Notas editoriales

El presente artículo se realizó en coautoría con Diego Samperio Avila y Diego Gutiérrez Vargas

Conocemos la Industria 4.0, la ‘cuarta revolución industrial’ con cuyas herramientas buscamos satisfacer los crecientes estándares, complejidades, y demandas de la industria contemporánea, caracterizadas por alcanzar puntos más allá de las capacidades humanas.

Una de estas herramientas son los Gemelos Digitales, copias digitales de máquinas o de sistemas mediante las cuales podemos monitorear su estado, comprender su comportamiento, y predecir su estado futuro al nivel necesario para satisfacer las necesidades actuales.

Así que: ¿qué son los Gemelos Digitales? Los gemelos digitales han tenido varias definiciones a lo largo de los años, cuando la nasa dio la primera definición en el 2010 eran una simulación integrada, pero desde entonces ha pasado por varias definiciones como copia digital, o modelo viviente y, más recientemente, representación dinámica, e instancia virtual actualizada.

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Liu et al. (2021) analizan varias definiciones que se les ha dado a los Gemelos Digitales a lo largo de los años y observan que no hay un acuerdo claro, pero concluyen en que un gemelo digital es 'una entidad digital que refleja la regla de comportamiento de una entidad física y mantiene actualizándose a través de todo su ciclo de vida'.

Según Boyes & Watson (2022) los Gemelos Digitales deben ser capaces de obtener y usar los datos del estado de su contraparte física, reflejar su estado actual o simularlo dado algún trabajo o ambiente, y de generar información para ser usada por un usuario humano, otro sistema o máquina, e incluso su Gemelo Físico.

Igualmente identifican 16 componentes que componen a un Gemelo Digital, los cuales son clasificados según su función en las siguientes áreas:

1. Acoplamiento Digital: Se encarga de adquirir toda la información que requiera el Gemelo Digital acerca de su contraparte física estableciendo una línea de comunicación con este y cualquier otro sensor, actuador, o sistema asociado.
2. Representación Digital: Forma el cuerpo mediante el cual se refleja al Gemelo Físico a partir de los datos obtenidos de este, sus componentes, las reglas que sigue, sus interacciones, y cualquier otra información que dicte su comportamiento.
3. Herramientas: Son aquellas herramientas mediante las cuales generamos información útil a partir del análisis de los datos históricos y actuales del estado, comportamiento, y desempeño del Gemelo Físico; y de la simulación de estos dada alguna condición hipotética.
4. Salida Funcional: Permita la interacción del Gemelo Digital con otras entidades, ya sea transmitiendo información y resultados para ser usados por un humano, un sistema, e incluso su propio Gemelo Físico; o permitiendo a los usuarios acceder a su configuración y herramientas.

Ahora veamos, ¿cómo pueden sernos útiles estas entidades digitales?

Guo & Lv. (2022) identifican varias aplicaciones teóricas y reales dadas a los Gemelos Digitales en las áreas de producción industrial, medicina, ciudades inteligentes, y aeroespacio, resumido en la Figura 1; dándonos una idea de la su versatilidad y futuro potencial. Centrándonos en el área industrial, Liu et al. (2021) enlistan posibles aplicaciones en las distintas etapas del ciclo de vida: Diseño, Manufactura, Servicio, y Retiro; Figura 2.

Los gemelos digitales crean un puente entre el mundo físico y el mundo digital, mundo en el cual podemos dar uso a las herramientas que nos proporcionan para dar forma al gran y variado volumen de datos que representan la realidad, esto nos permite comprenderlos y generar información con la cual basar las decisiones que tomemos que, gracias a tener comprensión más profunda y extensa de los sucesos, pueden atender más problemáticas al mismo tiempo y esperar también mejores resultados.

La adopción de gemelos digitales en las industrias modernas no solo está revolucionando los procesos y la eficiencia operativa, sino que también está planteando desafíos significativos para la fuerza laboral.

Esto exige el desarrollo de nuevas habilidades, especialmente en pensamiento computacional y un compromiso continuo con el aprendizaje a lo largo de la vida.

Para navegar con éxito en esta era de innovación tecnológica, es crucial que tanto las instituciones educativas como las organizaciones empresariales promuevan y faciliten el desarrollo profesional continuo, asegurando que los trabajadores no solo se adapten, sino que también prosperen en este cambiante entorno laboral.