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Las empresas industriales en todos los sectores atraviesan una actualización o revolución en este caso una cuarta revolución, se le conoce como industria 4.0. es una transición de lo digital, conectando el mundo físico al mundo virtual en los sistemas ciberfisicos tendrán un  impacto en las tecnología, la fabricación, procesos y personas.

La gran revolución industrial depende de pequeñas revoluciones tecnológicas en varios campos:

§ Aplicar las tecnologías de la información y la comunicación para digitalizar e integrar sistemas de información en el diseño, desarrollo, fabricación y uso.

§ Nuevas tecnologías de software para modelado, simulación, virtualización

§ Desarrollo de sistemas ciberfísicos para monitorear y controlar procesos físicos.

§ La evolución de las impresoras 3D y la fabricación aditiva para simplificar la fabricación.

§ Soporte a la decisión de operadores humanos, apariencia inteligente y herramientas de soporte mediante realidad aumentada. han estado

Los beneficios de la Industria 4.0

TIEMPO: Cada empleado se vuelve más eficiente cuando trabaja en un entorno optimizado

COSTO: Presenta datos precisos en el contexto correcto y el formato necesario para hacer y tomar decisiones informadas.

FLEXIBILIDAD: Crean sistemas flexibles listos para el cambio y listos para nuevos.

INTEGRACIÓN: La fabricación digital implica el desarrollo simultáneo del producto y del proceso de producción.

FABRICA DIGITAL La Fábrica Digital permitirá la optimizan de todas las fases del ciclo de vida del producto.

SIMULACIONES VIRTUALES de diseño y funcionalidad desarrolladas en paralelo con la fabricación. La planificación conduce a un lanzamiento al mercado mucho más rápido, una reducción significativa de costos y la mayor calidad

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En la era actual es necesario priorizar desafíos en busca de prosperidad y calidad de vida, consolidar recursos y promover su transparencia, todo esto en pro de tener condiciones favorables para dinamizar la innovación y la industria

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Facultad de Ingeniería | Universidad de Palermo, UP

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Se trata de replicaas virtuales de objetos o procesos que simulan el comportamiento de sus homologos reales. el fin es analizar su eficacia o comportamiento en determinados supuestos buscando la mejora del mismo

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¿Qué es un gemelo digital?

Un gemelo digital es una representación virtual de un objeto o sistema que abarca su ciclo de vida, se actualiza a partir de datos en tiempo real y utiliza simulación, machine learning y razonamiento para ayudar en la toma de decisiones

Vea IBM Digital Twin Exchange (01:41)

Un gemelo digital es un modelo virtual diseñado para reflejar con precisión un objeto físico. El objeto en estudio, por ejemplo, una turbina eólica, está equipado con varios sensores relacionados con áreas vitales de funcionalidad. Estos sensores producen datos sobre diferentes aspectos del rendimiento del objeto físico, como la producción de energía, la temperatura, las condiciones climáticas y más. Luego, estos datos se transmiten a un sistema de procesamiento y se aplican a la copia digital.

Una vez informado con dichos datos, el modelo virtual se puede utilizar para ejecutar simulaciones, estudiar problemas de rendimiento y generar posibles mejoras, todo con el objetivo de generar información valiosa, que luego se puede aplicar de nuevo al objeto físico original.
Gemelos digitales vs. simulaciones
Aunque las simulaciones y los gemelos digitales utilizan modelos digitales para replicar los diversos procesos de un sistema, un gemelo digital es en realidad un entorno virtual, lo que lo hace considerablemente más rico para el estudio. La diferencia entre el gemelo digital y la simulación es en gran medida una cuestión de escala: mientras que una simulación normalmente estudia un proceso en particular, un gemelo digital puede ejecutar por sí mismo cualquier cantidad de simulaciones útiles para estudiar múltiples procesos.

Las diferencias no terminan ahí. Por ejemplo, las simulaciones generalmente no se benefician de tener datos en tiempo real. Pero los gemelos digitales están diseñados en torno a un flujo de información bidireccional que se produce primero cuando los sensores de objetos proporcionan datos relevantes al procesador del sistema y luego vuelve a suceder cuando los conocimientos creados por el procesador se comparten con el objeto de origen original.

