Como os Gêmeos Digitais impactam positivamente seu negócio

O gêmeo digital por muito tempo se estabeleceu na indústria, onde está revolucionando os processos em toda a cadeia de valor. Como representação visual de um produto, processo de produção ou desempenho, ele possibilita aos estágios de processo individuais serem conectados de maneira perfeita. Isso cria uma melhora consistente em eficácia, minimiza taxas de falha, encurta ciclos de desenvolvimento e abre novas oportunidades de negócios. Em outras palavras, cria uma vantagem competitividade duradoura.

As fundações da indústria 4.0

Por estas mesmas razões, o instituto de pesquisa de mercado e de análise de TI Gartner espera que metade de todas as grandes empresas industriais estejam utilizando gêmeos digitais até 2021, aumentando sua eficácia em dez por cento (o link para o estudo completo pode ser encontrado na seção de links relacionados). Entretanto, para aproveitar todo o potencial do gêmeo digital, os sistemas reais no futuro não precisam estar em rede apenas entre si: Eles também precisam desenvolver a capacidade de “pensar” e agir de forma autônoma. O desenvolvimento tende na direção da inteligência artificial, da simples percepção mútua e interação à comunicação e otimização independentes. Isto também requer sistemas de informação integrados que permitam uma troca contínua de informações.

 

 

O desenvolvimento de gêmeos digitais exige poderosos sistemas de software que possam implementá-los ao longo de toda a cadeia de valor – para planejar e projetar produtos, máquinas e usinas, além de operar produtos e sistemas de produção. Isto permite que os usuários atuem de maneira muito mais flexível e eficiente, como também personalizem sua fabricação.

Visão geral dos benefícios

gêmeo digital do produto é criado logo no estágio de definição e de projeto de um produto planejado. Isso permite que os engenheiros simulem e validem as propriedades do produto dependendo dos respectivos requisitos: por exemplo, o produto é estável e é intuitivo de usar? A carroceria do carro oferece a menor resistência possível ao ar? Os equipamentos eletrônicos operam de modo confiável? Quer se trate de mecânica, eletrônica, software ou desempenho do sistema, o gêmeo digital pode ser utilizado para testar e otimizar todos estes elementos com antecedência.

O mesmo se aplica ao gêmeo digital de produção. Ele envolve todos os aspectos, desde os controladores de máquinas e usinas até linhas inteiras de produção no ambiente virtual. Este processo de simulação pode ser utilizado para otimizar a produção com antecedência, por meio da geração de código PLC e de comissionamento virtual. Como resultado, as fontes de erro ou de falha podem ser identificadas e evitadas antes do início da operação real. Isto economiza tempo e estabelece as bases para a produção em massa personalizada, visto que mesmo as rotas de produção altamente complexas podem ser calculadas, testadas e programadas com custo e esforço mínimos em um intervalo de tempo muito curto.
 

Por sua vez, o gêmeo digital de desempenho é constantemente alimentado com dados operacionais de produtos ou da usina de produção. Isto permite que informações, tais como dados de status de máquinas e de consumo de energia de sistemas de fabricação, sejam constantemente monitoradas. Por sua vez, isto possibilita a realização de manutenção preventiva, de modo a evitar o tempo de inatividade e otimizar o consumo de energia. Também algumas empresas utilizam serviços baseados em dados para desenvolvimento de novos modelos de negócios, como mostra o exemplo da empresa de engenharia mecânica Heller. Ao mesmo tempo, o conhecimento baseado em dados sobre sistemas MindSphere - o sistema operacional de IoT aberto e baseado em nuvem da Siemens — pode ser alimentado de volta em toda a cadeia de valor até o sistema do produto. Isto gera um ciclo de tomada de decisões completamente fechado para o processo de otimização contínua.

Ampla gama de produtos e serviços    

O Siemens Digital Enterprise Suite oferece soluções de software e de automação perfeitamente coordenadas e integradas para a criação de uma abordagem abrangente: Uma plataforma de dados central é utilizada para digitalizar todo o processo de valor agregado do setor. As redes inteligentes de comunicação industrial permitem trocas de dados simples dentro dos diferentes módulos de produção e coletam dados operacionais em uma base contínua.

