Cómo los digital twins revolucionan la gestión empresarial

La transformación digital no solo implica la adopción de nuevas tecnologías, sino también la integración de herramientas innovadoras que optimicen procesos y potencien la toma de decisiones. En este contexto, los digital twins, o gemelos digitales, se han convertido en una tendencia emergente y disruptiva. Al combinar Big Data, Inteligencia Artificial, Machine Learning e Internet of Things (IoT), los digital twins están revolucionando la forma en que las empresas diseñan, producen, mantienen y gestionan sus productos y procesos.

¿Qué son los gemelos digitales y cómo funcionan?

La expresión digital twin se refiere a la creación de una réplica virtual de un objeto, proceso o sistema físico. Esta réplica digital se mantiene en sincronía con su contraparte real a lo largo de todo su ciclo de vida, abarcando desde la fase de diseño y desarrollo hasta la operación, mantenimiento e, incluso, el desmantelamiento. Los gemelos digitales, por tanto, son representaciones virtuales de objetos, procesos o sistemas físicos que se sincronizan con su contraparte real a lo largo de su ciclo de vida. Esta tecnología permite monitorear, simular y optimizar su rendimiento mediante datos en tiempo real.

El concepto fue introducido en 2001 por Michael Grieves dentro del Product Lifecycle Management (PLM). Su funcionamiento se basa en tres elementos clave: el objeto físico, su representación virtual y un sistema de conexión de datos en tiempo real. Gracias a sensores y plataformas IoT, el gemelo digital recibe información, facilitando la toma de decisiones, reduciendo fallos y optimizando procesos de desarrollo y mantenimiento.

Principales aplicaciones de los gemelos digitales en empresas

La versatilidad de los digital twins permite que su aplicación se extienda a numerosos sectores industriales y de servicios, mejorando tanto los procesos internos como la experiencia del cliente.

En la industria manufacturera, los digital twins optimizan la producción y el mantenimiento al prever fallos antes de que ocurran, reduciendo los tiempos de inactividad. En la industria aeroespacial y médica, permiten realizar pruebas y simulaciones que mejoran la seguridad y el rendimiento de los sistemas críticos. Además, en la cadena de suministro, los gemelos digitales optimizan el transporte y la gestión de inventarios, reduciendo cuellos de botella y mejorando la logística empresarial.

Ejemplos de gemelos digitales aplicados en empresas

Empresas líderes ya han implementado gemelos digitales con resultados exitosos. En el sector automotriz, se emplean para simular el comportamiento de los vehículos y mejorar la eficiencia en la producción. En el deporte, especialmente en la Fórmula 1, la simulación mediante digital twins permite a los equipos ajustar parámetros y mejorar el rendimiento de los vehículos antes de salir a la pista.

En el ámbito energético, empresas como Chevron utilizan esta tecnología para predecir fallos en plataformas y refinerías, reduciendo costos de mantenimiento. Por su parte, General Electric ha extendido el uso de los digital twins a sistemas eólicos, monitorizando parámetros críticos como la velocidad de rotación de las turbinas y la potencia generada para optimizar la operación y reducir el desgaste.

En la salud, los gemelos digitales facilitan la planificación de cirugías y la personalización de tratamientos, mejorando la atención al paciente. Por otro lado, ciudades como Singapur han implementado esta tecnología para gestionar la infraestructura urbana, optimizando el tráfico y el consumo energético, y en el entretenimiento, se han utilizado para crear experiencias inmersivas y avatares virtuales, innovando en la interacción digital.

Tipos de digital twins

Los gemelos digitales pueden clasificarse según su función y alcance. El Digital Twin Prototype (DTP) es una representación virtual utilizada en la fase de diseño y desarrollo para validar conceptos antes de la producción. En contraste, el Digital Twin Instance (DTI) es la réplica digital de un sistema en operación, utilizada para monitorear y optimizar su funcionamiento.

Según su aplicación, los gemelos digitales pueden centrarse en productos, procesos o sistemas completos. Además, el Digital Twin Environment (DTE) integra todas estas representaciones en un ecosistema digital para mejorar la gestión y análisis de datos en tiempo real. Para profundizar en estos sistemas a nivel profesional, las mejores opciones formativas son programas como un Master in Management STEM o un Master in International Business STEM.

Beneficios de los digital twins

Los gemelos digitales ofrecen importantes ventajas para las empresas. Al simular procesos y detectar fallos de manera anticipada, de hecho, reducen costos y tiempos de desarrollo. Se estima que pueden disminuir el tiempo de validación de productos en un 20-50 % y disminuyendo costos operativos entre un 10-15 %.

Además, una vez que se ha vendido un producto, las empresas pueden ofrecer servicios de mantenimiento predictivo, utilizando los datos en tiempo real recopilados por sensores para anticipar fallos y programar intervenciones antes de que se produzcan problemas graves. Este enfoque mejora la eficiencia operativa y genera ingresos adicionales, incrementando la rentabilidad en un 5-10 % en algunas categorías de productos.

La calidad de los productos también mejora gracias a la identificación temprana de errores en el diseño y la simulación de su rendimiento. Además, la integración de datos en tiempo real facilita una toma de decisiones más informada, permitiendo anticiparse a problemas y optimizar las operaciones. Otro beneficio es la innovación: los digital twins impulsan el desarrollo de nuevos productos y servicios personalizados, permitiendo a las empresas adaptarse mejor a las necesidades del mercado y mejorar la experiencia del cliente.

Finalmente, una de las grandes ventajas de los digital twins es la capacidad de realizar pruebas y simulaciones de sistemas en condiciones controladas y variables. Esto es especialmente útil en sectores donde el comportamiento del sistema es crítico, como en la industria aeroespacial o en la producción de dispositivos médicos. Con un modelo virtual, es posible prever comportamientos anómalos, riesgos y errores, permitiendo la aplicación de medidas preventivas y predictivas.

Gemelos digitales en empresas: claves para su implementación

Para que la implementación de gemelos digitales sea exitosa, es crucial considerar varios aspectos. Primero, se requiere una infraestructura tecnológica robusta que integre IoT, Big Data, cloud computing e Inteligencia Artificial. Además, la calidad y la integración de datos deben ser una prioridad para garantizar una representación precisa del sistema físico.

La colaboración interdepartamental también es fundamental. No solo el departamento de TI debe involucrarse, sino también las áreas de diseño, producción y mantenimiento. La capacitación del personal en el uso de esta tecnología y la creación de una cultura digital son factores esenciales para su adopción exitosa.

Por último, los aspectos de seguridad y privacidad deben abordarse con rigor, garantizando la protección de los datos en tiempo real y el cumplimiento de normativas vigentes. Así, los gemelos digitales pueden convertirse en una herramienta valiosa para la transformación digital y la optimización empresarial.