Un gemelo digital (en inglés digital twin) es una réplica virtual de un objeto, proceso o sistema real, que se actualiza constantemente con datos para imitar su comportamiento casi en tiempo real.
En otras palabras, es un modelo virtual conectado que sirve de puente entre el mundo físico y el digital, permitiendo simular escenarios, analizar datos y anticipar problemas antes de que ocurran.
Esta tecnología habilitadora digital (THD) clave de la Industria 4.0, ha ganado protagonismo en campos como la fabricación, las ciudades inteligentes, la energía y la logística por su capacidad de aportar inteligencia a las operaciones.
Más allá de su componente técnico, los gemelos digitales tienen un gran potencial transformador en sostenibilidad, ayudándonos abordar el desarrollo sostenible en sus 3 vertientes: la económica, la social y la ambiental.
Al vincular datos en tiempo real con simulación, estas herramientas permiten optimizar recursos, mejorar la toma de decisiones y reducir impactos negativos, apoyando objetivos globales como los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) y enfoques como la economía circular.
A continuación, exploraremos cómo los gemelos digitales contribuyen a cada una de estas vertientes o dimensiones de la sostenibilidad con ejemplos reales.
1. Dimensión económica: eficiencia y optimización de recursos
En la dimensión económica de la sostenibilidad, el foco está en lograr operaciones más eficientes, productivas y rentables sin malgastar recursos.
Los gemelos digitales destacan aquí al permitir una optimización avanzada de procesos y activos, lo que se traduce en reducción de costes y mejor uso de insumos.
Según un informe del Instituto de Investigación de Capgemini, un 60% de las empresas líderes ya emplean gemelos digitales como catalizador para cumplir sus metas de sostenibilidad empresarial.
Esto se debe a que, al simular el mundo físico con precisión, un gemelo digital ayuda a utilizar mejor los recursos y disminuir el consumo de energía y materiales, incrementando la eficiencia operativa y reduciendo gastos.
Un ejemplo claro proviene del sector manufacturero. La fábrica de LG Electronics en Changwon (Corea) convirtió su antigua simulación de línea de montaje en un gemelo digital conectado al flujo de datos en tiempo real.
¿El resultado? Aumentaron la productividad en un 17% y la calidad del producto en un 70%, a la vez que redujeron el consumo de energía en un 30%. Esta mejora simultánea de indicadores económicos (más producción, menos costos energéticos) demuestra el doble dividendo que ofrece la digitalización: se ahorra dinero a la vez que se avanza en sostenibilidad.
Muchas compañías señalan el ahorro de costes (79%) como uno de los impulsores principales de invertir en gemelos digitales, a la par que reconocen su valor para objetivos ambientales
Otro caso se dio en la planta de Procter & Gamble en Guangzhou (China), donde un gemelo digital para logística interna permitió lograr el 99,9% de entregas a tiempo, reducir inventarios un 30% y bajar costes logísticos un 15%.
Estas eficiencias en manufactura y cadena de suministro benefician la competitividad económica de la empresa, pero también implican un uso más inteligente de recursos (menos excedentes, menos desperdicio), contribuyendo a la sostenibilidad.
En ámbitos como la logística y la infraestructura, los gemelos digitales ayudan a planificar y optimizar rutas, flujos y mantenimiento, disminuyendo costos operativos. Por ejemplo, un modelo virtual de una red de transporte puede simular distintas configuraciones de rutas para minimizar el combustible usado y los tiempos de entrega, lo que ahorra dinero y reduce emisiones a la vez.
Asimismo, en energía y edificaciones, un gemelo digital permite gestionar de forma óptima el consumo.
Un caso en España es el sector bancario es la creación de gemelos digitales de sucursales para monitorizar en una sola plataforma el estado y consumo de sus edificios. Con sensores de ocupación, luz, agua y clima integrados en tiempo real, se identificaron oportunidades de ajuste fino, como apagar iluminación o climatización en zonas o momentos de poca ocupación, lo que supone importantes ahorros de energía e insumos, sin mermar el servicio.
La analítica avanzada incluso permite predecir consumos futuros y evitar ineficiencias, respondiendo preguntas como “¿Qué pasaría si incrementamos un 10% la capacidad del centro de datos?” antes de hacer la inversión. En resumen, en la dimensión económica los gemelos digitales actúan como herramientas de ecoeficiencia, logrando más con menos recursos.
Esto repercute positivamente en la rentabilidad de empresas y ciudades, a la vez que sienta bases para un crecimiento más sostenible y circular, donde se evita el despilfarro y se aprovechan al máximo los activos existentes.
2. Dimensión social: calidad de vida, seguridad y transparencia
En el plano social, la sostenibilidad implica mejorar la calidad de vida de las personas, fomentar la participación ciudadana, la equidad y garantizar entornos seguros y saludables.
