Una Capa de Simulación de Múltiples Propósitos para Aplicaciones de Gemelos Digitales en Sistemas Mecatrónicos
Autores: Nezzi, Chiara; De Marchi, Matteo; Vidoni, Renato; Rauch, Erwin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Una Capa de Simulación de Múltiples Propósitos para Aplicaciones de Gemelos Digitales en Sistemas Mecatrónicos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Sistemas industriales
Era de la Industria 4.0
Gemelos Digitales
Módulos de toma de decisiones
Módulo de simulación
Soluciones mecatrónicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
La creciente complejidad de los sistemas industriales tras la era de la Industria 4.0 implica nuevos desafíos y la necesidad de soluciones innovadoras. En el contexto de las tecnologías digitales emergentes, los Gemelos Digitales representan una solución holística para superar la heterogeneidad y lograr un control remoto y dinámico de los sistemas ciberfísicos. En las arquitecturas de referencia comunes, los módulos de toma de decisiones suelen estar integrados para la optimización de sistemas y procesos. Este trabajo tiene como objetivo introducir la adopción de un módulo de simulación multipropósito en un entorno de Gemelo Digital, con el objetivo de demostrar su versatilidad para diferentes propósitos. Esto se implementa en un entorno de laboratorio relevante, utilizado en gran medida para la prueba y validación de soluciones mecatrónicas. El artículo comienza revisando las técnicas comunes adoptadas para los módulos de toma de decisiones en los marcos de Gemelos Digitales, proponiendo luego un enfoque multipropósito basado en simulación física. El perfilado de rendimiento del entorno de simulación demuestra el potencial de simulación capaz de tiempo real, al mismo tiempo que revela desafíos relacionados con la carga computacional y la latencia de comunicación. El resultado de este trabajo es proporcionar al lector un arreglo modular ejemplar para la integración de dicho módulo en aplicaciones de Gemelos Digitales, destacando los desafíos y limitaciones relacionados con el esfuerzo computacional y la comunicación.
Descripción
La creciente complejidad de los sistemas industriales tras la era de la Industria 4.0 implica nuevos desafíos y la necesidad de soluciones innovadoras. En el contexto de las tecnologías digitales emergentes, los Gemelos Digitales representan una solución holística para superar la heterogeneidad y lograr un control remoto y dinámico de los sistemas ciberfísicos. En las arquitecturas de referencia comunes, los módulos de toma de decisiones suelen estar integrados para la optimización de sistemas y procesos. Este trabajo tiene como objetivo introducir la adopción de un módulo de simulación multipropósito en un entorno de Gemelo Digital, con el objetivo de demostrar su versatilidad para diferentes propósitos. Esto se implementa en un entorno de laboratorio relevante, utilizado en gran medida para la prueba y validación de soluciones mecatrónicas. El artículo comienza revisando las técnicas comunes adoptadas para los módulos de toma de decisiones en los marcos de Gemelos Digitales, proponiendo luego un enfoque multipropósito basado en simulación física. El perfilado de rendimiento del entorno de simulación demuestra el potencial de simulación capaz de tiempo real, al mismo tiempo que revela desafíos relacionados con la carga computacional y la latencia de comunicación. El resultado de este trabajo es proporcionar al lector un arreglo modular ejemplar para la integración de dicho módulo en aplicaciones de Gemelos Digitales, destacando los desafíos y limitaciones relacionados con el esfuerzo computacional y la comunicación.