CenterLine Aumenta Eficiência de Manufatura com Tecnologia de Gêmeo Virtual

Na ciência militar, um "multiplicador de força" é um sistema operacional que usa estratégia para aumentar a eficácia de armamentos existentes. Podemos usar a ideia como metáfora para melhorar a eficiência de sistemas de informação de engenharia e manufatura, do conceito inicial ao serviço contínuo ao cliente.

Os "armamentos" da automação industrial são representados por uma variedade de siglas: CAD, CAE, PDM, PLM, SCM, MES, CMS e mais. Quase toda empresa de manufatura tem algum nível de automação de processo, ainda muitas conversas sobre processos de manufatura terminam com a frase: "então copiamos os dados da lista de materiais." É onde as melhorias de eficiência param. Para continuar nossa metáfora inicial, empresas de manufatura possuem os armamentos, mas não há estratégia superior para torná-los um multiplicador de força industrial.

Temos acesso a muitas soluções de criação, coleta e gestão de dados em todo o espaço de manufatura que informam vários aspectos do que um produto deveria se tornar e como um processo de manufatura deveria funcionar, sistema por sistema. O próximo passo é ir além do "deveria" para o "faz". Transformar informação em inteligência em tempo real é o multiplicador de força — os dados de desempenho planejado que estas soluções fornecem podem se tornar informação sobre desempenho real, em tempo real.

Estratégias de Informação Estratégicas

Thread virtual e gêmeo virtual (também conhecidos como digital twin/thread) são dois conceitos relacionados na vanguarda desta busca por inteligência em tempo real. Como lembrete, uma thread virtual é a capacidade dos usuários melhorarem desempenhos específicos entregando a informação certa para as pessoas certas no momento certo. Enquanto isso, um gêmeo virtual é uma representação visual constantemente atualizada de um produto, sistema ou processo baseada em dados do mundo real.

Esses novos frameworks de informação impulsionam um novo modelo de processo no qual dados são vistos como parte tanto de uma thread virtual quanto de um gêmeo virtual. Na engenharia baseada em modelo, por exemplo, a thread e o gêmeo representam um framework estratégico para criar valor máximo na empresa. Ambos incluem requisitos como-projetados; registros de validação e calibração; e dados como-construídos, como-operados e como-mantidos.

Thread virtual e gêmeo virtual são conceitos, não produtos ou serviços específicos: Você não pode correr para seu integrador local e encomendar uma thread virtual. Em vez disso, eles fornecem soluções que ajudam usuários a criar sistemas totalmente digitais nos quais cada indivíduo na organização tem toda a informação necessária em um sistema fácil de acessar e compartilhar.

Conectividade é o objetivo superior. Muitos problemas relacionados a dados se resumem a conexões e acesso, significando que empresas precisam eliminar as ineficiências que assolam operações de manufatura.

Quantos destes desafios existem na sua organização?

• Mudanças de engenharia não chegam ao chão de fábrica em tempo hábil
• Falta de visibilidade do fornecedor
• Nenhum padrão ou controle na criação de instruções de trabalho
• Gestão e controle de conteúdo fora de sincronia
• Marketing cria conteúdo com informação de design desatualizada
• Perda de produtividade devido a informação imprecisa, não clara
• Falta de acesso a dados para as pessoas certas.

Embora muitos destes problemas soem como problemas de tecnologia ou metodologia, eles sempre impactam os indivíduos na operação downstream impedindo sua capacidade de otimizar fluxos de trabalho. Para tornar operações mais eficientes, você deve melhorar os sistemas em uso, não tentar "consertar" as pessoas que os usam. Sistemas totalmente digitais servem às necessidades dos membros da equipe eliminando estes problemas de conectividade e acesso a dados.

A Thread Virtual

A thread virtual — o lado de comunicações do novo framework industrial — permite fluxo de dados conectado para toda informação de ativos e metadados relacionados. A ideia da thread virtual originou-se em pesquisa aeroespacial há mais de 10 anos, quando pesquisadores no Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA na Base Aérea Wright-Patterson a usaram para descrever montagem orientada por modelo no chão de fábrica. Múltiplas threads se estendem do modelo (a fonte de dados comum) para design, aquisição, teste, produção, operações de campo e equipes de sustentação, significando que não há necessidade de qualquer indivíduo na thread solicitar dados ou responder a solicitações de dados com e-mail copiar/colar. A informação está sempre "ligada" e sempre acessível, estabelecendo um verdadeiro recurso singular e caminho de comunicação para todas as partes independentemente de silo ou fluxo de trabalho.

O Gêmeo Virtual na CenterLine

Ter acesso sempre ligado, em tempo real a dados de threads virtuais torna um gêmeo virtual possível. As threads transmitem uma visão abrangente do produto, combinando detalhes da Lista de Materiais com dados CAD/CAE para uma representação visual, virtual, em tempo real. É necessário um fluxo bidirecional em threads virtuais para habilitar um verdadeiro gêmeo virtual, exigindo um loop de feedback onde calibração, validação, como-construído e como-usado todos atualizam o gêmeo. Juntos, a thread virtual e o gêmeo virtual são a unificação de design e dados.

Por exemplo, a empresa canadense de processo de automação industrial e tecnologia CenterLine Limited (Windsor, Ontário), produtora de linhas de soldagem e montagem automatizadas personalizadas, enfrentou desafios com configurações de fábrica caras, especialmente se a empresa precisasse corrigir erros de design ou abordar acidentes operacionais entre máquinas e trabalhadores humanos em sistemas físicos já instalados.

A CenterLine procurou otimizar seus designs de células de trabalho robóticas e superar esses desafios através de simulação digital antes da implantação de equipamentos físicos nos pisos de fábrica. Para atingir este objetivo, implementaram a solução DELMIA na plataforma 3DEXPERIENCE da Dassault Systèmes para simular virtualmente produtos, processos e operações de fábrica para movimentos de robôs otimizados, layout de planta, fluxo de material e ergonomia.

Desde a implementação do DELMIA para cada célula de trabalho robótica, a CenterLine reduziu problemas e retrabalho relacionados a ferramentas em até 90% e tempo de programação no chão em até 75%. Tempo economizado através da simulação de caminhos de ferramentas de solda a arco robótica melhorou a produtividade em 15% e encurtou o tempo de mercado para simulação e design em 15% a 20%. Como uma única fonte de verdade para diferentes dados CAD, a plataforma unificada permite que líderes da CenterLine foquem em operações do dia a dia em vez de gerenciar dados e produtos.

Quando todos os canais de dados estão conectados em um framework Virtual Thread/Gêmeo Virtual, membros da equipe estão unidos em uma estratégia que capacita melhor uso de dados existentes. Em efeito, fabricantes finalmente ganham um novo multiplicador de força para valor de manufatura.