelos digitales son la representación virtual del mundo físico. Pero en lugar de ser una copia estática, son un sistema vivo que se sirve de datos reales para actualizarse constantemente. Con esta sincronización, se pueden analizar comportamientos, anticipar fallos y optimizar procesos con un nivel de precisión que, por ahora, no es posible lograr con ningún otro medio.
Captura de datos mediante sensores
El punto de partida de cualquier gemelo digital es la recogida de datos. Para obtenerlos, se colocan sensores en máquinas, infraestructuras o dispositivos, con los que obtienen información sobre temperatura, consumo, movimientos, desgaste o rendimiento. Estos datos alimentan el modelo digital en tiempo real, para que pueda reflejar con exactitud lo que sucede en el entorno físico.
Modelado y sincronización digital
Una vez que se tienen los datos, se construye el modelo digital que representa el objeto o sistema físico. Además de la forma o la estructura, también reproduce su comportamiento. Y dado que la sincronización es continua, todos los cambios reales se van a ir viendo reflejados en el gemelo. Por tanto, los análisis que se hagan serán siempre precisos y estarán actualizados.
Simulación y análisis predictivo
La simulación digital es una de las grandes ventajas de los gemelos digitales. Se pueden probar escenarios hipotéticos, prever fallos o analizar cómo puede afectar un cambio sin tener que intervenir en el sistema real. Es útil para anticipar los mantenimientos, evaluar mejoras o estudiar situaciones de riesgo sin consecuencias operativas.
Retroalimentación entre físico y digital
El flujo de información no es unidireccional, sino que el gemelo también es capaz de generar sus propias recomendaciones o acciones. Luego, estas se pasarán al entorno físico. En otras palabras, el sistema es una herramienta activa de optimización, en la que el análisis virtual influye directamente en las decisiones que se toman.
Aplicaciones actuales de los gemelos digitales
Las aplicaciones de los gemelos digitales se extienden a diferentes sectores. Pero se suele usar en aquellos que son complejos o con costes y riesgos elevados.
Industria y fabricación
En la industria 4.0, los gemelos monitorean las líneas de producción, optimizan procesos y reducen los tiempos de inactividad. Los fallos se pueden detectar antes de que se produzcan y se pueden ajustar los parámetros productivos para mejorar la eficiencia y la calidad sin tener que detener la operación.
Sector energético y sostenibilidad
Otro de los ejemplos de gemelos digitales más comunes se da en el sector energético. Se utilizan para optimizar el rendimiento de redes, parques eólicos o plantas solares, dado que pueden equilibrar demanda y consumo, reducir desperdicios y avanzar hacia modelos más sostenibles basados en datos reales.
Ciudades inteligentes y urbanismo
En las ciudades inteligentes, simulan el tráfico, el consumo energético o la planificación urbana. El objetivo es analizar las consecuencias de una decisión antes de tomarlas para, por ejemplo, analizar si se mejora la movilidad, la sostenibilidad y la calidad de vida de la ciudadanía.
Salud personalizada y medicina digital
Los gemelos digitales en salud abren nuevas posibilidades en medicina personalizada. Modelos virtuales de órganos o sistemas que simulan tratamientos, prevén respuestas y mejoran los diagnósticos.
Automoción y transporte
En automoción y transporte, se prueban configuraciones y se analizan comportamientos para reducir costes en las fases de desarrollo y operación en el diseño de vehículos, la optimización de rutas y la mejora de la seguridad.
Ventajas y beneficios de los gemelos digitales
Los gemelos digitales ofrecen beneficios tanto a nivel operativo como estratégico, sobre todo, en aquellas organizaciones orientadas al dato.
Mejora del rendimiento y eficiencia
Los procesos y los recursos de las empresas se pueden ajustar con exactitud porque trabajan con información en tiempo real y modelos que son muy precisos. Es decir, obtienen mejoras continuas en su rendimiento y la gestión de los activos es más eficiente.
Reducción de errores y mantenimiento predictivo
Se reducen los errores porque es posible anticiparse a los fallos antes de que ocurran. El mantenimiento predictivo evita que haya paradas imprevistas, alarga la vida útil de los equipos y disminuyen los costes porque hay menos reparaciones urgentes.
Pruebas de innovación sin riesgo
Se pueden hacer experimentos sin consecuencias reales. Por ejemplo, probar configuraciones nuevas, procesos o estrategias en un entorno virtual en el que no hay riesgos. Gracias a ello, se acelera la innovación.
Toma de decisiones basada en datos reales
Cuando se integran datos históricos y en tiempo real, se toman decisiones basadas en evidencias, que son especialmente útiles en los entornos complejos en los que la intuición no es suficiente.
Tipos de gemelos digitales
Hay diferentes tipos de gemelos, que se clasifican según el nivel de complejidad y el objetivo del modelo.
De componentes
Representan piezas o elementos individuales, como sensores o componentes mecánicos, y se usan para analizar desgaste, rendimiento o un comportamiento específico.
De procesos
Modelan flujos de trabajo o procesos completos, y sirven para optimizar secuencias, tiempos y recursos a lo largo de una cadena de valor.
De sistemas
Integran múltiples procesos y componentes en un único modelo. Dan una visión global de sistemas complejos como fábricas, tipos de software o redes logísticas.
De organización (enterprise twins)
Estos modelos representan el funcionamiento global de una organización, ya que combinan datos operativos, estratégicos y humanos. Se apoyan en conceptos como la ciberinteligencia para analizar escenarios empresariales complejos y responder a preguntas estratégicas sobre el futuro del mundo o las tendencias.
Fórmate en innovación y tecnología digital con Inesdi
Si quieres aprender a desarrollar y gestionar proyectos basados en gemelos digitales, necesitarás contar con visión estratégica, capacidad de gestión y conocimiento tecnológico. Puedes adquirir los conocimientos que te harán falta con nuestro Máster en Project Management e Innovación en Barcelona y Madrid. Te prepararás para liderar proyectos complejos de innovación, y aplicarás metodologías ágiles y tecnología digital en entornos empresariales reales.
Máster en Transformación Digital e Innovación Empresarial (Online)
