Sis sectors que els bessons digitals canviaran per sempre

En els últims temps, els bessons digitals (digital twins) s'han convertit en una eina de gestió molt útil. Es tracta de representacions virtuals fidedignes de diferents sistemes físics, de manera que és possible interactuar sobre el món virtual per analitzar què passaria en la realitat si es produís un canvi determinat.

Una fàbrica, una ciutat, una cadena logística... qualsevol activitat o objecte és susceptible de ser simulat amb aquests complexos models ideats el 2002 per Michael Grieves. Permeten avançar-se a possibles reptes o comprovar què passaria davant de determinats esdeveniments. Vegem exemples reals de bessons digitals.

Climatologia i models del planeta Terra

La iniciativa Destination Earth (Destini) de la Comissió Europea està recreant un bessó digital de la Terra. És possible gràcies a l'enorme quantitat de dades que envien en temps real satèl·lits, estacions meteorològiques i altres fonts. Amb aquesta informació s'està construint un dels millors models climàtics que existeixen.

S'espera que aquest bessó digital sigui fins i tot més fidel que l'encertat model de l'IPCC, els escenaris del qual sobre el canvi climàtic són la peça més precisa que tenim per a aquesta lluita. Gràcies a DestinE, serà possible estimar millor què passarà en el sistema atmosfèric i oceànic.

Manteniment i reparació de vehicles

En el món industrial, fa dècades que s'utilitzen les dades agregades per saber quin és el moment precís per canviar un filtre o revisar una màquina. Tanmateix, marques com Porsche estan portant el concepte més lluny amb un «bessó digital del xassís per a conducció predictiva».

Aquesta còpia virtual de l'objecte «cotxe» utilitza un sistema d'intel·ligència artificial per extreure i processar dades. En el futur, això permetrà anticipar-se a possibles danys en el vehicle i localitzar avaries de manera més ràpida.

Si es detecten certs paràmetres al cotxe que coincideixen amb un patró d'avaria, s'indicarà al conductor que visiti un taller abans fins i tot que els pneumàtics es desgastin de manera irregular o que es deteriorin els elements de la suspensió.

Planificació de ciutats

Les ciutats denses, d'usos mixtos i delimitats, són ideals per pal·liar el canvi climàtic i reduir l'ús de recursos, però ho són encara més si han estat optimitzades mitjançant models digitals.

Això és el que investigadors del Centre de Computació d'Alt Rendiment de la Universitat de Stuttgart (HLRS) i de l'Institut Fraunhofer, a Alemanya, estan fent amb la localitat de Herrenberg.

Herrenberg és un petit municipi alemany —començar amb ciutats petites és més senzill— que ha estat completament digitalitzat. A més, sobre aquesta representació tridimensional s'han afegit 'capes' amb clavegueram, sistemes elèctrics, telecomunicacions o vies.

La finalitat? Tenir un model realista de la ciutat sobre el qual fer proves, en comptes de fer-les directament sobre la ciutat a un cost molt més alt. A més, esperen poder modelar el comportament d'alguns elements, com ara ponts, per saber si col·lapsaran. Fins i tot recullen dades sobre la felicitat dels veïns.

Una indústria més sostenible

El 2021, la Unió Europea va seleccionar un experiment de SEINSA i LIS DATA Solutions, dins el programa DIGITbrain, orientat a la monitorització i l'anàlisi del rendiment de la maquinària industrial. La indústria genera a prop del 24,2 % de les emissions de gasos amb efecte d'hivernacle. Una part es deu al consum d'energia per funcionar i, l'altra part, al seu propi manteniment.

¿És possible optimitzar la maquinària i tenir-ne cura de tal manera que el rendiment global augmenti de manera significativa i reduir la necessitat de fabricar nova maquinària? Aquest és el punt de partida de DIGITbrain, que ja ha començat a digitalitzar diverses factories. La fàbrica Siemens a Amberg fa diversos anys que aplica la tecnologia de bessó digital.

Cadenes de subministrament més resilients

Les cadenes de subministrament són claus en un món globalitzat. En aquest, les primeres matèries recorren grans distàncies per fer-ne el reciclat, processat o fabricació, i els productes manufacturats fan el mateix. Per evitar que aquestes cadenes treballin tensades, és possible digitalitzar-les per complet i veure, en un entorn virtual, per on podrien fallar abans.

Es diu que una cadena és tan forta com la baula més feble, per això és interessant entendre quins són els punts crítics. Així podran reforçar-se. Amb aquesta premissa, FedEx i DHL ja treballen en el modelatge de cadenes de subministrament globals que els permetin prendre millors decisions.

Bessons digitals i pandèmies

Un experiment fructífer va ser dut a terme per l'inLab FIB UPC per a Catalunya. La idea d'aquest i altres projectes similars és preveure futurs escenaris de propagació de la COVID-19 segons mètriques com ara la densitat poblacional, fluxos de mobilitat, ocupació hospitalària i, fins i tot, mostres obtingudes a les clavegueres.

Per fer-ho, s'alimenta el model amb una ingent quantitat de dades i es va ajustant. En concret, s'utilitzen mètriques reals i gairebé en temps real. D'aquesta manera, el sistema conté cada vegada menys errors. Un dels grans avantatges d'aquests bessons digitals és que ajuden a dissenyar nous plans de contenció, al mateix temps que aporten dades interessants sobre la societat.

La tecnologia de bessons digitals s'està convertint en un bàsic de nombrosos sectors gràcies als seus avantatges principals. A més del modelat predictiu —entendre què, quan i com una podria passar alguna cosa—, és possible interactuar a baixíssim cost per analitzar què es podria fer com a millora, però sense necessitat d'intervenir-hi físicament.

Aquest «actuar sense necessitat d'actuar», segons l'aplicació, permet imaginar possibilitats abans d'haver d'executar-les. Així, es fan funcionar en una còpia virtualitzada del món i, si funcionen, es traslladen a la realitat.