Gemelos digitales como herramienta para optimizar el sistema de seguridad laboral en la producción

En el mundo moderno, las tecnologías digitales desempeñan un papel cada vez más importante en todas las esferas de la actividad humana, incluidas la producción y la gestión. Una de las direcciones más prometedoras es el uso de gemelos digitales (Digital Twin, GD) de la empresa, que son modelos virtuales de objetos y procesos reales. Estos modelos se crean utilizando tecnologías de la información modernas y métodos matemáticos, lo que permite obtener datos precisos y actualizados sobre el estado de la empresa y predecir su desarrollo.

¿Qué es un Gemelo Digital?

Un gemelo digital (en adelante, GD) es un sistema con capacidad de aprendizaje que consiste en un conjunto de modelos matemáticos de diferentes componentes del sistema y recopila información de sensores de forma continua. Esta información se corrige teniendo en cuenta los resultados de las pruebas reales, y el sistema predice el comportamiento del sistema a lo largo de todo su ciclo de vida. El gemelo digital permite simular el comportamiento de un objeto real en el mundo real.

El concepto de gemelo digital se propuso por primera vez hace unas dos décadas como una herramienta integral e innovadora con ventajas claras: monitoreo, modelado y predicción en tiempo real. En esencia, es una copia virtual de un objeto real que intercambia datos con él. Desde entonces, el término se ha vuelto ampliamente aceptado y los propios gemelos digitales adquieren nuevas capacidades cada año.

Las capacidades de los gemelos digitales para el monitoreo y la recopilación de datos en tiempo real dependen de la interacción de los objetos físicos entre sí en un entorno simulado y con el entorno externo en los sistemas de información corporativos. El análisis de datos se basa en algoritmos de procesamiento de Big Data y herramientas de aprendizaje automático. La combinación de estas tecnologías y su implementación en uno o más proyectos requiere capacidades técnicas, conocimientos profundos y habilidades.

Hasta hace poco, la creación de gemelos digitales era una tarea bastante compleja, pero gracias al avance en el desarrollo de tecnologías digitales como el Internet de las cosas, las redes 5G, la computación en la nube y la inteligencia artificial, la situación ha cambiado y hoy los gemelos digitales son una de las principales tendencias tecnológicas.

¿Cómo funcionan los Gemelos Digitales?

Un gemelo digital consta de tres componentes principales: el objeto real, su copia virtual y el intercambio constante de datos entre ellos. Su singularidad radica en que para establecer los datos de entrada se utiliza información de sensores de dispositivos reales que funcionan simultáneamente. El trabajo puede realizarse tanto en tiempo real (on-line) como en modo autónomo (off-line), tras lo cual se pueden comparar los datos de salida del gemelo digital con los datos reales, detectar anomalías y averiguar las causas de su aparición.

¿Dónde está el beneficio del uso de Gemelos Digitales para el especialista en HSE?

Para el especialista en HSE, los gemelos digitales abren nuevas oportunidades en el campo del análisis de riesgos, la planificación y el control de medidas de seguridad en la producción y la capacitación del personal.

• Evaluación de riesgos: Los gemelos digitales permiten crear un modelo detallado de la empresa, teniendo en cuenta todas sus características específicas y las conexiones entre los diversos componentes. Esto permite realizar un análisis de riesgos e identificar las áreas y procesos más vulnerables, así como desarrollar medidas para prevenir situaciones de emergencia y reducir la probabilidad de lesiones de los empleados.
• Planificación y monitoreo de medidas: Los gemelos digitales brindan la oportunidad de evaluar de antemano la efectividad de las medidas de HSE planificadas, como la actualización de equipos, la implementación de nuevas tecnologías o el cambio en el orden de ejecución del trabajo. Esto permite elegir las soluciones más eficaces, así como realizar un seguimiento del progreso de las medidas en todas las etapas de implementación.
• Capacitación de empleados: Los gemelos digitales pueden utilizarse como simuladores para la formación del personal. Esto permite capacitar a los empleados en condiciones lo más cercanas posible a las reales, lo que aumenta la eficacia del aprendizaje y reduce la probabilidad de errores en el trabajo real. Además, el uso de gemelos digitales puede reducir significativamente los costos de realización de pruebas e investigaciones de HSE, ya que los modelos virtuales permiten realizar pruebas sin riesgo para las personas y el medio ambiente.

Sin embargo, cabe señalar una vez más que la aplicación de gemelos digitales requiere que el especialista en HSE posea ciertos conocimientos y habilidades en el campo de las tecnologías de la información. Por lo tanto, para la plena realización de estas oportunidades, es necesario llevar a cabo una formación adicional y mejorar la cualificación de los empleados de HSE.

De este modo, los gemelos digitales de la empresa son una dirección prometedora en el campo de HSE, que permite aumentar la eficiencia del trabajo y mejorar las condiciones laborales en la empresa.