Los gemelos digitales aportan en esta dimensión al posibilitar una planificación más inteligente de ciudades y servicios, mayor seguridad y mejor transparencia en la toma de decisiones.
Las ciudades inteligentes (smart cities) son un escenario ejemplar. Un gemelo digital urbano (GDU) es un modelo virtual de la ciudad que integra datos de sensores (tráfico, calidad del aire, consumo energético …) y sistemas de información geográfica (GIS) para recrear la ciudad en tiempo real.
Con esta representación integral, los planificadores pueden ensayar virtualmente distintas políticas o proyectos urbanos y ver cómo afectarían a la población antes de implementarlos.
Por ejemplo, la ciudad de Zúrich (Suiza) dispone de un gemelo digital para monitorizar el consumo energético por distrito, gestionar el tráfico en tiempo real y planificar el desarrollo urbano de forma sostenible, equilibrando las necesidades de movilidad con la reducción de la contaminación.
De igual manera, en Nueva York (EEUU) se ha utilizado un gemelo digital de la ciudad para simular el impacto de desastres naturales y preparar mejor los planes de emergencia, protegiendo así a la población ante eventos extremos.
Gracias a estas simulaciones, las autoridades pueden diseñar infraestructuras más resilientes y protocolos de respuesta más eficaces ante huracanes o inundaciones, salvando potencialmente vidas.
Otro aporte social es la mejora en la calidad de vida cotidiana. Los gemelos digitales urbanos permiten, por ejemplo, optimizar los semáforos y el transporte público en función de la demanda real, reduciendo atascos.
Ciudades que han probado esta tecnología demuestran que se puede mejorar el flujo de tráfico y acortar los tiempos de viaje, lo que significa menos estrés para los ciudadanos y más tiempo libre.
Asimismo, esta gestión inteligente de la movilidad urbana disminuye la contaminación acústica y atmosférica, redundando en entornos urbanos más saludables. Un informe señala que estas plataformas municipales facilitan la gestión inteligente de recursos y servicios (agua, energía, residuos, transporte) para identificar patrones y optimizar su uso, lo que mejora la eficiencia y la calidad de vida en las poblaciones.
La participación ciudadana y la transparencia gubernamental también se ven reforzadas. Al concentrar toda la información urbana en un entorno virtual visual, es más fácil comunicar a la ciudadanía lo que ocurre y los efectos de ciertas decisiones.
Por ejemplo, algunos ayuntamientos ponen estos gemelos digitales a disposición de los ciudadanos mediante visores públicos, de modo que cualquiera puede ver datos de su barrio o el impacto previsto de una nueva obra.
Esto aumenta la transparencia y ayuda a que las decisiones se tomen con mayor consenso. Como señala el Observatorio OSPIA, la accesibilidad de la información en un gemelo digital urbano favorece la participación ciudadana y construye confianza entre la población y las autoridades.
Los vecinos, informados con datos, pueden involucrarse en cocrear soluciones, por ejemplo, opinar sobre la peatonalización de una calle tras ver en el gemelo digital cómo afectaría al tráfico. De esta manera, la tecnología actúa como un puente de comunicación y colaboración entre gestores y ciudadanos.
En cuanto a seguridad y salud, los gemelos digitales aportan entornos de prueba seguros. En la industria, se utilizan para entrenar a empleados en procedimientos peligrosos o simular condiciones de operación arriesgadas, de forma que los trabajadores estén mejor preparados sin exponerse físicamente hasta que sea seguro.
En los servicios de emergencia de las ciudades, el gemelo digital ayuda a optimizar la colocación de recursos (ambulancias, bomberos, policía) y simular incidentes para mejorar tiempos de respuesta.
Todo ello se traduce en comunidades más seguras. Incluso en la vida laboral cotidiana, como vimos en el ejemplo bancario, monitorizar parámetros ambientales (temperatura, CO₂, iluminación) en oficinas mediante gemelos digitales permitió mejorar el confort de empleados y visitantes, ajustando climatización y luz de acuerdo con la ocupación real.
Un entorno más cómodo incrementa la productividad y bienestar (un beneficio social interno), a la vez que se evitan excesos de calefacción o aire acondicionado que podrían afectar la salud.
En suma, los gemelos digitales bien aplicados ponen la tecnología al servicio de las personas. Hacen nuestras ciudades más habitables y resilientes, involucran a la comunidad en las decisiones, hacen más transparentes los procesos y elevan los estándares de seguridad y bienestar.
Esto contribuye directamente a ODS como el número 11 (Ciudades y comunidades sostenibles) y el número 3 (Salud y bienestar), mostrando cómo la transformación digital puede ser inclusiva y centrada en el ciudadano.
En nuestra próxima entrega, estudiaremos lo que aportan los gemelos digitales a la dimensión medioambiental de la sostenibilidad.
