Aproveitando a Tecnologia de Gêmeo Digital para Aumentar a Eficiência e Economia na Fabricação

A tecnologia de gêmeo digital é uma solução de software que usa sensores, câmeras e outras formas de coleta de dados 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 peça ou processo responde em diferentes cenários. Usada corretamente, a tecnologia de gêmeo digital pode ajudar as empresas a otimizar seus produtos e processos para serem mais eficientes e custo-efetivos.

O conceito ainda é relativamente jovem, mas gêmeos digitais já demonstraram aplicações práticas profundas. O setor de gestão da cadeia de suprimentos, por exemplo, usa-os para modelar layouts e condições de armazéns antes de implementar mudanças — o que pesquisa da McKinsey mostra que pode melhorar a eficiência do armazém em até 25%. Existem algumas aplicações especialmente relevantes para fabricantes: processamento e fabricação, e manutenção preditiva. Aqui está como funcionam.

Gêmeos digitais: Modelos virtuais orientados a dados

A primeira aplicação relevante para gêmeos digitais na fabricação usa a tecnologia para criar cópias virtuais de uma peça enquanto a peça está sendo criada e pós-processada. Se os engenheiros entendem o processo de fabricação profundamente o suficiente, eles podem modelar como as propriedades da peça mudarão durante cada processo e fase de produção antes que as peças sejam feitas.

Gêmeos digitais também permitem testes de campo virtuais através 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. 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 é parte de um sistema de motor) em um gêmeo digital pode dar aos fabricantes uma visão mais clara de como o produto está performando em tempo real, bem como qual é sua vida útil.

Um gêmeo digital pode ajudar a prever quando uma determinada peça tem alta probabilidade de falha, para que possa ser reparada preventivamente para evitar qualquer interrupção nas operações. Como está, pode ser difícil medir o desgaste relativo ou prever a vida útil de uma peça com precisão, o que pode levar a falhas caras de peças ou substituição desnecessariamente precoce. O momento certo para reparar componentes dependerá, claro, de vários fatores — incluindo aplicação, durabilidade, desgaste e ambiente — mas a tecnologia de gêmeo digital pode ajudar a estender a vida útil efetiva e o valor de uma peça através de manutenção estratégica orientada a dados.

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

As fontes de dados mais relevantes variarão por aplicação da peça, mas em geral, as condições ambientais e operacionais da peça (como temperatura, umidade, velocidade de operação, etc.) são vitais. A informação do material da peça é tão importante quanto sua geometria, e essa informação precisa ser sobreposta também.

O futuro da tecnologia de gêmeo digital

A tecnologia de gêmeo digital utiliza grandes conjuntos de dados para fornecer maior visibilidade sobre o estado de várias peças, ajudando as empresas a identificar necessidades críticas de infraestrutura e praticar manutenção preditiva. Não deve surpreender, então, que empresas em todos os setores de mercado tenham se apressado em aproveitar os benefícios proporcionados pelos gêmeos digitais. Na verdade, a Gartner prevê que metade de todas as empresas industriais usará a tecnologia de alguma forma até 2021, e pesquisas adicionais preveem que não apenas quase 90% das plataformas IoT suportarão gêmeos digitais 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, fabricantes e equipes de produto precisarão encontrar um parceiro de software para ajudar a coletar e analisar os dados, ou desenvolver essas capacidades internamente. A coleta de dados é importante, mas está longe de ser uma solução abrangente: obter insights valiosos requer tanto uma ampla variedade de dados quanto as ferramentas e conjuntos de habilidades necessários para analisá-los corretamente. Se o gêmeo digital de um sistema complexo está coletando dados de cinco ou seis fontes diferentes, por exemplo, centralizar esses dados em um só lugar pode exigir soluções de software especializadas para garantir uma maneira integrada de investigar e analisar os dados.

A Fast Radius é uma equipe dedicada de engenheiros, designers, estrategistas e tecnólogos determinados a fazer a fabricação de forma diferente. Entendemos a vanguarda da fabricação, porque estamos definindo-a. Colaboramos com cada um de nossos clientes para guiar peças do design até o pós-processamento, no prazo e sem problemas. Quer aproveitar o poder revolucionário dos gêmeos digitais? Entre em contato conosco hoje para começar.