Agosto de 2021 Opinião do convidado:Automação baseada em localização - Por que um gêmeo digital de coisas em movimento é a peça que faltava para uma automação industrial de sucesso

  27 de agosto de 2021  

Este artigo descreve por que o conceito promissor de gêmeo digital frequentemente fica aquém de seu objetivo de automação e conectividade ponta a ponta. Ele argumenta que, para alcançar uma transformação digital completa, as empresas precisam equipar seus gêmeos digitais com dados precisos baseados na localização de todos os ativos móveis no chão de fábrica e em sua cadeia de suprimentos. Esses dados abrangentes baseados em localização permitem que gêmeos digitais criem percepções acionáveis ​​para excelência operacional, automação de processos inteligentes e maior qualidade de produção. Os casos de uso descritos incluem automação com base em localização, desde o gerenciamento de ativos até o controle de ferramentas, resultando em maior produtividade, qualidade, flexibilidade e sustentabilidade.

Conforme definido pelo Digital Twin Consortium, os gêmeos digitais são uma representação virtual de entidades e processos do mundo real, e o mecanismo pelo qual as entidades do mundo real e virtual são sincronizadas. [1] Usando dados de sensor, gêmeos digitais criam um modelo virtual que pode ser usado para analisar, otimizar e automatizar o estado atual e futuro de ativos físicos ou processos em ambientes industriais. De iteração de produto, gerenciamento de ativos, manutenção preditiva e prevenção de tempo de inatividade, os gêmeos digitais permitem uma variedade de casos de uso e permitem que as empresas tomem decisões baseadas em dados sobre manutenção, sustentabilidade, eficiência de processo e desempenho.

A parte que falta para a automação de ponta a ponta

Embora o conceito de gêmeo digital não seja novo, sua relevância para a automação industrial e a implementação de processos de manufatura inteligentes está aumentando continuamente. No passado, tanto o chão de fábrica quanto seu gêmeo digital tinham uma desvantagem:a espantosa falta de dados sobre a movimentação de ativos no chão de fábrica. Mehdi Bentanfous, CEO das Américas da KINEXON Inc. afirma que “o impacto de um gêmeo digital é tão forte quanto os dados dos quais ele se baseia. A maquinaria, que representa apenas 1% de todos os ativos em uma instalação de produção típica, é a parte principal que foi digitalizada até agora. Isso significa que as empresas carecem de informações críticas sobre 99% de seu chão de fábrica - a saber, ativos que estão se movendo pela fábrica, incluindo produtos, paletes, ferramentas, AGVs. A abordagem do KINEXON é baseada na localização, o que significa que sensores de rastreamento de ativos em tempo real ultraprecisos fornecem dados que realmente refletem os processos dinâmicos no chão de fábrica e na cadeia de suprimentos e cria uma consciência situacional incomparável. ”

Portanto, embora os gêmeos digitais tenham sido alavancados com sucesso para controle de máquina e prototipagem, as empresas mal arranharam a superfície quando se trata do potencial dos dados em tempo real sobre a localização e o status do produto de ativos no chão de fábrica e na cadeia de suprimentos. A plataforma de automação baseada em localização (LAP) da KINEXON está aqui para fechar essa lacuna de dados atual, transformando dados de localização de diferentes fontes de tecnologia em um gêmeo digital baseado em localização. Este gêmeo digital então gera insights acionáveis ​​em tempo real. De acordo com Jan Burian, Diretor Sênior e Chefe da IDC Manufacturing Insights EMEA, “a localização em tempo real é uma parte essencial e integrante da fábrica inteligente de amanhã. Assim, com a transparência que pode ser alcançada no chão de fábrica, as empresas podem melhorar seu rendimento de produção e logística. ”