Al tener datos mejores y constantemente actualizados relacionados con una amplia gama de áreas, combinados con la potencia informática adicional que acompaña a un entorno virtual, los gemelos digitales pueden estudiar más problemas desde muchos más puntos de vista que las simulaciones estándar, con un mayor potencial final para mejorar productos y procesos.

Tipos de gemelos digitales

Hay varios tipos de gemelos digitales según el nivel de aumento del producto. La mayor diferencia entre estos gemelos es el área de aplicación. Es común que coexistan diferentes tipos de gemelos digitales dentro de un sistema o proceso. Repasemos los tipos de gemelos digitales para conocer las diferencias y cómo se aplican.

El concepto de la tecnología de gemelos digitales se expresó por primera vez en 1991, con la publicación de Mirror Worlds, de David Gelernter. Sin embargo, al Dr. Michael Grieves (entonces profesor de la Universidad de Michigan) se le atribuye la primera aplicación del concepto de gemelos digitales a la manufactura en 2002 y el anuncio formal del concepto de software de gemelos digitales. Finalmente, John Vickers de la NASA introdujo un nuevo término, "gemelo digital", en 2010.

Sin embargo, la idea central de utilizar un gemelo digital como medio para estudiar un objeto físico se puede observar mucho antes. De hecho, se puede afirmar con seguridad que la NASA fue pionera en el uso de la tecnología de gemelos digitales durante sus misiones de exploración espacial de la década de 1960, cuando cada nave espacial en viaje fue replicada exactamente en una versión terrestre que fue utilizada con fines de estudio y simulación por el personal de la NASA que trabajaba en las tripulaciones de vuelo.

Mejor I + D
El uso de gemelos digitales permite una investigación y un diseño de productos más eficaces, con una gran cantidad de datos creados sobre los posibles resultados de rendimiento. Esa información puede conducir a conocimientos que ayuden a las empresas a realizar los refinamientos de productos necesarios antes de comenzar la producción.

Mayor eficiencia
Incluso después de que un nuevo producto ha entrado en producción, los gemelos digitales pueden ayudar a reflejar y monitorear los sistemas de producción, con el objetivo de lograr y mantener la máxima eficiencia durante todo el proceso de fabricación.

Fin de vida del producto
Los gemelos digitales pueden incluso ayudar a los fabricantes a decidir qué hacer con los productos que llegan al final del ciclo de vida del producto y necesitan recibir un procesamiento final, a través del reciclaje u otras medidas. Mediante el uso de gemelos digitales, pueden determinar qué materiales de los productos se pueden recolectar.

Si bien los gemelos digitales son apreciados por lo que ofrecen, su uso no está garantizado para todos los fabricantes o productos creados. No todos los objetos son lo suficientemente complejos como para necesitar el flujo intenso y regular de datos de sensores que requieren los gemelos digitales. Tampoco siempre vale la pena, desde el punto de vista financiero, invertir importantes recursos en la creación de un gemelo digital. (Tenga en cuenta que un gemelo digital es una réplica exacta de un objeto físico, lo que podría hacer que su creación sea costosa).

Por otro lado, diversos tipos de proyectos se benefician específicamente del uso de modelos digitales:

Proyectos físicamente grandes Edificios, puentes y otras estructuras complejas sujetas a estrictas reglas de ingeniería.

Proyectos mecánicamente complejos Turbinas a reacción, automóviles y aviones. Los gemelos digitales pueden ayudar a mejorar la eficiencia dentro de maquinaria complicada y motores gigantes.

Equipo de poder Esto incluye tanto los mecanismos para generar energía como para transmitirla.

Proyectos de manufactura Los gemelos digitales se destacan por ayudar a optimizar la eficiencia de los procesos, como los encontrados en entornos industriales, con sistemas de máquinas que funcionan conjuntamente.

Por lo tanto, las industrias que logran el mayor éxito con los gemelos digitales son las que involucran productos o proyectos a gran escala:

Ingeniería (sistemas)

Fabricación de automóviles

Producción de aviones

Diseño de vagones

Construcción de edificios

Fabricación

Empresas de servicio eléctrico

Mercado de gemelos digitales: preparado para crecer
El mercado de gemelos digitales en rápida expansión indica que, si bien los gemelos digitales ya se utilizan en muchas industrias, su demanda seguirá aumentando durante algún tiempo. En 2020, el mercado de gemelos digitales se valoró en USD 3,1 mil millones. Algunos analistas de la industria especulan que podría seguir aumentando drásticamente hasta al menos 2026, subiendo a un valor estimado de USD 48,2 mil millones. .

