Skip to content

Simulação automotiva de variações hipotéticas: Transforme a fabricação de veículos com gêmeos digitais inteligentes

Os gêmeos digitais de simulação automotiva da Simio capacitam os fabricantes a validar melhorias no processo, otimizar os sistemas de produção e obter um ROI mensurável por meio da tecnologia avançada de gêmeos digitais.

Soluções automotivas de gêmeos digitais para excelência em manufatura

O setor automotivo enfrenta desafios sem precedentes, incluindo ciclos de desenvolvimento reduzidos, transições de veículos elétricos, tecnologias de direção autônoma e interrupções na cadeia de suprimentos global. Essas pressões exigem novas abordagens para o planejamento e a execução da fabricação, pois os métodos tradicionais lutam para lidar com a crescente complexidade dos modelos e os ciclos de vida mais curtos dos produtos. A tecnologia de gêmeos digitais oferece aos fabricantes automotivos uma solução poderosa ao criar réplicas virtuais de sistemas de produção que permitem testes e validação antes da implementação física, reduzindo significativamente o tempo de colocação no mercado e melhorando a eficiência operacional.

A tecnologia automotiva gêmea digital da Simio cria réplicas virtuais precisas de todo o seu sistema de produção, desde estações de montagem individuais até linhas de fabricação completas. Esse modelo dinâmico integra dados em tempo real do seu chão de fábrica, permitindo que os engenheiros testem mudanças no processo, validem o lançamento de novos veículos e otimizem as sequências de montagem sem interromper as operações reais. A tecnologia se conecta perfeitamente aos sistemas de fabricação existentes para criar um ambiente digital abrangente, no qual as equipes podem identificar restrições, monitorar o desempenho da produção, validar virtualmente as alterações no processo e prever possíveis gargalos antes que eles afetem as operações físicas.

Além do chão de fábrica, os aplicativos de gêmeos digitais se estendem às redes de fornecedores, operações de logística e sistemas de distribuição, criando uma representação virtual de ponta a ponta da cadeia de valor automotiva. Essa abordagem abrangente permite que os fabricantes otimizem os fluxos de materiais, reduzam os custos de estoque e melhorem o desempenho geral do sistema, mantendo a qualidade da produção. A integração com a análise avançada representa a próxima evolução na excelência da fabricação automotiva, possibilitando recursos preditivos que aumentam a eficiência operacional e, ao mesmo tempo, criam operações mais resilientes e flexíveis que podem se adaptar rapidamente às demandas do mercado e às flutuações da cadeia de suprimentos.

Simulação de eventos discretos: Modelagem de precisão para sistemas de manufatura

A fabricação de automóveis representa um dos ambientes de produção mais complexos, com milhares de componentes, diversas variantes de veículos e requisitos de qualidade rigorosos que exigem modelagem de precisão além das ferramentas de planejamento estático. A simulação de eventos discretos automotivos do Simio leva em conta esses desafios específicos do setor e permite que os fabricantes validem as alterações virtualmente antes da implementação física.

Os sistemas de produção de veículos exigem recursos de simulação especializados que possam modelar com precisão linhas de montagem de modelos mistos, processos robóticos complexos e entrega de componentes just-in-time em redes de fornecimento globais. Nossa plataforma de simulação se integra perfeitamente aos sistemas de projeto e fabricação automotivos existentes para criar um ambiente digital abrangente no qual as equipes de produção podem otimizar as operações sem interromper a produção real.

A simulação captura variáveis críticas de fabricação automotiva, incluindo:

Complexidade da variante do veículo

Nossa plataforma modela as diferenças intrincadas entre vários modelos de veículos e níveis de acabamento em execução na mesma linha de produção. Esse recurso permite que os fabricantes otimizem o sequenciamento de modelos mistos e equilibrem as cargas de trabalho entre as estações, independentemente das variações do mix de produtos.

Otimização da troca de modelo

A simulação representa com precisão a complexa sequência de mudanças de ferramentas, reprogramação e trocas de materiais necessárias entre diferentes modelos de veículos. Esses insights permitem que as equipes de planejamento minimizem o tempo de inatividade durante as transições, mantendo a qualidade da produção em todas as mudanças de modelo.

