Gêmeos digitais:o que são, vantagens e aplicações

O que são gêmeos digitais?

Gêmeos digitais são representações digitais ou virtuais de um objeto ou processo físico. Essas representações digitais são alimentadas com dados reais adquiridos por sensores colocados no processo real, que são processados ​​com Inteligência Artificial técnicas. Ou seja, são esses dados que permitem representar virtualmente o processo real. A partir daqui, você pode simular comportamentos, prever como um objeto ou processo funcionará, entre outras coisas.

No ambiente industrial podemos encontrar gêmeos digitais de produto ou processo.

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  Gêmeos de produtos digitais representam virtualmente todas as partes físicas de um produto:eletrônica, mecânica e software.
  
  Esta representação virtual permite simular diferentes situações do processo de fabricação e de uso. Desta forma, pode ser validado e testado de todas as formas, antes da fabricação.
  

• Os gêmeos do processo digital são uma reprodução virtual das linhas de produção onde todas as etapas do mesmo estão integradas. Se o processo for real, dele podem ser obtidos dados para simular determinados comportamentos, se ao contrário não estiver em operação porque está em fase de projeto, dados e situações podem ser simulados antes de iniciar.

Os gêmeos digitais podem ser muito complexos ou muito simples, dependendo do processo ou produto que você deseja representar e do número de dados disponíveis para ele.

Como funciona um gêmeo digital?

Para desenvolver e implantar gêmeos digitais, é nnecessário coletar as informações que são geradas no ambiente físico. Essas informações são coletadas por sensores e outros dispositivos que coletam dados reais sobre o status do processo ou produto.

Por outro lado, esta informação deve ser tratada e processada corretamente. Para lidar com todo esse volume de dados, os sensores e dispositivos deve estar conectado em um sistema baseado em nuvem capaz de receber os dados em tempo real e processá-los. Uma vez processados ​​os dados, é possível gerar a réplica virtual, que é um gêmeo digital.

O gêmeo digital recebe as informações dos sensores em tempo real e imita o que acontece na realidade. Consequentemente, permite representar problemas virtualmente possíveis que surgem durante o desenvolvimento ou operação de um processo ou máquina e é muito útil para a melhoria dos comportamentos e da eficiência das máquinas.

Portanto, é necessário que todo o processo esteja envolvido na criação desses gêmeos digitais, se forem obtidas informações de todas as etapas do processo, essa réplica virtual será mais representativa do processo real.

Quais são as vantagens dos gêmeos digitais?

Os gêmeos digitais têm inúmeras vantagens, pois melhoram o comportamento de processos e produtos, o que geralmente significa melhorar sua eficiência.

• Gêmeos digitais permitem antecipar possíveis problemas que podem surgir no futuro. Isso reduz os defeitos do produto e reduz o tempo de fabricação, entre outras coisas.
• Melhoria e otimização dos processos de produção por meio de informações reais.
• Reduza o tempo de inatividade não planejado devido a possíveis erros.
• Eles reduzem acidentes pois permitem simular todo o tipo de situações e casuísticas.
• Redução dos custos de manutenção executando tarefas de manutenção preventiva.
• Oportunidades de melhoria contínua por meio de simulações, identificando falhas e ineficiências.

O gêmeo digital é um excelente Indústria 4.0 ferramenta que permite testar novas tecnologias virtualmente para simular comportamentos e reduzir riscos. Além disso, permitem monitorar a atividade em tempo real e otimizar os comportamentos e estados que ocorrem. Você pode realizar a avaliação de desempenho de um processo ou produto em tempo real com pouca perda de produtividade.

Aplicações de gêmeos digitais na indústria

Os gêmeos digitais podem ser aplicados em todos os tipos de indústria e para diferentes aplicações. Aqui estão alguns exemplos dos setores e aplicações em que os gêmeos digitais podem ser usados.

• Fabricação

  
  Os gêmeos digitais permitem simular processos completos com todas as suas etapas. Isso permite, por sua vez, otimizar todo o processo. Ele pode ser aplicado diretamente aos produtos tanto no processo de projeto quanto de fabricação. Eles permitem prever a operação de um produto ou processo de produção antes de seu start-up, o que permite antecipar possíveis erros e economizar custos.
  

• Energia

  
  Modelos baseados em dados reais podem ser desenvolvidos para prever comportamentos que otimizam as atividades de geração de energia por meio da análise de grandes quantidades desses dados. Os gêmeos digitais permitem modelar o desempenho de usinas de energia representando o seu estado e funcionamento. Eles também podem ajudar a identificar a demanda de energia, reduzir os custos de implantação de novas usinas e melhorar a tomada de decisões nas etapas de armazenamento de energia.
  

• Automotivo

  
  Essas representações virtuais podem simular comportamentos e evitar possíveis falhas tanto na produção como na operação subsequente do veículo. Um gêmeo digital economiza custos e reduz erros nas etapas de produção. Também permite identificar possíveis gargalos e reduzir o tempo de desenvolvimento. Por último, melhoram a qualidade do veículo final.
  

• Logística

  
  Os gêmeos digitais também são usados ​​para simular os fluxos de materiais e pessoas , que permite melhorar e otimizar os processos logísticos. Eles permitem capturar todos os estados do processo e simular diferentes cenários. Essas simulações fornecem informações para a tomada de decisão e permitem fazer a mais adequada em cada caso.

Para concluir, os gêmeos digitais permitem que testes virtuais sejam executados de forma muito mais econômica do que se tivessem que ser realizados no mundo real. Eles permitem testar novas tecnologias, reduzir falhas e otimizar todos os tipos de processos e produtos.

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