Dada a crescente automação de máquinas e processos, digitalizar os ativos móveis envolvidos está provando ser inestimável para a automação de ponta a ponta e otimização do processo de produção. Ao longo da cadeia de suprimentos, dados em tempo real de ativos móveis podem ser rastreados por várias tecnologias, como UWB ou BLE em ambientes internos e GPS em ambientes externos. Ele é então processado e ativado em uma plataforma de automação baseada em localização, que simultaneamente abastece outros sistemas de terceiros, como WMS, MES e IoT e plataformas analíticas. Um WMS, por exemplo, poderia reagir mais rápido e priorizar novamente o gerenciamento de pedidos em tempo real, enquanto um MES se beneficiaria de um melhor controle e planejamento da máquina com base em dados de reposição de material em tempo real. Além disso, as plataformas gerais de IoT e analítica normalmente se beneficiam da integração de uma plataforma de automação baseada em localização. Dados os dados superiores que recebem do LAP, eles podem analisar os processos da cadeia de suprimentos pela primeira vez de uma forma holística, do fornecedor ao cliente. Isso é possível combinando dados baseados em localização do gêmeo digital com dados do sensor como temperatura, pressão e outros dados de contexto relacionados ao pedido. Essa transparência de ponta a ponta é um dos resultados mais importantes nas iniciativas de transformação digital.

A chave para capacitar as empresas a aproveitar totalmente os benefícios da Internet das Coisas Industrial (IIoT) é o foco incomparável do KINEXON na interoperabilidade. Garantir que o gêmeo digital integre tecnologias ao longo de todo o espectro de localização e também se integre perfeitamente à pilha de software atual cria sinergias entre sistemas de software, usuários e processos ao longo de toda a cadeia de suprimentos. O objetivo da KINEXON é que seu gêmeo digital transforme silos de tecnologia em fontes de dados que agregam valor e possibilite casos de uso de manufatura inteligentes por meio do compartilhamento e integração de dados.

Não há dúvida de que os gêmeos digitais vieram para ficar, e 2020 foi um exemplo de seu valor na manufatura discreta. “Em tempos de turbulência econômica e volatilidade da demanda, como experimentamos durante a pandemia de COVID-19, a Digital Twins pode ajudar as empresas a desenvolver planos robustos e resilientes para suas cadeias de suprimentos e produção. Essa é uma vantagem inestimável ”, diz Bentanfous de KINEXON. Não é surpresa que haja uma tremenda trajetória de crescimento para o mercado de gêmeos digitais. Antes da pandemia, a pesquisa do Gartner descobriu que 13% das organizações que implementam projetos de IoT já usavam gêmeos digitais, enquanto 62% estavam em processo de estabelecer o uso de gêmeos digitais ou planejando fazê-lo. Após a pandemia, o Gartner espera que até 2023, um terço das empresas de médio a grande porte que implementaram a IoT terão implementado pelo menos um gêmeo digital associado a um caso de uso motivado pelo COVID-19. [2] A previsão é de que todo o mercado alcance US $ 48,2 bilhões em 2026. [3]

5 principais motivos para investir em um gêmeo digital com base na localização

1. Otimização de processos e tempo de produção acelerado

Os gêmeos digitais baseados em localização podem aproveitar dados para incontáveis ​​casos de uso de IoT, incluindo gerenciamento de estoque, automação de processos, produção sem papel, rastreamento e rastreamento, controle automatizado de ferramentas, operações AMR, pesquisa e localização. Os dados não são apenas uma fonte importante para automação, mas também rastreabilidade e criação de thread digital ao longo de toda a cadeia de suprimentos. Os gêmeos digitais podem ajudar a reduzir o desperdício, atrasos e ineficiências ao aproveitar dados históricos e em tempo real e fazer previsões futuras.

2. Avaliação de risco em tempo real e manutenção preditiva

Os dados processados ​​por uma plataforma de automação baseada em localização (LAP) são fundamentais para a identificação de riscos tanto para os trabalhadores como para os ativos. Em vez de depender de programações de manutenção genéricas ou periódicas, os gêmeos digitais permitem a manutenção preditiva baseada na condição. Isso evita tempos de inatividade indesejados das máquinas, otimiza os recursos e melhora a disponibilidade e a confiabilidade dos ativos. Ao mesmo tempo, eles apresentam um enorme potencial para a segurança do trabalhador, prevenção de colisões e outras aplicações de segurança no local de trabalho.

3. Valor imediato e rápido ROI

Um gêmeo digital para mover coisas é alimentado por dados de RTLS prontos para uso e outros sistemas de localização. Suas descobertas alimentam decisões baseadas em dados, ajudam a identificar gargalos e oportunidades de otimização.

