Estrategia científica

Dr. Leopoldo Altamirano Robles

Desarrollo de conocimiento para la I 4.0 Recursos Humanos. Sistemas ciber físicos y gemelos digitales

Siguiendo la secuencia de entregas sobre la industria 4.0 en esta ocasión les hablaré sobre los sistemas ciber físicos (SCF), como piedra angular que los especialistas en sistemas de la industria 4.0 deben de dominar, así como su contraparte los gemelos digitales (Digital Twins).

Un sistema CF representa la integración de tecnologías computacionales y el medio físico que las rodea, siendo diseñada esta integración como una red de comunicaciones que controla procesos físicos y se adapta automáticamente a nuevas condiciones.

Los diferentes subsistemas que  componen un SCF están gobernados por un ente controlador que es el que se encarga de interactuar con sus operadores humanos. Estos subsistemas están compuestos por máquinas autónomas auto ajustables y auto optimizables, que controlarán todo el proceso en ejecución.

Tomando en cuenta que las los SCF tienen un componente computacional, otro de comunicaciones y uno más de control, se dice que están conformados por las 3 C´s. Esta conjunción de técnicas proporciona sensado en tiempo real, retroalimentación y control dinámico, entre otros servicios.

Con una comunicación intensiva, ciclos de retroalimentación, los procesos físicos y computacionales están completamente entrelazados. De esta forma la integración ciber física y la interacción en tiempo real se alcanzan, permitiendo monitorear y controlar entidades físicas de una forma eficaz, eficiente, segura, colaborativay robusta.

Los gemelos digitales (Digital Twins) es otro concepto que se origina por la integración ciber física. Los gemelos digitales crean modelos virtuales digitales de alta fidelidad de los objetos físicos o procesos que se están controlando, con el propósito de reproducir en la computadora sus características, su conducta y resultados.

Los gemelos digitales crean, por así decirlo, una copia digital de todo el proceso de producción o del sistema físico que se está controlando.  Estos gemelos permiten a las empresas tener un camino de comunicación bidireccional con el cual se puede predecir el comportamiento de un proceso, detectar alguna anomalía o singularidad mucho antes de que esta se presente.

Como consecuencia de la  interacción de los SCF y de los gemelos digitales se tienen mejores productos que permiten optimizar procesos de producción.

Poder interactuar con los sistemas CF y sus gemelos digitales es una capacidad fundamental que deben tener los especialistas en I4.0, necesitan sobre todo poder establecer la interacción a nivel global y estratégico, para proporcionar una respuesta rápida cuando las circunstancias lo necesiten.