Gêmeos Digitais:O que você quer dizer com isso?

Embora o conceito de 'gêmeos digitais' exista há cerca de 30 anos, é improvável que as previsões iniciais pudessem prever onde a tecnologia ...
Por exemplo, nesta primavera, a 36ª Copa América está programada para mostrar o iate monocasco AC75 super-rápido da era espacial. Nos testes, a tecnologia de gêmeos digitais foi usada por uma equipe para emular o desempenho dos marinheiros em um novo barco AC75; um feito que acelerou radicalmente o desenvolvimento de protótipos em comparação com os métodos de teste anteriores.

Agora implantado em áreas como planejamento urbano, saúde e design automotivo, a geminação digital também possui imenso potencial para o setor de manufatura – ajudando em sua busca contínua por maior segurança, maior produtividade e maior eficiência.

O detalhe está nos dados

Dado seu novo status, o termo “gêmeos digitais” tornou-se um pouco abrangente para várias cepas associadas de inovação técnica. Realidade aumentada, interfaces de usuário aprimoradas e modelagem 3D – para citar alguns.

Além disso, também temos a ideia do 'thread digital'. Refere-se à estrutura de comunicação que permite um fluxo de dados conectado e uma visão integrada dos dados de um ativo ao longo de seu ciclo de vida. Como um registro da vida útil de um produto ou sistema, desde a criação até a remoção, o encadeamento digital permite insights sobre funções tradicionalmente isoladas.

E embora seja verdade que todas essas inovações possam envolver funcionalidades associadas, o núcleo da verdadeira geminação digital está nos dados – puro e simples. Um gêmeo digital, em essência, é a geração ou coleta de dados digitais que representam um objeto físico em tempo real.

Relacione isso à manufatura, e se formos associar hipoteticamente seus componentes centrais com características humanas:o equipamento operacional seria o músculo, a conectividade o sistema nervoso – e, o gêmeo digital – esse é o cérebro.

E, como usamos intuitivamente a capacidade de nossos cérebros para lembrar, registrar, analisar, processar e prever no mundo real, a geminação digital pode analisar os dados coletados para fazer o mesmo no mundo digital. No mundo da manufatura, as entradas de dados que contribuem para o encadeamento digital e a geminação digital otimizam as funções operacionais, que ajudam a aumentar o rendimento e melhorar a eficiência.



Fábrica Consciente

Na fabricação, onde até 90% dos dados de fábrica em tempo real não são utilizados, a geminação digital fornece uma base sólida para uma melhor utilização dessas informações para insights de processo.

A partir da experiência em nossa “fábrica consciente” de Oulu, temos conhecimento em primeira mão de como aproveitar a inteligência incorporada em equipamentos operacionais para avaliar esses insights por meio de geminação digital.

Por exemplo, monitoramento do ambiente de produção. Aqui, utilizando uma variedade de fontes de dados, os desvios de umidade e temperatura podem ser observados com alarmes automatizados acionados para identificar onde ajustes ou manutenção podem ser necessários.

A geminação digital também fornece análises automatizadas de processos em tempo real em máquinas conectadas e fontes de dados​, o que acelera a detecção e correção de erros​. E, com o monitoramento do processo de montagem, também em tempo real, o status e o progresso de cada célula do robô podem ser visualizados a qualquer momento a partir de uma interface de usuário central, com um nível de visibilidade até o produto individual.

Questões de infraestrutura

É claro que existem requisitos de infraestrutura necessários para tornar esse nível de percepção uma realidade.

A inteligência incorporada é o primeiro requisito para gêmeos digitais. A internet das coisas (IoT) está literalmente explodindo o número de sensores nas instalações de fabricação. E esse aumento na capacidade de geração de dados está cada vez mais sendo incorporado aos equipamentos de produção em sua fase de projeto. A capacidade de processar e padronizar dados também deve ser combinada com know-how de análise que possa dar sentido ao que está sendo gerado.

O tipo correto de conectividade flexível e robusta também é crucial. Isso geralmente significa conectividade em nível industrial que excede o desempenho do Wi-Fi. Cada vez mais, os fabricantes estão migrando para redes sem fio privadas 4G/LTE e 5G para fornecer os níveis de confiabilidade, segurança e alta largura de banda necessários para a tecnologia operacional com fome de dados.

Como parte de sua jornada de digitalização e Indústria 4.0, os fabricantes também estão analisando inteligência artificial (IA), aprendizado de máquina, automação e inteligência aumentada. No entanto, todos esses recursos atraentes exigem uma conectividade essencial:baixa latência.

Em tempo real e interconectado

A esse respeito, 4G/LTE é o padrão mínimo de conectividade sem fio necessário para fornecer o tipo de baixa latência e tempo de resposta rápido que torna os gêmeos digitais eficazes – fornecendo dados instantaneamente e permitindo resposta imediata do operador. Isso destaca a necessidade de processar dados em velocidade extremamente rápida, o que torna a computação de borda obrigatória.

O 5G é uma promessa ainda maior para a fabricação, à medida que o padrão evolui e o ecossistema de suporte se desenvolve. Com o padrão 5G em desenvolvimento contínuo, as versões subsequentes apresentarão novos recursos, como comunicação sensível ao tempo. Isso proporcionará uma sincronização mais estreita de comunicação e controle entre dispositivos, bem como posicionamento e localização aprimorados.

Além disso, a interconexão do sistema deve ser considerada; destacando a necessidade de comunicar e integrar vários padrões e protocolos em uso nas instalações de produção. Aqui, a conectividade de rede precisa fornecer um tipo de “troca de dados” simples e simplificada, com conectores industriais operando como uma parte importante da equação que faz com que os sistemas conversem entre si de maneira eficaz.

Prósias

Com os fornecedores agora atendendo rapidamente a esses requisitos de infraestrutura, as vantagens potenciais para os fabricantes são substanciais. Automação de processos de suporte, relatórios em tempo real, desempenho aprimorado da fábrica, garantia de qualidade superior e tempos de resposta rápidos são possíveis graças à geminação digital do que está acontecendo no chão de fábrica.

A abordagem do gêmeo digital fornece uma excelente maneira para os fabricantes modelarem com flexibilidade como configurar fluxos de trabalho e recursos em resposta às mudanças nas demandas de produtos e no pipeline de pedidos.

E embora os gêmeos digitais possam nos permitir fazer muito mais, eles não substituem o toque humano. O objetivo da Indústria 4.0 deve ser aumentar a inteligência humana, em vez de substituí-la. Os gêmeos digitais aumentam os insights humanos sobre os processos de fabricação e, sem dúvida, podem fazer “velejar” não apenas na Copa América, mas também no uso de dados para identificar onde as indústrias podem obter ganhos de segurança, produtividade e eficiência.

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