Se han publicado las normas IPC-2551 para Gemelos Digitales

El 8 de febrero de 2021, la IPC lanzó oficialmente IPC-2551: Norma Internacional para Gemelos Digitales. Este estándar de intercambio de datos e interoperabilidad ha estado en desarrollo desde el año pasado antes de ser lanzado oficialmente esta semana. IPC-2551 es la primera norma internacional sobre gemelos digitales y tiene como objetivo la creación de cadenas de valor inteligentes con formatos de datos estandarizados.

Aunque la norma IPC-2551 está siendo publicada por una organización de estándares electrónicos, no te sorprendas cuando algunos de sus temas e ideas centrales aparezcan en otros estándares de gemelos digitales. La idea de los gemelos digitales se remonta a 2002, pero no fue hasta la proliferación actual del poder de cómputo que tal concepto digital pudo ser puesto en práctica.

Según el jefe tecnólogo de IPC, Matt Kelly, el objetivo de la norma IPC-2551 es reducir (o posiblemente eliminar) el prototipado físico: "[Los] beneficios de establecer un marco de trabajo de gemelo digital y las herramientas que funcionan dentro del marco asegurarán que las expectativas físicas se cumplan sin la necesidad de un prototipo físico... IPC-2551 ayudará con la optimización de procesos reduciendo las pérdidas asociadas con la fabricación y la logística, aumentando la productividad, eficiencia y rendimiento de costos."

¿Qué es un Gemelo Digital?

Antes de adentrarnos en el núcleo del nuevo estándar IPC-2551, ayuda entender, ¿qué es un gemelo digital? En resumen, un gemelo digital es una representación digital de un objeto físico o sistema representado a lo largo de su ciclo de vida. Un gemelo digital es más que solo un archivo CAD o modelo 3D de tu diseño, es una simulación de un objeto real que incorpora datos recopilados del gemelo físico en tiempo real. La simulación de gemelo digital de tal objeto físico puede usarse para representar un nuevo producto mientras está siendo diseñado, fabricado y durante su operación.

Si esto suena esotérico, simplemente piensa en un gemelo digital como un objeto virtual que existe junto a un objeto real y opera en un entorno virtual. Cuantos más datos de diseño estén disponibles para crear un gemelo digital, más preciso será el gemelo digital. El intercambio de datos entre el producto y el gemelo también fluye en la otra dirección, permitiendo que los gemelos digitales de fabricación se usen en la perfección de un diseño, o permitiendo que la fabricación se simule antes de la producción.

Producto, Fabricación y Ciclo de Vida en Gemelos Digitales IPC-2551

Los gemelos digitales IPC-2551 se definen en tres niveles diferentes:

• Definición del producto: El gemelo digital representa una única instancia de diseño de producto o una gama de variantes de productos estrechamente relacionadas, incluyendo componentes, historiales de ECO, datos ambientales, datos eléctricos y mucho más.
• Información de fabricación: Los procesos y datos requeridos para fabricar el diseño a gran escala están codificados en el gemelo digital, abarcando todo desde documentación estándar de fabricación/ensamblaje hasta pasos de procesamiento específicos.
• Información del ciclo de vida: El ciclo de vida del producto, desde la producción hasta el reciclaje, puede codificarse en el gemelo digital, incluyendo detalles como el embalaje, envío y aplicación final.

Para los diseñadores de PCB, todo esto significa que habrá nuevas formas de comunicar su intención de diseño, requisitos de fabricación y otros datos de la cadena de suministro a los fabricantes, pero con el beneficio adicional proporcionado por la estandarización masiva. Los dos casos de uso típicos para los gemelos digitales electrónicos incluyen:

• Exploración de diseño, abarcando comportamientos eléctricos, mecánicos y cualquier otro
• Simulación de procesamiento y rendimiento utilizando gemelos digitales de los activos y procesos de producción de un fabricante

Estos amplios casos de uso para diseñadores de PCB se basan en otros estándares universales de intercambio de datos de IPC.

Parte de un Ecosistema de Estándares más Amplio

Algunos podrían decir que la IPC está saliendo de su área central histórica de asegurar la calidad del fabricante y la fiabilidad del diseño, pero la nueva norma IPC-2551 se mantiene en la tendencia actual de integración entre diferentes partes de la cadena de valor electrónica. Esto ya está sucediendo fuera de la industria electrónica. También es una visión de futuro en lo que respecta al intercambio de datos entre diferentes actores dentro de la industria. Finalmente, se basa en normas recientes sobre el intercambio de datos, cada una de las cuales afecta a un segmento diferente de la industria electrónica.

Las otras tres normas IPC relevantes que forman la base de la nueva norma IPC-2551 se muestran en la tabla a continuación. Si comenzamos a leer estas normas juntos, podemos empezar a ver una oportunidad para la integración entre estos marcos de intercambio de datos.

Finalmente, el nuevo IPC-2551 define un marco interoperable en el cual miles de aplicaciones de múltiples fuentes pueden trabajar juntas, proporcionando una oportunidad para que las herramientas CAD y los fabricantes implementen prototipos virtuales, incluso en el piso de fábrica. Se basa en los estándares mencionados anteriormente para capturar datos críticos de diseño, datos de producción y datos de la cadena de suministro con el fin de crear gemelos digitales de un producto.

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