Usando tecnologia de gêmeos digitais na fabricação

A tecnologia de gêmeos digitais é uma solução de software que usa sensores, câmeras e outras formas de coleta de dados de IoT para criar um modelo virtual de um processo ou produto que não apenas atualiza interativamente com sua contraparte física, mas também pode ser usado para testar como a parte ou processo responde em diferentes cenários. Usada corretamente, a tecnologia de gêmeos digitais pode ajudar as empresas a otimizar seus produtos e processos para serem mais eficientes e econômicos.

O conceito ainda é relativamente jovem, mas os gêmeos digitais já demonstraram profundas aplicações práticas. O setor de gerenciamento da cadeia de suprimentos, por exemplo, os usa para modelar layouts e condições do armazém antes de implementar mudanças – que pesquisas da McKinsey mostram que podem melhorar a eficiência do armazém em até 25%. Existem alguns aplicativos que são especialmente relevantes para os fabricantes:processamento e fabricação e manutenção preditiva. Aqui está como eles funcionam.

Gêmeos digitais:modelos virtuais baseados em dados

O primeiro aplicativo relevante para gêmeos digitais na fabricação usa a tecnologia para criar cópias virtuais de uma peça à medida que a peça está sendo criada e pós-processada. Se os engenheiros entenderem o processo de fabricação completamente, eles poderão modelar como as propriedades das peças mudarão durante cada processo e fase de produção antes que as peças sejam fabricadas.

Os gêmeos digitais também permitem testes de campo virtuais por meio de condições em tempo real para produtos, o que é especialmente útil para peças e componentes que estão constantemente expostos a diferentes condições por longos períodos de tempo. Essas peças podem falhar após seis meses ou após vários anos, dependendo das condições, mas inserir medições de temperatura, umidade, tempo de execução e várias condições operacionais (como se faz parte de um sistema de motor) em um gêmeo digital pode fornecer aos fabricantes uma visão mais clara imagem do desempenho do produto em tempo real, bem como qual é a sua vida útil.

Um gêmeo digital pode ajudar a prever quando uma determinada peça tem uma alta probabilidade de falha, para que possa ser atendida preventivamente para evitar qualquer interrupção nas operações. Do jeito que está, pode ser difícil medir o desgaste relativo ou prever a vida útil de uma peça com precisão, o que pode levar a falhas dispendiosas de peças ou substituição de peças desnecessariamente precoce. É claro que o momento certo para fazer a manutenção dos componentes dependerá de vários fatores – incluindo aplicação, durabilidade, desgaste e ambiente – mas a tecnologia de gêmeos digitais pode ajudar a prolongar a vida útil efetiva e o valor de uma peça por meio de manutenção estratégica orientada por dados.

A principal desvantagem da tecnologia de gêmeos digitais é que ela requer bons dados e modelos para serem úteis. A infraestrutura de tecnologia necessária para construir um gêmeo digital que colete os dados corretos, consolide diferentes fontes de dados e analise os dados corretamente pode ser mais complicada do que projetar a peça em si.

As fontes de dados mais relevantes variam de acordo com a aplicação da peça, mas, em geral, as condições ambientais e operacionais da peça (como temperatura, umidade, velocidade de operação etc.) são vitais. As informações de material da peça são tão importantes quanto sua geometria, e essas informações também precisam ser sobrepostas.

O futuro da tecnologia de gêmeos digitais

A tecnologia de gêmeos digitais utiliza grandes conjuntos de dados para fornecer maior visibilidade do estado de várias partes, ajudando as empresas a identificar necessidades críticas de infraestrutura e praticar manutenção preditiva. Não deve ser surpresa, portanto, que as empresas de todos os setores de mercado tenham aproveitado rapidamente os benefícios proporcionados pelos gêmeos digitais. De fato, o Gartner prevê que metade de todas as empresas industriais usará a tecnologia em alguma capacidade até 2021, e pesquisas adicionais prevêem que não apenas quase 90% das plataformas de IoT suportarão geminação digital até 2025, mas que se tornará um recurso padrão para Aplicativos IoT até 2025. A tecnologia tem uma ampla gama de aplicações e usos potenciais, muitos dos quais ainda inexplorados.

Para obter insights acionáveis ​​sobre produtos ou processos que os gêmeos digitais fornecem, os fabricantes e as equipes de produtos precisarão encontrar um parceiro de software para ajudar a coletar e analisar os dados ou desenvolver esses recursos internamente. A coleta de dados é importante, mas está longe de ser uma solução abrangente:obter informações valiosas requer uma ampla variedade de dados e as ferramentas e conjuntos de habilidades necessários para analisá-los adequadamente. Se o gêmeo digital de um sistema complexo estiver coletando dados de cinco ou seis fontes diferentes, por exemplo, centralizar esses dados em um local pode exigir soluções de software especializadas para garantir uma maneira integrada de sondar e analisar os dados.

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