¿Alguna vez has escuchado el término, "gemelos digitales"? Si tu respuesta fue negativa, te tenemos malas noticias, pues ahora surgen los "gemelos virtuales", pero descuida, a continuación te compartimos todos los detalles.
La tecnología digital ha transformado radicalmente las industrias globales en las últimas décadas. Comenzando con la aparición de los gemelos digitales y evolucionando hacia la tecnología de gemelos virtuales de Dassault Systèmes, exploremos brevemente la historia de esta tecnología, sus principios subyacentes y los visionarios que han dado forma a su desarrollo.
El concepto de gemelos digitales surgió durante la misión Apolo 13 de la NASA en 1970, documentada en una película galardonada en 1995. El Apolo 13 fue una parte crucial del programa Apolo de la NASA y su objetivo era ser la tercera misión de aterrizaje lunar. Sin embargo, se produjo una falla catastrófica en el módulo de servicio, que incluyó una explosión en un tanque de oxígeno que obligó a abortar la misión. A pesar del fallo, los astronautas regresaron a la Tierra con éxito, lo que se considera un "fracaso exitoso" debido a la experiencia adquirida en el rescate de la tripulación. La nave espacial enfrentó problemas críticos y los ingenieros utilizaron réplicas físicas de los sistemas a bordo para probar soluciones y tomar decisiones. Estas réplicas aún no eran digitales, pero el concepto de crear un sistema reflejado para resolver problemas estaba claro.
Décadas más tarde, en 2002, el Dr. Michael Grieves, profesor de la Universidad de Michigan, comenzó a escribir sobre la idea de los "gemelos digitales" mientras trabajaba en el concepto de Gestión del Ciclo de Vida del Producto (PLM). Por aquella época, Grieves colaboraba con John Vickers, actual Tecnólogo Principal de Fabricación Avanzada de la NASA. Vickers acuñó el término "gemelos digitales" mientras trabajaban juntos en un proyecto de la NASA. El Dr. Grieves presentó formalmente su trabajo en 2003, describiendo el gemelo digital como una copia digital de un sistema físico que combina diseño, simulación y datos en una única plataforma.
Si bien el gemelo digital se refería originalmente a una representación virtual pasiva y centrada en la información de un activo físico, anclada en PLM, el término comenzó a extenderse para abarcar una amplia gama de funciones, como la autonomía, el aprendizaje y la intervención en tiempo real. Esta expansión conceptual llevó a Grieves a comenzar a utilizar el término "gemelo digital inteligente (IDT)" a medida que la tecnología se expandía para incluir sistemas activos, que buscan objetivos y se anticipan.
El Dr. Grieves introdujo el término IDT para distinguir estas capacidades evolucionadas: sistemas que no solo reflejan, sino que asisten activamente, simulan futuros, optimizan decisiones y operan continuamente en línea. No se trató de un cambio de imagen casual. Fue una decisión deliberada para preservar la integridad del concepto original, a la vez que se nombraban las construcciones más complejas, basadas en IA, que estaban surgiendo.
A medida que el concepto se desarrollaba, las industrias comenzaron a utilizar los gemelos digitales de forma más generalizada. En la década de 2010, las empresas comenzaron a desarrollar el término de nuevas maneras. Los primeros en adoptarlo demostraron el poder de los gemelos digitales en sectores como el aeroespacial y la manufactura. La NASA utilizó la tecnología para mejorar las simulaciones de rendimiento de naves espaciales, mientras que la industria de turbinas de gas la aplicó para optimizar los procesos de prueba y mantenimiento. Estos éxitos allanaron el camino para los gemelos digitales en áreas como la salud, la energía y el transporte, demostrando su valor para analizar y predecir sistemas complejos.
Con el tiempo, las demandas de industrias cada vez más avanzadas mostraron la necesidad de modelos más dinámicos e interactivos. Para la década de 2010, el término gemelo digital comenzó a utilizarse de forma diferente en diversas empresas, a menudo alejándose de su significado original.
Pronto, los gemelos digitales se utilizaron cada vez más en los sectores manufacturero y aeroespacial. Los fabricantes de equipos originales (OEM) utilizaron esta tecnología para acortar los ciclos de diseño, mejorar el mantenimiento y optimizar las operaciones. Por ejemplo, la NASA amplió el uso de gemelos digitales para simulaciones de rendimiento de naves espaciales, mientras que la industria de motores de turbina de gas adoptó la tecnología para mejorar la fiabilidad de las pruebas y el mantenimiento.
