Las palabras de moda pueden enturbiar las aguas en torno a la introducción de cualquier nueva tecnología, pero Industria 4.0 y el metaverso industrial son términos establecidos que se refieren a conceptos distintos. Si bien el metaverso industrial es un entorno digital inmersivo amplio y en desarrollo, Industria 4.0 es un término general que describe la era industrial emergente o la «cuarta revolución industrial». Por lo tanto, el metaverso industrial es una característica de la era de la Industria 4.0. Se encuentra junto a las tendencias relacionadas con la Industria 4.0, como big data y análisis, inteligencia artificial, automatización robótica, dispositivos de Internet de las cosas (IoT) y ciberseguridad.
El Metaverso Industrial No Es Nuevo
El diseño asistido por computadora (CAD) existe desde la década de 1950, seguido poco después por CAM (fabricación asistida por computadora). En 1982, el autor William Gibson acuñó «ciberespacio» como un término general para el entorno de Internet, por lo que el metaverso se concibe como la próxima generación del ciberespacio que tenemos hoy. Entonces, es inexacto decir que esta tecnología no tiene precedentes. Lo nuevo, sin embargo, es la vinculación de nuestros mundos digital y físico. Por ejemplo, en lugar de diseñar un producto digitalmente y luego pasar a un prototipo físico, la información ahora puede fluir en ambos sentidos. Los prototipos se pueden probar virtualmente con auriculares VR o gafas AR, mientras que los objetos físicos se pueden escanear y manipular en la pantalla de una computadora, transfiriendo datos en tiempo real desde el entorno físico al virtual.
Es posible que ya hayas utilizado otros elementos del metaverso industrial en tu lugar de trabajo sin siquiera darte cuenta. Los dispositivos IoT que monitorean las condiciones ambientales, los vehículos autónomos, la robótica y las simulaciones 3D que utilizan datos del mundo real existen desde hace algún tiempo. Sin embargo, es ahora cuando estamos comenzando a explorar los beneficios de vincularlos.
El Gemelo Digital y Sus Posibles Casos de Uso
En el corazón del metaverso industrial se encuentra el concepto del gemelo digital. Un gemelo digital es un modelo virtual que refleja un objeto en el mundo real y captura datos de eventos y otros datos de entrada de ese objeto. Al aprovechar el poder de estos datos a través de IA y otro software, abrimos una gama de casos de uso relacionados con la planificación, la respuesta en tiempo real, el mantenimiento, la optimización, el desarrollo ágil de productos, la calidad mejorada y más.
Un parque eólico marino, por ejemplo, coloca sensores en sus turbinas que transmiten la velocidad actual del viento, la altura de las olas, la vibración y mucho más a la sala de control. Estos datos luego se introducen en un modelo 3D que muestra el comportamiento de la turbina en tiempo real. Además de capturar una imagen completa en un solo lugar y facilitar la visualización, el gemelo digital permite a los ingenieros ejecutar simulaciones y responder preguntas complejas; por ejemplo, qué partes deberán reemplazarse antes de lo planeado si la frecuencia de las tormentas aumenta durante la próxima década. En lugar de exportar datos y ejecutar extensos cálculos manuales, las preguntas como estas pueden responderse simplemente cambiando una variable y ejecutando una simulación. Esto hace posible utilizar el mantenimiento preventivo para extender la vida útil y la productividad de toda la instalación.
Además de responder preguntas, los gemelos digitales pueden ofrecer información que facilita la acción proactiva. En nuestro escenario de parque eólico, un algoritmo de aprendizaje automático podría analizar datos meteorológicos y energéticos de años anteriores y de múltiples instalaciones para encontrar nuevas correlaciones entre los patrones climáticos y la demanda de energía. Estos conocimientos podrían aplicarse automáticamente para ajustar la configuración de la planta en tiempo real.
Gemelos Digitales en Formación: Otro Caso de Uso Potencial para la Industria
Escenarios como los anteriores pueden sonar como un argumento para entregar nuestra autonomía y habilidades de razonamiento a las máquinas. Sin embargo, este no es el objetivo, sino externalizar tareas tediosas o repetitivas para permitirnos centrarnos en problemas más desafiantes y evitar riesgos físicos. Una aplicación potencial de esto es el entrenamiento. Los gemelos digitales se pueden usar para capacitar a los empleados en el uso de maquinaria pesada; Boeing, por ejemplo, utiliza gemelos digitales de los componentes de sus aviones para capacitar a los trabajadores de la línea de montaje. Además de la capacidad de cometer errores sin consecuencias, esto permite reducir los tiempos de incorporación y mejorar la retención de los empleados. A los posibles empleados también les puede resultar más fácil visualizar y experimentar un trabajo antes de aceptar la oferta de trabajo. Los gemelos digitales también se pueden usar para simular fallas y accidentes de equipos: predecir qué camino tomarán los trabajadores de la planta para escapar de un incendio puede ser mucho más fácil con una simulación de realidad virtual.
Diseño y Creación de Prototipos más Eficientes: Cómo el Metaverso Industrial Podría Cambiar la Fabricación Global
Cuando se construye una nueva fábrica, no es raro que los trabajadores la usen de manera diferente a la intención de sus diseñadores. Los trabajadores pueden tomar un atajo entre dos máquinas en lugar de seguir el camino designado, con el riesgo de lesionarse y dañar el equipo. Probar el gemelo digital de un diseño propuesto con una amplia gama de trabajadores que podría ayudar a mitigar estos riesgos, así como a identificar el diseño ideal para minimizar el caminar y el manejo manual. Además de los beneficios de seguridad obvios, esto puede traducirse en aumentos significativos de la productividad. Utilizando prototipos de gemelos digitales, Siemens estimó que pudieron aumentar la capacidad de su planta de Nanjing en un 200%.
A nivel de diseño de productos, los prototipos virtuales se pueden probar sin el tiempo y el gasto monetario de la impresión 3D y la retroalimentación recopilada más fácilmente de personas en diferentes ubicaciones. Todo esto conduce a un margen de error de producción reducido, plazos de entrega más cortos y menos devoluciones de los usuarios finales.
Otros ejemplos notables de gemelos digitales en el diseño incluyen el uso de VR por parte de Boeing para probar nuevas disposiciones de asientos de aviones y diseños de casilleros superiores y en las ciudades gemelas digitales de Ericsson, que se usaron para decidir dónde colocar sus torres 5G. Los gemelos digitales de ciudades reales también son empleados por fabricantes de vehículos autónomos para probar sus automóviles.
