SMART MANUFACTURING 33 El desarrollo de algoritmos de aprendizaje automático consigue que esta herramienta inteligente sea capaz de procesar millones de datos sobre el comportamiento de una máquina y proponer opciones de funcionamiento más eficaces. Por este motivo, la integración de la inteligencia artificial en los ecosistemas industriales y, sobre todo, la implementación de los gemelos digitales constituye una tarea conjunta que aumenta la eficiencia mediante tres procesos: la monitorización del funcionamiento de la planta, la interpretación de todos esos datos y la realización de una simulación de los diferentes comportamientos que se pueden producir en un entorno industrial. Estos gemelos digitales o ‘digital twins’ son herramientas capaces de replicar en un entorno virtual el funcionamiento real de una máquina para dibujar posibles escenarios de comportamiento, anticipar errores en la producción, proponer modelos de respuesta y mejorar la toma de decisiones. Por esta razón, la robustez y fiabilidad de los gemelos digitales resulta básica para conseguir que la diferencia entre lo real y lo virtual sea mínima. Todo ello con el objetivo de que las empresas puedan anticiparse a cualquier tipo de problema o incidencia en la cadena de producción, y también para que sean capaces de implementar las medidas correctoras con agilidad y antelación. Son, además, herramientas fundamentales para poder predecir en un escenario virtual aspectos como la degradación de una máquina o el grado de desgaste de sus componentes, y poner en marcha mejoras que incrementen la fiabilidad y la disponibilidad de las líneas de producción. Entre otras aplicaciones, los gemelos digitales también se pueden usar a modo de ‘laboratorio virtual’. Una vez que los modelos matemáticos son lo suficientemente robustos como para replicar el comportamiento del sistema, el gemelo digital se puede utilizar para estudiar el comportamiento del mismo en escenarios muy diversos, algunos alejados de las condiciones típicas de operación. Además, los gemelos digitales pueden diseñarse para mantener un flujo de información bidireccional que les permita mantener su actividad en tiempo real. En estos casos, la red de sensores distribuida por la máquina es la que le aporta datos relevantes sobre su funcionamiento y, a continuación, esa información procesada por el algoritmo de inteligencia artificial puede regresar al objeto original en forma de indicaciones. El centro tecnológico Ceit, miembro de la alianza Basque Research and Technology Alliance (BRTA), se ha convertido en un referente en el campo de los gemelos digitales, representando una de las cuatro familias de activos tecnológicos del centro, gracias a su ‘expertise’ en la utilización del modelado matemático para la investigación en el sector industrial. Estos modelos son los que permiten representar fenómenos reales a través de ecuaciones y fórmulas matemáticas para que las máquinas sean capaces de leer e interpretar esos datos y de esta forma ‘comprender’ lo que sucede en el mundo real para ofrecer soluciones en el espacio virtual. Ceit acumula una amplia experiencia con estos procesos en ámbitos productivos como la laminación, la forja y la estampación, aunque su know-how excede al sector de lamanufactura y se extiende a sectores como el ferrocarril y el agua, entre otros. A pesar de que los gemelos digitales pueden ‘alimentarse’ únicamente de los datos procedentes de redes de sensores y operar bajo las directrices de la inteligencia artificial, el conocimiento del dominio resulta básico para incrementar su precisión y, por lo tanto, su fiabilidad. Esa es, precisamente, una de las propuestas de valor de Ceit, y la que le ha convertido en un centro de referencia internacional en el campo de los gemelos digitales: su experiencia en sectores como la metalurgia, la pulvimetalurgia, la mecánica de la fractura y el diseño mecánico, entre otros, así como su amplio bagaje en el desarrollo de modelos matemáticos adaptados a los diferentes sectores a lo largo de las últimas décadas. Este know-how es el que le ha permitido modelar matemáticamente los procesos y situarse en una posición de preeminencia en el mercado en la realización de proyectos de gemelos digitales. El trabajo conjunto que desempeñan las divisiones de Materiales y Fabricación, por un lado, y de TIC por otro, ha permitido al centro tecnológico superar y dar respuesta a problemas complejos en el campo de Experimentación a escala laboratorio de un tratamiento térmico por inducción.
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