Evolución hacia gemelos virtuales
En 2014, Dassault Systèmes introdujo el concepto a través de su plataforma 3DEXPERIENCE, no como un reflejo de lo físico, sino como un medio para simular y dar forma al futuro. Esto supuso una transición de la reflexión a la orquestación, anticipando resultados alternativos futuros. En 2016, proyectos pioneros como Virtual Singapore demostraron la escala y la ambición de la idea: modelar ecosistemas urbanos completos para fundamentar la planificación, la resiliencia y la innovación. Posteriormente, en 2020, Bernard Charlès, director ejecutivo de Dassault Systèmes, distinguió formalmente el gemelo virtual del gemelo digital, presentándolo no como una mera evolución, sino como una auténtica tecnología disruptiva, especialmente adecuada para imaginar lo que podría ser y diseñar ese futuro de forma sostenible.
"Un gemelo virtual inteligente es más que una simulación: es un sistema de comprensión compartida. Es cómo imaginamos el futuro antes de comprometernos con él, no solo con datos, sino con criterio, creatividad y propósito. Es donde ingenieros, científicos y legisladores ensayan el mañana —juntos— para construir con sabiduría, no solo con eficiencia". – Garrett Thurston, Investigador Técnico Principal
Los gemelos virtuales integran simulaciones multifísicas, inteligencia artificial (IA) y datos en tiempo real para crear réplicas digitales precisas y con capacidad de respuesta. Estos modelos permiten la observación, el análisis, las pruebas y la optimización en entornos virtuales sofisticados que conectan las innovaciones digitales con los mundos virtuales de la vida real.
Gemelo digital vs. gemelo virtual
Para comprender plenamente el salto de los gemelos digitales a los gemelos virtuales, comparemos directamente sus funcionalidades.
Características | Gemelo Digital | Gemelo Virtual |
Definición | Una copia digital de un objeto o proceso físico | Un modelo dinámico e interactivo de un sistema del mundo real |
Enfoque | Observación y simulación básica | Simulación avanzada, pruebas y optimización |
Integración de datos | Datos estáticos basados en sensores | Datos en tiempo real, modelado multifísico e IA |
Experiencia de usuario | Interactividad limitada | Inmersión total e interacción dinámica |
Ámbito de aplicación | Procesos o productos individuales | Sistemas, entornos o ecosistemas completos |
Los gemelos virtuales se destacan como el siguiente paso en el modelado y la optimización no solo de componentes individuales, sino de ecosistemas completos. Esta evolución permite a las industrias simular y mejorar prácticamente cualquier aspecto de sus operaciones, haciendo realidad los mundos virtuales para la vida real y permitiendo a los usuarios:
- Preservar y conservar el conocimiento a cualquier nivel
- Impulsar procesos de decisión escalables basados en modelos
- Explorar futuros alternativos en condiciones de incertidumbre
- Instrumentar la estrategia con experiencia, no solo con datos
En pocas palabras, los gemelos virtuales nos brindan la capacidad de crear "memorias del futuro": experiencias compartidas entre disciplinas que aumentan nuestra sabiduría, no solo nuestro conocimiento. Esta es la frontera de los gemelos virtuales: no solo un panorama tecnológico, sino también humano.
Transformando industrias
Dassault Systèmes se encuentra a la vanguardia de la innovación en ciencia y tecnología de gemelos virtuales, redefiniendo las posibilidades en múltiples industrias. Gracias a la plataforma 3DEXPERIENCE, las organizaciones ahora pueden explorar mundos virtuales en la vida real, aplicando esta ciencia, metodología y tecnología a desafíos reales como la sostenibilidad, la eficiencia y la optimización.
Por ejemplo, los gemelos virtuales pueden empoderar a las ciudades para abordar escenarios urbanos complejos con una gran cantidad de factores e implicaciones humanas, ecológicas y de otro tipo. Desde la monitorización de infraestructuras y la regulación del tráfico hasta la evaluación del impacto ambiental, los mundos virtuales permiten modelar dinámicamente ecosistemas urbanos completos. Más allá de la planificación urbana, industrias como la energía, la salud y el transporte están explorando cómo los gemelos virtuales pueden optimizar las cadenas de suministro, optimizar el diseño de dispositivos médicos e incluso modelar sistemas de energía renovable.
