Un gemelo digital para abrir nuevas vías al diseño de los trenes del futuro
El modelo de Siemens
La incorporación de réplicas virtuales al proceso productivo de ferrocarriles permite comprobar posibles fallos incluso antes de empezar su ensamblaje
Desde que la actual fábrica de ferrocarilles Múnich-Allach comenzó a ensamblar sus primeros trenes en 1935, la incorporación de nuevas tecnologías al proceso ha cambiado de forma radical su funcionamiento.
87 años después, la utilización de un gemelo digital para el desarrollo del diseño supone un punto de inflexión en la concepción de los trenes. Gracias a una recreación virtual, los ingenieros de Siemens pueden ensamblar las piezas y probar el funcionamiento de los prototipos en este gemelo del metaverso, con el que se puede interaccionar a través de gafas y demás accesorios de realidad aumentada. De esta forma, se puede comprobar si el diseño funcionará en el mundo físico y realizar cambios o incorporar necesidades de los clientes sin tener que fabricarlo materialmente, evitando los costes implícitos en este proceso.
Sin embargo, el metaverso no es la única innovación en la que trabaja la multinacional alemana, ya que la aplicación de la inteligencia artificial es otra de las puntas de lanza para la compañía, tal y como explicó el CEO de Siemens Mobility, Michael Peters, para el diario ABC. El objetivo es llevar a todos los clientes de la multinacional funcionalidades como el gemelo digital o su sistema de diagnóstico de errores basado en inteligencia artificial a través de una «interfaz común». «Esto permitirá, por ejemplo, predecir que la puerta de un vagón va a fallar con dos semanas de antelación o facilitar la compra y cambio de billetes», señala Peters.
En el campo de la inteligencia artificial, España es pionera a la hora de aplicarla a la industria ferroviaria, como se puede comprobar en la línea 9 del metro de Barcelona, donde los trenes funcionan de forma autónoma, sin conductor. Este modelo se exportó desde nuestro país a otros como Brasil o Singapur, tal y como indica Peters.
«El reto es conseguir aplicar estos avances a los trenes de larga distancia, como en el caso de Renfe. Hemos comprobado que es posible, pero es necesario mejorar la tecnología de Etcs (sistema de control ferroviario europeo)», afirmó el CEO de Siemens Mobiliy.
Máxima eficacia
Actualmente, la fábrica Múnich-Allach cuenta con unos 1.350 empleados y producen 0,75 trenes al día, lo que se traduce en un total de 300 ferrocarriles por año. Aunque la digitalización ha permitido reducir el consumo energético del proceso un 30% según Peters, la escasez de materias primas ha dificultado el proceso, obligando en ocasiones a cambiar el orden del ensamblaje para cumplir con los compromisos de los clientes. La red de fábricas permite cubrir este tipo de problemas logísticos y transportar algunas de las 4.000 piezas necesarias para la manufactura. Sin embargo, los beneficios en el trabajo del día a día son palpables. Un ejemplo es el ensamblaje del conjunto de cables que componen el «sistema nervioso» del tren, ya que actualmente utilizan un láser que señala la longitud y dirección precisa de los cables, que se transportan en una cinta similar a la que mueve las maletas en los aeropuertos. Un proceso que hace unos años se realizaba de forma manual, transportando los pesados cables y calculando con regla la dirección y tamaño de los mismos, arriesgándose a comprometer el funcionamiento del producto final.
El ensamblaje de la estructura metálica se realiza ahora a través de brazos mecánicos autónomos para la soldadura y montaje. Uno de los secretos mejores guardados de la fábrica, ya que solo permiten que los periodistas los observen en acción a través de una pantalla.
Pero no todo son ventajas y la implementación de nuevos componentes puede suponer retos, como mantener la temperatura de las vías estables ante el aumento de potencia de los trenes. En el caso de esta fábrica, los ferrocarriles tienen una vía para acceder directamente a la red de tren de Múnich. Una vez ahí, se puede comprobar cómo la simulación del gemelo digital reacciona en el mundo físico y reforzar la idea de que, efectivamente, la diferencia entre el metaverso y la realidad se recorta con cada nuevo avance.