Proyecto PIATIC · Curso 2025 / 2026

El Gemelo Digital como acelerador de la Industria 4.0 extremeña

Diseño, modelado y control digital de una estación de regulación de procesos industriales para replicar en un entorno virtual el funcionamiento de la instalación física real.

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2Centros de FP

2Organismos tecnológicos

3Variables nivel · presión · caudal

6 mesesEne – Jun 2026

Estación física · SMC IPC201C Estación de regulación de procesos industriales SMC IPC201C con sus depósitos de nivel, presión y caudal

Un proyecto colaborativo de la Formación Profesional extremeña

IES Santiago Apóstol IES Javier García Téllez IRIA COMPUTAEX

Introducción

Donde la formación se encuentra con la industria

El gemelo digital es uno de los pilares de la Industria 4.0: permite simular y optimizar procesos industriales sin modificar el entorno real.

Este proyecto desarrolla, de la mano de la Incubadora de Realidades Inmersivas de Almendralejo (IRIA) y sus empresas asociadas, el gemelo digital de una estación de regulación de procesos industriales donde intervienen elementos comunes a numerosas industrias de nuestra región: regulación PID, ajustes de caudal, presión y temperatura.

El objetivo es acercar las tecnologías de la Industria 4.0 a la Formación Profesional, facilitando a las empresas la implementación de soluciones digitales predictivas para la mejora de sus procesos y capacitando al alumnado en entornos digitales avanzados.

Alineado con los Objetivos de Desarrollo Sostenible

ODS 4 Educación de calidad ODS 8 Trabajo decente ODS 9 Industria e innovación ODS 17 Alianzas

Réplica virtual fiel

Un modelo digital que reproduce fielmente los módulos físicos de la estación y su comportamiento en tiempo real.

Sincronización bidireccional

Integración total entre modelo virtual y sistema físico mediante PLC, redes de campo e interfaces IoT.

Aprendizaje inmersivo

Entorno interactivo apoyado en modelado 3D y realidad inmersiva para comprender la Industria 4.0 de forma práctica.

Optimización de procesos

Mantenimiento predictivo, reducción de costes y toma de decisiones basada en datos, sin construir prototipos físicos.

Centros y empresas

Quiénes hacen posible el proyecto

Una alianza entre centros de Formación Profesional y organismos tecnológicos punteros de Extremadura para impulsar la transferencia del conocimiento.

Centro coordinador

IES Santiago Apóstol

Almendralejo · Badajoz

Lidera la coordinación del proyecto. Aporta el CFGS de Automatización y Robótica Industrial y las familias de Electricidad y Electrónica.

Diseño y modeladoSensóricaRegulación

Centro participante

IES Javier García Téllez

Cáceres

Desarrolla la configuración y programación de equipos. Aporta las familias de Electricidad y Electrónica y de Energía y Agua.

ProgramaciónConfiguraciónIntegración

Organismo · IRIA

Incubadora de Realidades Inmersivas

Almendralejo · FUNDECYT-PCTEX

Aporta su experiencia en tecnologías de simulación, modelado 3D, realidad virtual y aumentada para crear el entorno formativo inmersivo.

Realidad inmersivaModelado 3DDifusión

Organismo · COMPUTAEX

Centro de Supercomputación de Extremadura

Extremadura

Proporciona asesoramiento técnico especializado, apoyo en el modelado tridimensional y validación de los resultados obtenidos.

SupercomputaciónValidaciónAsesoramiento

Juan Carlos Obregón Crespo Coordinador del proyecto · IES Santiago Apóstol · Sistemas Electrotécnicos y Automáticos

jcobregonc01@educarex.es

Tecnologías utilizadas

El stack de la Industria 4.0

Herramientas de diseño, simulación, control y comunicación industrial que conforman el ecosistema de aprendizaje del gemelo digital.

Gemelo digital

Réplica virtual sincronizada de la estación física para simulación, monitorización y control en tiempo real.

Siemens NX

Modelado 3D de los módulos físicos: almacenamiento, proceso y manipulación, con sus sensores y actuadores.

PLC y control

Autómatas programables que gobiernan el proceso real y se comunican con el modelo virtual de forma bidireccional.

IIoT · Internet de las cosas

Interfaces IoT y redes de campo para la adquisición y sincronización de datos entre entornos físico y digital.

HMI · SCADA

Sistemas de supervisión y visualización que permiten observar y operar simultáneamente el modelo físico y su gemelo.

Regulación PID

Control de nivel, presión y caudal mediante lazos de regulación PID, base de innumerables procesos industriales.

Estación de procesos

Instalación modular tipo FESTO MPS PA / SMC IPC201C que reproduce un proceso industrial automatizado real.

IA y Big Data

Analítica de datos e inteligencia artificial aplicadas al mantenimiento predictivo y la optimización de procesos.

Realidad virtual y aumentada

Tecnologías inmersivas aportadas por IRIA para un entorno de aprendizaje interactivo de alto valor tecnológico.

Vista general de la estación de regulación de procesos con sus tres depósitos y el panel de control — **Estación de regulación de procesos** Módulos de nivel, presión y caudal instrumentados con PLC y sensórica industrial.

Detalle de la instrumentación y elementos de la estación

Detalle de componentes neumáticos y de regulación de la estación

Desarrollo del proyecto

Tres fases, seis meses de trabajo

De enero a junio de 2026, con una gestión colaborativa entre los dos centros participantes y la empresa IRIA, siguiendo una metodología basada en retos.

Enero – Febrero 20262 mesesIES Santiago Apóstol + IRIA

Diseño y modelado del gemelo digital

Análisis de la estación, planificación técnica y creación del modelo tridimensional de la estación y su entorno virtual en Siemens NX.

Estudio de la arquitectura y documentación técnica de la estación.
Modelado 3D de los módulos de proceso, almacenamiento y manipulación.
Creación del entorno virtual y primeras pruebas de simulación.

Marzo – Abril 20262 mesesIES Javier García Téllez + IRIA

Integración y programación del sistema híbrido

Comunicación entre el entorno físico y el modelo virtual, integrando sensores, actuadores y PLCs mediante protocolos industriales.

Configuración y programación de PLCs y sistemas de sensorización.
Conexión del modelo virtual con el sistema físico.
Interfaz de control y visualización en tiempo real, y validación de la sincronización.

Mayo – Junio 20262 mesesAmbos centros + IRIA

Validación, formación y difusión

Validación completa del sistema, evaluación de resultados y creación de materiales didácticos, con difusión entre la comunidad educativa y las empresas.

Pruebas funcionales y ajustes finales del gemelo digital.
Elaboración de manuales técnicos y guías docentes.
Formación del profesorado y presentación en jornadas intercentros.

Estación en funcionamiento

El proceso real que da vida al gemelo

La estación reproduce un proceso industrial automatizado con control de nivel, presión y caudal. A partir de su comportamiento real se construye y valida el gemelo digital, comparando la simulación con la instalación física.

A través del gemelo, el alumnado observa y manipula digitalmente el comportamiento de la estación, analiza los datos de sensores y actuadores y evalúa el impacto de los ajustes de parámetros en la eficiencia del proceso.

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