A desaceleração da produtividade sempre foi o prenúncio da aplicação de novas ideias para gerar crescimento. Fornecer produtos suficientes para atender a uma população em expansão foi fundamental para estabelecer a primeira revolução industrial e, séculos depois, a humanidade se viu na mesma situação. O crescimento da produtividade no setor industrial caiu de 2,9% de 1995 a 2005 para aproximadamente 1,6% de 2006 a 2014… e, mais uma vez, foi necessária uma mudança de paradigma.
Entre na Indústria 4.0 e nas tecnologias de transformação digital que a definem.
Espera-se que a aplicação de tecnologias de transformação digital ajude o setor industrial, com ênfase especial na fabricação, a ser ágil o suficiente para responder às mudanças. As soluções de gêmeos digitais se enquadram nessa categoria. O gêmeo digital terá a tarefa de aproveitar um ativo significativo que muitos fabricantes ignoram: seus dados.
A capacidade de capturar dados do chão de fábrica e obter insights operacionais a partir deles é a base do setor 4.0. Tecnologias como IIoT, hardware de computação de ponta e dispositivos inteligentes possibilitam a captura de dados, enquanto as soluções analíticas, como o software de modelagem de simulação e o gêmeo digital, permitem a análise em tempo real.
O gêmeo digital – uma nova maneira de aumentar a produtividade
O gêmeo digital é uma réplica virtual de componentes físicos, processos ou instalações. Diferentemente do modelo/replica 3D comum, o gêmeo digital forma uma entidade ciberfísica com o processo que ele espelha. Assim, o intercâmbio de dados entre a equipe física e a virtual é possível com um gêmeo digital.
A análise avançada que o gêmeo digital suporta ajuda os fabricantes a descobrir gargalos ocultos e a resolver problemas complexos para otimizar a produtividade. Há três aplicações principais da tecnologia de gêmeos digitais no setor de manufatura, que incluem
- Otimização de processos
- Monitoramento e gerenciamento de condições
- Impulsionando a inovação
O gêmeo digital é aplicado como uma ferramenta de otimização de processos em várias áreas de fabricação, incluindo planejamento de capacidade, manutenção preditiva, análise da cadeia de suprimentos, alocação de recursos etc. Por exemplo, um provedor de serviços de petróleo e gás encarregado de atender a clientes em toda a América do Norte teve dificuldades para expandir sua capacidade de armazenamento para atender à demanda flutuante. O aumento da demanda dos clientes significava que eram necessários tanques de armazenamento de diferentes tamanhos e configurações.
Para avaliar com precisão seus requisitos de capacidade, o provedor de serviços desenvolveu um gêmeo digital das operações de suas instalações atuais. O modelo implementou uma combinação de lógica de objeto de fluxo discreto (lote) e contínuo para representar os produtos presentes em vários estágios ao longo do oleoduto e da instalação de armazenamento planejada. A demanda do sistema ou, nesse caso, os lotes de produtos provenientes do abastecimento do oleoduto a montante, foram projetados para se basearem em programações de entrada determinísticas definidas pelo usuário ou eventos aleatórios. A infraestrutura do sistema, ou seja, tanques e conexões, foi projetada para ser configurável em termos de número implantado e capacidade relacionada.
O gêmeo digital ajudou a empresa a visualizar e analisar com precisão a configuração de expansão da capacidade necessária para atender ao aumento da demanda de seus clientes.
O ambiente ciberfísico proporcionado por um gêmeo digital também oferece suporte ao monitoramento das condições do processo de produção para capturar dados da fábrica e otimizar a produtividade. Os dados das iniciativas de monitoramento de condições são aplicados ao desenvolvimento de estratégias de fabricação preditivas que podem aumentar a produtividade em 20% e reduzir o tempo de inatividade em 70%.
Escolhendo a solução certa de gêmeos digitais
A aplicação da análise avançada que os gêmeos digitais fornecem aos dados de fabricação produz o insight necessário para otimizar os processos, mas a implementação de um gêmeo digital começa com a escolha do parceiro tecnológico certo. Você pode aplicar as etapas a seguir para escolher uma solução de gêmeos digitais pronta para uso:
- Facilidade de uso – Espera-se que o fabricante médio seja um especialista em lidar com operações no chão de fábrica e não com análises avançadas usando um gêmeo digital. Portanto, ao escolher uma solução de gêmeos digitais, você deve levar em consideração a facilidade de uso por pessoas não técnicas. Recursos fáceis de usar, como modelagem inteligente baseada em objetos e capacidade de visualização em 3D, garantem que os operadores possam pelo menos entender os resultados das avaliações e aplicá-los.
- Recursos de coleta de dados – O gêmeo digital depende de dados e, quanto mais dados estiverem disponíveis para modelar um gêmeo digital, mais precisos serão os resultados que ele produzirá. Portanto, a melhor solução de gêmeo digital da categoria deve ser capaz de integrar dados de software de planejamento de recursos empresariais, sistemas empresariais de fabricação, estruturas de IoT e soluções de computação de ponta.
- Histórico de aplicações – O gêmeo digital certo deve ter um histórico de aplicações em que tenha sido aplicado para analisar ou otimizar operações semelhantes às que ocorrem em suas instalações. Um histórico de aplicação fornece a você as informações necessárias para analisar a capacidade analítica de uma solução de gêmeos digitais no seu nicho de fabricação. As avaliações dos clientes também são registros que podem ajudar você a tomar decisões informadas antes de escolher a solução certa.
- Serviços pós-venda – Os aspectos técnicos da utilização de um gêmeo digital podem ser difíceis para os usuários de primeira viagem. Os fornecedores de soluções de gêmeos digitais que garantem que os clientes tenham acesso a uma equipe de suporte dedicada facilitam o processo de integração associado ao desenvolvimento de um gêmeo digital. Os serviços avançados de pós-venda também podem fornecer às organizações os conjuntos de habilidades necessários para aproveitar o poder da modelagem complexa para avaliar processos operacionais complexos.
- Custo total de propriedade – Espera-se que o gêmeo digital funcione com as soluções tecnológicas e fontes de produção de dados existentes. Assim, o custo total do uso de um gêmeo digital inclui o custo de aquisição do software, os custos associados à coleta e transferência de dados e o custo de criação de uma equipe de análise de dados para gerenciar o processo de implementação.
Os gerentes encarregados de vender a ideia de implantar um gêmeo digital devem entender esses custos para desenvolver uma análise precisa do ROI e conseguir que os executivos de nível C apoiem o processo de implementação.
Conclusão
A transformação digital dos processos de fabricação usando tecnologias analíticas avançadas é um processo contínuo que deve ser implantado repetidamente para que você obtenha resultados bem-sucedidos. Portanto, os fabricantes devem abordar a aplicação de gêmeos digitais como um empreendimento contínuo em parceria com provedores de serviços experientes para colher suas ricas recompensas. Solicite uma demonstração hoje mesmo para saber como o Simio Digital Twin pode ser aplicado para aprimorar seus processos de fabricação.