Introducción
En muchos proyectos tecnológicos, la simulación y la validación siguen viéndose como tareas secundarias o fases finales del desarrollo. Sin embargo, en sistemas industriales reales —y especialmente en entornos safety-critical— estas actividades son una parte central del diseño, no un complemento.
Simular y validar no consiste únicamente en comprobar que “todo funciona”, sino en demostrar de forma sistemática que el sistema se comporta correctamente en condiciones normales y anómalas.
Simulación: entender el sistema antes de construirlo
La simulación permite analizar el comportamiento de un sistema antes de su implementación física o su despliegue en planta. Bien utilizada, aporta ventajas claras:
- Detección temprana de errores de diseño
- Evaluación de alternativas arquitectónicas
- Reducción de iteraciones costosas en fases avanzadas
- Mejora de la calidad global del sistema
En sistemas digitales, embebidos o industriales, la simulación es una herramienta clave para anticiparse a problemas que no siempre aparecen en pruebas básicas.
Validación: demostrar que el sistema cumple su función
Validar no es lo mismo que probar. Mientras que las pruebas buscan detectar fallos, la validación busca responder a una pregunta más profunda:
¿El sistema hace exactamente lo que debe hacer, en todos los escenarios relevantes?
Esto implica:
- Definir claramente los requisitos funcionales
- Analizar escenarios límite y condiciones de fallo
- Verificar comportamientos esperados y no esperados
- Asegurar la trazabilidad entre requisitos, diseño y resultados
En proyectos industriales y ferroviarios, la validación es una exigencia contractual y normativa, no una opción.
Simulación y validación en sistemas complejos
A medida que los sistemas crecen en complejidad —integrando PLCs, FPGAs, software embebido y sistemas de supervisión—, la simulación y validación deben abordarse a nivel de sistema, no de componentes aislados.
Algunos ejemplos habituales:
- Simulación de lógicas de control antes de la puesta en marcha
- Verificación funcional de diseños FPGA mediante testbenches
- Análisis de modos degradados y recuperación tras fallos
- Validación de interacciones entre subsistemas
El objetivo es evitar que los problemas aparezcan cuando el sistema ya está en producción.
Entornos safety-critical: cuando el fallo no es aceptable
En sistemas safety-critical, el enfoque cambia radicalmente:
- No basta con que el sistema funcione la mayor parte del tiempo
- Se debe garantizar un comportamiento seguro ante cualquier condición razonable
Aquí, la simulación y la validación permiten:
- Analizar situaciones peligrosas sin riesgo real
- Verificar mecanismos de protección y fallback
- Asegurar que el sistema entra en estados seguros ante fallos
Este enfoque es habitual en sectores como el ferroviario, donde la fiabilidad y la trazabilidad son críticas.
Conclusión
La simulación y la validación no son fases accesorias del desarrollo, sino herramientas fundamentales para construir sistemas fiables, robustos y mantenibles.
Invertir tiempo y rigor en estas etapas reduce riesgos, costes y problemas futuros, y permite afrontar proyectos industriales complejos con mayor confianza técnica.
Si estás desarrollando un sistema industrial, embebido o digital y necesitas apoyo en la definición de estrategias de simulación o validación, es posible analizar el proyecto y definir un enfoque riguroso adaptado a su nivel de criticidad.