A comprehensive review of AI-based digital twin applications in manufacturing: Integration across operator, product, and process dimensions

 

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Autores: Alfaro Víquez, David Gerardo, Zamora Hernández, Mauricio Andrés, Fernández Vega, Michael, García Rodríguez, José, Azorín López, Jorge
格式: artículo de revisión
Fecha de Publicación:2025
實物特徵:Los gemelos digitales (DTs) representan una tecnología transformadora en la manufactura, al facilitar avances significativos en monitoreo, simulación y optimización. Este artículo ofrece una amplia revisión bibliográfica de aplicaciones de DT basadas en inteligencia artificial, categorizadas en tres dimensiones principales: operador, proceso y producto. La dimensión operador se centra en mejorar la seguridad y la ergonomía mediante asistencia inteligente, utilizando monitoreo en tiempo real e inteligencia artificial, especialmente en contextos de colaboración humano-robot. La dimensión proceso aborda la optimización de flujos de producción, la identificación de cuellos de botella y la reconfiguración dinámica de sistemas mediante modelos predictivos y simulaciones en tiempo real. La dimensión producto enfatiza las aplicaciones orientadas a mejorar el diseño y la calidad del producto, empleando datos históricos y de ciclo de vida para responder a las demandas cambiantes del mercado. Esta categorización proporciona un marco estructurado para analizar las capacidades y tendencias específicas de los DT, al tiempo que identifica vacíos de conocimiento en la investigación contemporánea. La revisión destaca los principales desafíos: interoperabilidad tecnológica, integración de datos y altos costos de implementación, subrayando cómo los gemelos digitales, respaldados por IA, pueden impulsar la transición hacia sistemas de manufactura sostenibles y centrados en el ser humano, en línea con la Industria 5.0. Los hallazgos ofrecen valiosas perspectivas para avanzar en el estado del arte y explorar futuras oportunidades en aplicaciones de gemelos digitales.
País:Kérwá
機構:Universidad de Costa Rica
Repositorio:Kérwá
語言:Inglés
OAI Identifier:oai:kerwa.ucr.ac.cr:10669/102828
在線閱讀:https://hdl.handle.net/10669/102828
https://doi.org/10.3390/electronics14040646
Palabra clave:digital twin
human digital twin
Industry 4.0
Industry 5.0
framework
gemelo digital
gemelo digital humano
Industria 4.0
Industria 5.0
marco de análisis