El uso de gemelos digitales end-to-end permite a los propietarios / operadores reducir el tiempo de inactividad del equipo mientras aumentan la producción. Descubra una solución de gestión del ciclo de vida del servicio creada por IBM y Siemens.
Lea cómo Siemens usa gemelos digitales

Es evidente que se está produciendo un cambio fundamental en los modelos operativos existentes. Se está produciendo una reinvención digital en industrias intensivas en activos, que está cambiando los modelos operativos de una manera disruptiva, lo que requiere una vista integrada física y digital de los activos, equipos, instalaciones y procesos. Los gemelos digitales son una parte vital de esa realineación.

El futuro de los gemelos digitales es casi ilimitado, debido al hecho de que se dedican constantemente cantidades cada vez mayores de poder cognitivo a su uso. Por lo tanto, los gemelos digitales están constantemente aprendiendo nuevas habilidades y capacidades, lo que significa que pueden continuar generando la información necesaria para mejorar los productos y tornar los procesos más eficientes.

Descubra cómo el cambio afectará a su industria en este artículo sobre la transformación de las operaciones de activos con gemelos digitales.
Aprenda a transformar las operaciones de activos con gemelos digitales

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Mantenimiento integral avanzado, coordinacion estrategica, tecnica y operativa empresarial que permite la inclusion de la flexibilidad, innovacion y orientacion del riesgo en el mantenimiento de la produccion de un bien y/o servicio

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La ingeniería inteligente es una tendencia vital para el mundo de la ingeniería de hoy y del futuro, ya que buscamos una mayor productividad a través de una mayor automatización de las tareas y procesos de ingeniería.

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Smart Solution es la solución desarrollada por Tetra Pak y Hexagon enfocada a crear modelos virtuales de plantas industriales para una implementación más ágil de los proyectos durante todo el ciclo de vida de una planta, además permite a los clientes el diseño y la visualización de soluciones de ingeniería industrial.

Esta plataforma permitirá el uso de modelos digitales para acelerar la implementación de ingeniería y la colaboración con los clientes de Tetra Pak, permitiendo tomar decisiones industriales con mayor información.

La solución no solo mejorará la comprensión y la transparencia de los procesos, sino que garantizará una implementación más sencilla del proyecto, desde una instalación más rápida hasta una optimización personalizada durante todo el ciclo de vida de la planta.

Este trabajo en conjunto permite Tetra Pak colaborar con sus clientes y proveedores a nivel mundial en el diseño completo de plantas de producción, lo que facilitará la evaluación y selección de soluciones óptimas en función de las necesidades específicas.

En ese sentido, Marie Sandin, Vicepresidenta de Proyectos, Ingeniería y Automatización de Plantas, Tetra Pak, señaló que la colaboración a través de Smart Soutions "nos hará más ágiles, tanto en la propia implementación de los proyectos como en todo el ciclo de vida de los productos".

Sandin agregó que al elegir Hexagon, colaboran con un socio que los apoya con una oferta completa, desde un conjunto de herramientas de ingeniería hasta aplicaciones de la Industria 4.0 para el crecimiento futuro.

En su oportunidad, Mattias Stenberg, presidente de la División PPM de Hexagon, expresó que con la firma de procesamiento y envasado de alimentos comparten el compromiso por impulsar soluciones integrales y sostenibles digitales para la industria de alimentos y bebidas.

El primer piloto ya está en desarrollo en Lund, Suecia, y " el lanzamiento global de la primera plataforma está previsto para 2020 ", finalizó Sandin.

Fuente: Tetra Pak

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Tetra Pak desarrolla plataforma de ingeniería inteligente - The Food Tech

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Smart Solution es la solución desarrollada por Tetra Pak y Hexagon enfocada a crear modelos virtuales de plantas industriales para una implementación más ágil de los proyectos durante todo el ciclo de vida de una planta, además permite a los clientes el diseño y la visualización de soluciones de ingeniería industrial.

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Uno de los eventos históricos más importantes que afectaron a nuestra realidad, fue la revolución industrial. Ella implicó el pasó de la producción manual a los procesos de producción mecanizados; lo cuál fue posible gracias al uso creciente de maquinaria semiautomatizada y automatizada en la fabricación.