Com uma interface amigável ao cliente, eles fornecem valor imediato em um nível operacional sem sobrecarregar os sistemas de TI ou OT existentes.

4. Integração de todos os sistemas IoT

A interoperabilidade é um aspecto fundamental de uma estratégia de transformação digital de sucesso. O Digital Twin do KINEXON foi projetado para se integrar perfeitamente às pilhas de software existentes e processar dados de qualquer fonte de tecnologia. Sem demandas excessivas de TI ou OT, ele habilita diretamente a automação baseada em localização, ao mesmo tempo que fornece uma entrada superior para outros processos de IoT e análises de big data em software de terceiros.

5. Preparando sua empresa para o futuro

Gêmeos digitais e automação baseada em localização são a base para colher os benefícios de novas tecnologias de ponta, como IA ou aprendizado de máquina. Como um hub de automação central, eles reduzem os silos de tecnologia e departamentos e promovem a colaboração e a inovação. Isso se torna cada vez mais relevante quando se leva em consideração a demanda por monitoramento remoto em tempo real, solução de problemas, cooperação e realidades de trabalho em um mundo cada vez mais fragmentado e global.

Exemplo de caso de uso:

Os gêmeos digitais são valiosos em todos os setores da indústria, mas automotivo e manufatura estão entre os principais setores para seu uso:

- Fabricação:Velocidade da linha de montagem 5% mais rápida por meio do controle automatizado de ferramentas

Um fabricante automotivo líder global tem aproveitado a plataforma de automação baseada em localização da KINEXON para o controle automatizado de ferramentas ao longo da linha de montagem. A configuração automatizada de ferramentas, a criação rápida e eficaz de cercas geográficas e a visualização digital ultraprecisa do processo de montagem não só geraram uma economia de milhões, mas também ajudaram a reduzir erros manuais e recalls de produtos. A solução KINEXON para o fabricante de veículos multinacional foi reconhecida com vários prêmios do setor.

- Fornecedor automotivo:aumento anual de economia e produtividade por meio da Otimização do Fluxo de Material

O fornecedor automotivo líder Continental aproveita o software KINEXON para a otimização da cadeia de suprimentos e do fluxo de material. Os AGVs e as caixas de coleta são equipados com sensores RTLS cujos dados são processados ​​no gêmeo digital. A solução não apenas aumentou a utilização do AVG, mas também otimizou o fornecimento e reposição de material, ao mesmo tempo que oferece transparência total sobre os processos de intralogística. Mais detalhes sobre o espectro completo de soluções estão disponíveis neste estudo de caso.

Conclusão:Conclua sua transformação digital com gêmeos digitais habilitados para localização

“Os dados de localização continuam sendo um dos maiores recursos inexplorados para as empresas hoje. Ao mesmo tempo, derivar o valor real de aplicativos de IoT depende de dados confiáveis ​​e precisos do universo de “Localização das Coisas”, ”tão Bentanfous.

Investir em gêmeos digitais não é apenas uma decisão financeira razoável para os resultados financeiros de hoje, mas também prepara uma empresa para mais economia de custos em médio e longo prazo. Dada a recente revolução de preços e o aumento da taxa de adoção de diferentes tecnologias de localização, como Ultra-Wideband (UWB) ultrapreciso para rastreamento interno ou GPS para rastreamento externo, o potencial de agregar valor por meio da automação baseada em localização com um gêmeo digital para mover coisas é agora pronto e disponível para qualquer empresa aproveitar.

Jasmin Welter é o gerente de marketing B2B da empresa global de tecnologia KINEXON. Com o KINEXON, a Jasmin está impulsionando a utilização de tecnologias de localização para automação industrial baseada em localização. Jasmin tem mais de 10 anos de experiência trabalhando com e para empresas internacionais nos setores de manufatura e logística, com foco particular em manufatura inteligente e transformação digital. Você pode se conectar com Jasmin no LinkedIn e seguir as atualizações sobre automação baseada em localização aqui

[1] https://www.digitaltwinconsortium.org/initiatives/the-definition-of-a-digital-twin.htm
[2] https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2020-10-29-gartner-survey-reveals-47-percent-of-organizations-will-increase-investments-in-iot -apesar do impacto-de-covid-19-
[3] https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/digital-twin-market-225269522.html