 

A estratégia de Defesa em Profundidade da Siemens garante que as empresas estejam posicionadas para lidar com os crescentes requisitos de segurança industrial e que as instalações industriais sejam efetivamente protegidas contra ataques internos e externos. Os mecanismos de segurança, em conformidade com o padrão — desde a proteção por senha até o monitoramento contínuo de segurança —, fornecem proteção confiável e personalizada para a fábrica digital.

 

O MindSphere também serve como uma plataforma para o desenvolvimento de novos modelos de negócios digitais para empresas industriais e completa o portfólio da Siemens de serviços digitais baseados em dados para o ambiente industrial. Ele oferece funções de segurança de última geração para aquisição de dados no campo e para transferir e armazenar estes dados na nuvem (veja esta entrevista para mais detalhes).

Realizações iniciais

Com o Siemens Digital Enterprise Suite, os clientes podem começar a investir hoje em soluções preparadas para o futuro para a implementação passo a passo da Indústria 4.0. Por exemplo, a fabricante de máquinas para fins especiais Bausch + Ströbel utiliza a digitalização como uma chave para a consistência em sua engenharia. A empresa espera um aumento de eficiência de pelo menos 30% até 2020, graças ao tempo economizado somente durante a engenharia.

Da mesma forma, a Schunk — líder mundial em tecnologia de fixação e sistemas de fixação — já está utilizando soluções de digitalização para seus componentes de sistema de fixação eletricamente controlados. Este novo processo de engenharia levará a cronogramas de projetos significativamente mais curtos, comissionamento mais rápido e um aumento substancial na eficiência ao construir usinas semelhantes.

 

Em todos os níveis

As máquinas de rede, entre si e com sistemas de nível superior, permitem que os recursos e os dados de produção sejam gerenciados centralmente. Isto garante benefícios de custo na aquisição e na operação — o que significa que os dados do pedido estão disponíveis em toda a empresa e que é possível identificar estratégias ideais para alocar pedidos aos vários locais de produção dentro da organização. Além disto, o estoque de material, os processos de logística e a disponibilidade de ferramentas podem ser imediatamente vistos e coordenados de forma eficaz.

 

Graças à documentação aprimorada dos processos de fabricação e dos parâmetros de produção, o potencial oferecido pelo gêmeo digital na área de gestão de qualidade é igualmente interessante. Se os fabricantes souberem exatamente qual componente foi instalado, com quais recursos, em quais produtos e o modo como foram instalados, eles podem fornecer uma resposta direcionada para possíveis problemas, bem como otimizar seus processos. Em sua unidade de produção da Simatic, em Amberg, na Alemanha, a Siemens já está utilizando um sistema abrangente de documentação e avaliação e alcançou uma taxa de erro extremamente baixa na produção.

 

Também na indústria de processos, o gêmeo digital está garantindo maior eficiência e produtividade: Com a etapa de Engenharia Integrada para Operações Integradas, a Siemens permite que as empresas na indústria de processos desenvolvam um modelo de dados abrangente, desde a engenharia da usina até a operação. Também neste campo, a digitalização garante um tempo de comercialização mais curto, maior flexibilidade e maior eficiência. Isto propicia às empresas a oportunidade de responder com sucesso à volatilidade e à diversidade dos mercados mundiais, bem como aumentar sua produtividade e a eficiência energética e de recursos.

Imagens de: Electra Meccanica, Siemens AG 

 

Há um enorme valor obtido com a realização de cenários hipotéticos e a previsão do desempenho futuro com o gêmeo digital. O objetivo final do gêmeo digital é a conexão em circuito fechado entre o mundo virtual de desenvolvimento de produtos e o planejamento da produção com o mundo físico do sistema de produção e o desempenho do produto. Através desta conexão, a percepção acionável é obtida, a partir do mundo físico, para decisões informadas durante todo o ciclo de vida de produtos e operações de produção. 

Quer saber mais sobre gêmeos digitais?

Fique atualizado o tempo todo: tudo o que você precisa sobre transição energética, automação e digitalização! 

Receba nossa Newsletter com as principais notícias.

Inscreva-se agora!