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Tendencias de la Ingeniería 4.0 e Ingeniería Industrial para el 2023

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La industria está en constante evolución y las tendencias de la Ingeniería 4.0 para el 2023 también, aquí te contamos todo para que te mantengas al día.

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La analítica Big Data es el proceso de analizar fuentes de datos grandes y complejas, que pueden contener datos estructurados y no estructurados, para encontrar patrones en los datos que puedan comunicar mejores los procesos empresariales junto con la toma de decisiones.

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La fabricación aditiva (AM) se ha convertido en un fenómeno cercano dentro de muchas industrias como la automotriz, aeroespacial, calzado, médica y robótica en los últimos años.

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La fabricación aditiva es el nombre que se da a las tecnologías que construyen objetos en 3D agregando capa sobre capa de material, ya sea plástico, metal u hormigón. Si los usos actuales de la fabricación aditiva ya están revolucionando diferentes sectores, sus posibilidades futuras en algunos campos, como la industria de la salud, podrían marcar un antes y un después.

¿Qué es la fabricación aditiva exactamente?
La fabricación aditiva es un concepto que abarca muchas tecnologías, incluida la impresión 3D, el prototipado rápido, la fabricación digital directa, la fabricación en capas y la fabricación de aditivos.
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Esta amplia variedad tecnológica ya da una pista para entender que las aplicaciones de la fabricación aditiva son ilimitadas. El uso temprano de este tipo de procesos en forma de prototipado rápido se centró en los modelos de visualización de preproducción. Más recientemente, se está utilizando para fabricar productos de uso final en aeronaves, restauraciones dentales, implantes médicos, automóviles e incluso productos de moda.

¿Qué se necesita para llevar a cabo un proceso de fabricación aditiva?
Para llevar a cabo un proceso de fabricación aditiva se necesita reunir los siguientes elementos:

Un ordenador.

Un software de modelado 3D (Diseño Asistido por Computadora o CAD).

Un equipo de fabricación aditiva.

El material que se precise en cada caso para llevar a cabo la estratificación.

Una vez que se produce un boceto CAD, el equipo de fabricación aditiva lee los datos del archivo CAD y coloca o agrega capas sucesivas de líquido, polvo o el material de que se trate, capa sobre capa, para fabricar un objeto 3D.

Si bien puede parecer que la producción en base a la agregación sucesiva de capas es simple, hay que señalar que existen diversas aplicaciones de esta tecnología, cada una con un grado de sofisticación distinto, orientado a satisfacer diversas necesidades.

¿Para qué se usa la fabricación aditiva?

En el MIT, donde se inventó la tecnología de fabricación aditiva, abundan los proyectos que soportan una gama de aplicaciones con visión de futuro, desde estructuras múltiples formadas a partir de capas de hormigón, a máquinas que pueden construir máquinas.

En ocasiones, se empleará como medio para crear productos altamente personalizados para consumidores y profesionales, otras veces funcionará como herramienta industrial. A veces, su destino será producir pequeños lotes de piezas de producción y, en un futuro no muy lejano, puede que sea posible emplear esta tecnología para la producción de órganos humanos.

En cualquier caso, la fabricación aditiva puede ofrecer a consumidores y profesionales, por igual, la accesibilidad para crear, personalizar y / o reparar productos, y en el proceso, redefinir la tecnología de producción actual. El requisito para poner esta tecnología al servicio de quien la necesita es contar con profesionales con talento y visión, preparados para abrirse a los nuevos usos innovadores que les permite y también con las herramientas necesarias para completar los procesos de fabricación aditiva de forma efectiva y eficiente, y en condiciones de seguridad suficientes.
¿Se te ocurre cómo aplicar la tecnología de fabricación aditiva a alguna de las fases de tus procesos productivos?

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Fabricación aditiva: qué es, proceso y usos

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La fabricación aditiva es el nombre que se da a las tecnologías que construyen objetos en 3D agregando capa sobre capa de material, ya sea plástico, metal u hormigón. Si los usos actuales de la fabricación aditiva ya están revolucionando diferentes sectores, sus posibilidades futuras en algunos campos, como la industria de la salud, podrían marcar un antes y un después.