Un gemelo digital es una representación digital precisa y dinámica de un objeto físico, proceso o sistema. Esta réplica virtual, que se alimenta de datos en tiempo real a través de sensores y dispositivos IoT (Internet de las Cosas), permite simular, analizar y predecir el comportamiento de la planta o equipo físico bajo diferentes condiciones.
Beneficios de los gemelos digitales en la industria química
Uno de los principales beneficios de los gemelos digitales en las plantas químicas es su capacidad para realizar mantenimiento predictivo, una evolución del mantenimiento tradicional que se basa en la anticipación de fallos antes de que ocurran. En lugar de esperar a que un equipo presente un fallo significativo, los gemelos digitales permiten predecir posibles averías con meses de antelación, lo que da tiempo a los responsables de mantenimiento para intervenir de manera planificada y evitar tiempos de inactividad imprevistos.
En este sentido, Irene Belinchón, secretaria técnica del Grupo de Trabajo de Digitalización de Feique, ha explicado para industry TALKS que “los gemelos digitales son una gran oportunidad para la industria química al ofrecer una réplica virtual dinámica y en tiempo real de procesos y productos mediante sensores avanzados, dispositivos IoT (internet de las cosas) y análisis avanzado de datos”.
Asimismo, los gemelos digitales permiten, según ha comentado Belinchón, “predecir fallos con mayor precisión, planificar un mantenimiento más eficiente y simular mejoras en entornos virtuales, lo que acelera el desarrollo, reduce costos y facilita la personalización de productos según las demandas del mercado”.
Y es que la capacidad de los gemelos digitales para monitorearel comportamiento de las máquinas y realizar simulaciones en diferentes escenarios es clave para la predicción de fallos. Estos modelos digitales analizan continuamente las variables operativas, como la temperatura, la presión y el flujo, y comparan los datos reales con los modelos predictivos. Cuando las lecturas empiezan a desviarse de las expectativas, el sistema puede alertar a los operarios sobre posibles problemas, permitiendo una intervención antes de que el fallo afecte la producción.
“La réplica virtual del producto o proceso químico permite simular y probar modificaciones y mejoras sin la necesidad de muestras físicas. Los cambios y optimizaciones se realizan en el entorno virtual, asegurando que el producto cumpla con todas las especificaciones requeridas antes de que comience la fabricación física”, ha añadido Belinchón.
Cumplimiento de las normas
Los gemelos digitales en la industria química no solo optimizan los procesos de producción y mantenimiento, sino que también juegan un papel crucial en el cumplimiento normativo. Al ofrecer una réplica virtual exacta de la planta o de los equipos, los gemelos digitales permiten monitorizar en tiempo real los parámetros clave de seguridad, calidad y medio ambiente, asegurando que se cumplan las normativas locales e internacionales.
Así, Belinchón también ha puesto en valor que los gemelos digitales son vitales para hacer cumplir las normas: “En un sector sometido a una altísima presión regulatoria y en constante evolución, los gemelos digitales serán aliados estratégicos para garantizar el cumplimiento normativo y adaptarnos con agilidad a nuevas exigencias”.
“Integrados dentro del concepto de Industria 4.0, potencian la digitalización de los procesos productivos, optimizando recursos, incrementando la eficiencia a lo largo del ciclo de vida de un producto y serán sin duda un elemento clave para la competitividad y la sostenibilidad de nuestra industria”, ha concluido.
Reducción de costos y mejora de la seguridad
Otro beneficio fundamental de los gemelos digitales es la reducción de costos operativos. El mantenimiento reactivo no solo implica tiempos de inactividad inesperados, sino también costos elevados por reparaciones de emergencia y el reemplazo de equipos dañados. Con los gemelos digitales, las empresas pueden detectar problemas de manera temprana, lo que les permite tomar decisiones informadas sobre reparaciones, evitando la necesidad de intervenciones urgentes y costosas.
Desde el punto de vista de la seguridad, los gemelos digitales también juegan un papel crucial. En un entorno como el de la industria química, donde los procesos a menudo implican sustancias peligrosas y condiciones extremas, anticipar los fallos de los equipos es esencial para evitar incidentes graves. Al predecir posibles fallos y monitorear de forma constante el comportamiento de los equipos, los gemelos digitales ayudan a prevenir situaciones de riesgo, protegiendo tanto a los trabajadores como a las instalaciones.
Por ello, con el auge de la inteligencia artificial, el big data y el Internet de las Cosas, los gemelos digitales están destinados a ser una pieza clave en la industria 4.0. La capacidad de simular, prever y optimizar las operaciones de mantenimiento está marcando el comienzo de una nueva era para la industria química, donde la eficiencia, la seguridad y la rentabilidad estarán más conectadas que nunca.
