En la producción del futuro, todos los componentes y sistemas están conectados en red entre sí. Los gemelos digitales, es decir, las imágenes digitales de los componentes o las instalaciones, desempeñan un papel fundamental en este sentido, desde el diseño hasta la puesta en marcha y el funcionamiento. Contribuyen a la optimización de la planta y simplifican la gestión del ciclo de vida. Para ello, investigamos y nos comprometemos a establecer soluciones entre fabricantes. En el futuro, nos gustaría ofrecer a nuestros clientes una Fábrica de Gemelos Digitales en la que puedan integrar rápida y fácilmente gemelos digitales de sus productos de Festo configurados individualmente en su entorno de ingeniería.
Debido a las funciones cada vez más completas, los requisitos y los esfuerzos de los fabricantes de maquinaria aumentan enormemente. Por eso, nos gustaría proporcionar gemelos digitales para nuestros componentes y sistemas en el futuro. Los modelos basados en la física reproducen con precisión las capacidades de los componentes. Como resultado, acortan significativamente los tiempos de ejecución de los proyectos de los clientes y aumentan la productividad. Antes de que el cliente recoja una pieza de hardware, puede simular el sistema, probarlo y volver a cambiarlo. Por ejemplo, puede diseñar y programar de forma óptima y eficaz sistemas de manipulación ya en el modelo virtual. Los constructores de máquinas pueden encontrar y rectificar los fallos en una fase temprana, lo que contribuye significativamente al funcionamiento eficiente y estable de la planta posterior.
Los gemelos digitales son mucho más que modelos 3D que se mueven virtualmente. Son imágenes digitales con todo tipo de información sobre los componentes. Esto incluye la descripción clara de sus capacidades, su papel dentro de la máquina, su comportamiento, la simulación de su cinemática y cinética, y su comunicación.
La arquitectura de máquinas Industria 4.0 se basa por completo en gemelos digitales que, con su interfaz de comunicación estandarizada, facilitan el trabajo a nuestros clientes prácticamente durante todo el ciclo de vida de una máquina: desde la puesta en marcha virtual y el control de la máquina hasta la recopilación de datos y los consiguientes servicios de valor añadido, como el mantenimiento o el diagnóstico. Hasta ahora, las máquinas carecían de continuidad digital, lo que dificulta la interconexión total de todos los objetos. Por lo tanto, Festo está trabajando en una tecnología de comunicación fluida y coherente. Una interfaz ya estandarizada es la Functional Mock-up Interface (FMI), que permite conectar modelos físicos de forma neutral para el fabricante. La capa de administración se utiliza como elemento técnico central para implementar los gemelos digitales.
Los gemelos digitales ya facilitan la planificación y la preparación concreta de las ofertas. Los algoritmos inteligentes permiten diseñar y configurar los componentes de forma óptima y, al mismo tiempo, energéticamente eficiente.
En el modelo virtual, el operador del sistema puede probar si puede mover el carro, por ejemplo, y ver los datos de proceso del sistema de medición de recorrido o del sensor de posición final sin ningún esfuerzo de programación. Si quiere crear las secuencias de control de la máquina, el desarrollador tiene a su disposición capacidades de componentes como la extensión, el giro o el agarre, con las que puede armar fácilmente la secuencia deseada.
Antes de que los componentes lleguen al final de su vida útil durante el funcionamiento, el sistema de control de estado lo comunica. Así, el gemelo digital de la máquina puede pedir automáticamente las piezas de repuesto, por ejemplo. Si existen modelos sucesores de los componentes que se van a sustituir en ese momento, el cliente puede probar primero la interacción de los nuevos componentes en el entorno virtual y adquirirlos adecuadamente.
Además, la monitorización de la condición puede crear planes de mantenimiento predictivo en interacción con los modelos de simulación de los gemelos digitales. Los clientes también pueden desarrollar y probar los cambios o reconfiguraciones subsiguientes de la máquina previamente en el modelo virtual utilizando gemelos digitales y así implementarlos más rápidamente.