Un doble digital
El gemelo digital es una de las innovaciones clave para las cadenas de suministro del futuro. ¿En qué tecnologías centrales se basa? ¿Y qué significa esto para el transporte y la manipulación diarios en logística? Las respuestas son prometedoras.
Los gemelos digitales son la contrapartida virtual de una realidad física. Los datos en los que se basan se recopilan y visualizan de forma automática e, idealmente, en tiempo real. Las versiones reales y virtuales se mantienen en constante conexión o, idealmente, interacción.
Un gemelo digital puede representar objetos individuales como máquinas, vehículos o edificios, así como procesos completos, por ejemplo, en líneas de producción, almacenes o incluso redes de transporte intercontinentales. En logística, los gemelos digitales registran y muestran principalmente la posición espacial actual y el estado de los objetos en un área definida.
Lo que ha hecho posibles estas representaciones digitales de la realidad es la disponibilidad de una tecnología de sensores electrónicos cada vez más potente y rentable. Pequeños microsensores electrónicos de bajo consumo registran automáticamente la temperatura, la aceleración, la luz incidente y otras condiciones en tiempo real. Para determinar la posición de objetos también se pueden utilizar diversos métodos de localización basados en señales de radio, ya sea a través de transmisores locales privados en edificios y depósitos, o en espacios públicos a través de mástiles de redes móviles y señales de satélite. El número de tecnologías basadas en radio disponibles ha aumentado constantemente en los últimos años, y los ejemplos más conocidos incluyen RFID, Bluetooth Low Energy (BLE), WLAN, 4G/5G y GPS, todos ellos de uso generalizado.
En los últimos años se ha consolidado otra importante tecnología básica para los gemelos digitales: los sistemas ópticos que combinan la grabación de imágenes y vídeos con software basado en el aprendizaje automático. Apoyándose en los datos de la imagen, los sistemas no solo pueden identificar un objeto individual, sino que también pueden aplicar lógica adicional para calcular la posición del objeto en el espacio, su tamaño e incluso su propia naturaleza. En lugares donde a las cámaras les resulta difícil o imposible detectar el entorno, las empresas pueden optar por códigos bidimensionales como QR o Data Matrix (DMC). Las grandes cantidades de datos generadas durante el análisis de imágenes y vídeos, así como la velocidad de procesamiento necesaria, suelen ser manejadas por potentes tarjetas gráficas. Cada vez es más frecuente que los datos se procesen directamente en la unidad de escaneo óptico o en un servidor local (Edge Computing). Esto significa que solo es necesario transferir una pequeña cantidad de datos a la conexión o, idealmente, a la interacción.
Hacer visibles los fallos y errores
La primera ventaja de un gemelo digital es la visualización en tiempo real del estado de objetos y procesos. Con esta transparencia, es posible, por ejemplo, hacer visibles inmediatamente los fallos para poder rectificarlos de una manera más rápida. Esto tiene un impacto positivo en el tiempo y la calidad en las cadenas de suministro. En cuestión de segundos, las empresas pueden identificar el punto en el que una máquina defectuosa necesita mantenimiento o donde es probable que falle un proceso y tomar rápidamente las medidas adecuadas. Un gemelo digital hace que los procesos manuales de recopilación y análisis de datos queden obsoletos.
Los gemelos digitales son la contrapartida virtual de una realidad física.
La aplicación del gemelo digital va un paso más allá con el análisis prescriptivo. Esta herramienta utiliza los datos en tiempo real del gemelo digital para simular y evaluar estados y eventos futuros. Como resultado, puede mostrar automáticamente sugerencias para evitar estados no deseados o incluso tomar decisiones automáticamente para impedir dichos eventos por completo. Por ejemplo, combinado con datos anteriores y algoritmos inteligentes, el análisis prescriptivo se puede utilizar en la logística de transporte para respaldar la programación de vehículos.
Un gemelo digital también permite a las personas operar objetos de forma remota, como controlar vehículos a largas distancias en entornos complejos. Utilizando un entorno 3D generado virtualmente basado en datos del gemelo digital, las personas pueden obtener una vista óptima de la ubicación remota y conducir un camión desde la propia empresa. En logística, esto puede utilizarse como solución alternativa cuando se usan vehículos autónomos. La misma tecnología también se puede utilizar para entrenar algoritmos humanos y de inteligencia artificial. Especialmente las situaciones extremas se pueden “aprender” con poco esfuerzo y sin riesgo para las personas.
Gemelos digitales en DACHSER
En los últimos años, DACHSER ha desarrollado e implementado dos gemelos digitales superpuestos. Uno puede visualizar los procesos en la red europea de transporte de camiones: la empresa desarrolló una plataforma telemática especial que mapea la posición y el tiempo de llegada de más de 10.000 swap bodies y remolques casi en tiempo real, lo que facilita la programación. Como tecnología básica sirven módulos de radio solares especialmente desarrollados con 5G/LPWAN y posicionamiento GPS. Se ha creado otro gemelo digital en colaboración con @ILO (Advanced Indoor Localization and Operations) para la terminal de tránsito DACHSER. Aquí, los primeros sistemas piloto pueden identificar, localizar y medir automáticamente los envíos y los transportadores terrestres en tiempo real. Los datos relevantes se ponen a disposición de los empleados en la terminal a través de pantallas y monitores. La tecnología básica utilizada en este caso son unidades de escaneo óptico junto con DMC.
Los gemelos digitales ofrecen a la logística una nueva e importante base de datos para el futuro control, optimización y garantía de calidad de los procesos logísticos.