El concepto de gemelos digitales ha existido desde la década de 1960. De hecho, hay quien sostiene que la NASA fue pionera en el uso de la tecnología de gemelos digitales durante sus misiones de exploración espacial, cuando cada nave espacial que viajaba se replicaba exactamente en una versión terrestre para predecir futuros comportamientos.
Pese a esto, no ha sido hasta hace unos años que esta tecnología ha comenzado a ser adoptada por varios sectores y en diferentes escenarios de forma masiva.
Desde la industria energética y la del transporte, pasando por los procesos de fabricación o la medicina, los gemelos digitales son clave para comprender cómo reaccionarán a procesos específicos la maquinaria e instrumentación e incluso, las personas.
¿Qué son los gemelos digitales?
Simplificando mucho el concepto, un gemelo digital es una réplica virtual de algo físico, ya sea un proceso, un producto o una persona. Para poder crear un gemelo se necesita, se necesita monitorizar datos en tiempo real. Para ello se aplican sensores IOT conectados a los objetos físicos. La información que extraen estos sensores alimenta el modelo virtual creado para replicar y simular su conducta.
El objetivo es siempre (o en la mayoría de los casos) mejorar el rendimiento del sujeto en el mundo real y darle la capacidad de anticiparse al impacto de posibles cambios, ya que evoluciona mediante el aprendizaje automático y la simulación.
Dicho de otra forma, un gemelo digital nos permite ver qué está pasando con el activo físico en el mundo real en este momento, pero también cómo podría reaccionar en el futuro.
¿Qué modelos digitales ya están operando?
No podemos negar que todo lo que hemos mencionado hasta ahora suena más a ciencia ficción que a realidad. Sin embargo, la tecnología de gemelos digitales no es el futuro, es el ahora.
Ya hay sensores IoT recopilando datos en máquinas del mundo real para su análisis en entornos en la nube. De acuerdo con GlobalData, ahora mismo existen tres tendencias tecnológicas impulsando la adopción de gemelos digitales en diferentes industrias:
- El camino del 5G al 6G: a medida que las nuevas generaciones de redes móviles se implementan, los gemelos digitales podrán aprovechar la conectividad de alta velocidad y con baja latencia para que entregar datos en tiempo real al gemelo virtual.
- Relaciones y asociaciones digitales: las empresas u organizaciones que trabajan en los mismos sectores pueden trabajar juntas para desarrollar propuestas de gemelos digitales en mercados específicos. Por ejemplo, hay empresas de la industria energética trabajando con empresas de automatización y gestión de energía y empresas de software industrial para crear gemelos digitales para los mercados de petróleo y gas. El objetivo es mejorar el rendimiento de los activos, aumentar la sostenibilidad y maximizar el retorno de la inversión.
- Medicina personalizada: los gemelos digitales se utilizan en los ensayos clínicos para validar fármacos. Se espera que el siguiente paso sea crear un gemelo digital de pacientes que prueben los medicamentos y señalen cuál da el mejor resultado.
En cuanto a los usos actuales, son varios. Por ejemplo, los gemelos digitales se utilizan en equipos de generación de energía como motores a reacción, motores de locomotoras y las turbinas de generación de energía. Los gemelos permiten establecer plazos para el mantenimiento necesario.
Por otro lado, dado que los gemelos digitales están destinados a reflejar todo el ciclo de vida de un producto, no es extraño que se apliquen en todas las etapas de fabricación, desde el diseño hasta el producto terminado.
Así como los productos pueden mejorarse con el uso de gemelos digitales en su desarrollo, también se puede aplicar a la atención médica que reciben los pacientes. Y es que ese mismo sistema de sensores puede rastrear varios indicadores de salud y reportar información clave sobre el estado de salud una persona. Esto facilita y acelera el diagnóstico, así como el tratamiento adecuado.
Gemelos digitales humanos
Merece la pena señalar la aplicación de los gemelos digitales en la formación, pues permite generar réplicas a escala real de casi todo y que los estudiantes puedan explorarlo. Algo que sin duda es de gran utilidad en la formación de pilotos de avión, pero muy especialmente en la medicina.
El proyecto Living Heart de Dassault Systèmes desarrolló un modelo de corazón humano. Este es tan preciso, que puede analizar y permite a los cirujanos representar una serie de escenarios hipotéticos para el órgano, aplicando diferentes procedimientos y dispositivos médicos como si estuvieran ante un corazón real.
Sobre el desarrollo de gemelos digitales humanos completos, aún hay mucho trabajo por delante, pues en la actualidad solo se enfocan en una etapa concreta de la persona o en una patología específica. Aún así, los estudios siguen enfocados en buscar una evolución hacia esteos gemelos digitales humanos aunque apuntan que habrá un largo camino por recorrer no solo por su extrema complejidad, sino también por tantos aspectos involucrados, en especial el problema de la seguridad y la ética social.