Análise do tempo Takt

Nosso software modela com precisão o ritmo das linhas de montagem automotivas, incluindo tempos de ciclo específicos da estação e seu impacto no equilíbrio geral da linha. Essa análise ajuda a identificar oportunidades para sincronizar as operações e eliminar o dispendioso tempo de espera entre os processos.

Entrega de componentes just-in-time

A simulação modela o tempo exato de chegada dos componentes dos fornecedores aos pontos de montagem em todo o processo de produção. Esse recurso garante níveis ideais de estoque e, ao mesmo tempo, evita paradas de linha dispendiosas devido à falta de peças ou ao excesso de trabalho em processo.

Simulação de processos robóticos

Nossa plataforma representa com precisão as operações automatizadas de soldagem, pintura e montagem, incluindo o planejamento do caminho do robô e a otimização do tempo de ciclo. Essas simulações ajudam os engenheiros a identificar problemas de interferência e otimizar a utilização do robô em todo o ambiente de produção.

Pontos de controle de qualidade

O software modela pontos de controle de qualidade estratégicos em todo o processo de montagem, incluindo sistemas de visão automatizados e estações de inspeção manual. Essa abordagem abrangente ajuda as equipes de qualidade a otimizar as estratégias de amostragem e minimizar os defeitos que chegam à montagem final.

Integração da manutenção planejada

Nossa simulação incorpora atividades de manutenção programadas e seu impacto na capacidade de produção em diferentes períodos de tempo. Esse recurso permite que as equipes de manutenção e produção coordenem as atividades para minimizar a interrupção e manter a confiabilidade do equipamento.

Planejamento da produção de veículos elétricos

A plataforma modela processos especializados para montagem de baterias, testes e integração exclusivos da fabricação de veículos elétricos. Essa funcionalidade ajuda os fabricantes tradicionais a planejar transições eficientes da produção de veículos convencionais para a produção de veículos elétricos, otimizando os novos fluxos de processos.

Planejamento e programação avançados para produção automotiva

A programação da produção automotiva exige o equilíbrio de várias prioridades concorrentes e a adaptação a mudanças constantes. O sistema de Planejamento e Programação Avançados (APS) do Simio se integra ao seu gêmeo digital para gerar programações de produção viáveis e otimizadas.

A simulação de engenharia automotiva ajuda a identificar possíveis problemas antes que eles afetem a produção, permitindo que os planejadores resolvam proativamente as restrições. Nosso sistema APS se conecta aos seus sistemas MES e ERP existentes, incorporando dados em tempo real para criar programações que refletem as condições atuais da fábrica.

O sistema permite que os planejadores:

Gerenciamento de recursos críticos

  • Coordenar equipamentos especializados: Programe os recursos essenciais da oficina de carroceria e da montagem final para maximizar o rendimento sem criar gargalos ou prejudicar as operações posteriores.
  • Gerenciar a alocação de técnicos especializados: Assegure-se de que técnicos certificados sejam designados para operações especializadas, incluindo a instalação de sistemas elétricos e subconjuntos complexos.
  • Equilibrar o carregamento da estação de trabalho: Distribua o conteúdo de trabalho específico do modelo entre as estações para manter um tempo de ciclo consistente, independentemente das variações do mix de produção.

Visualização e colaboração de cronograma

  • Fornecer visualizações multidimensionais do cronograma: Permita que as partes interessadas analisem simultaneamente os planos de produção por modelo, conteúdo de opções, impacto no fornecedor e utilização de recursos.
  • Simular modificações no cronograma: Teste o impacto das possíveis alterações antes da implementação para evitar consequências indesejadas em todo o sistema de manufatura.
  • Facilite a coordenação multifuncional: Conecte as equipes de controle de produção, manutenção, logística e qualidade por meio de uma plataforma de programação unificada.

Sincronização da cadeia de suprimentos

  • Orquestrar entregas just-in-sequence: Coordene o tempo de chegada dos componentes para atender aos requisitos exatos da sequência de montagem do veículo em vários níveis de fornecedores.
  • Gerenciar as restrições de disponibilidade de componentes: Incorporar a escassez de peças e as prioridades de alocação nas programações de produção para minimizar as interrupções na linha.
  • Otimize a logística de entrada: Programe compromissos nas docas e movimentos de materiais para garantir um fluxo suave de componentes desde o recebimento até os locais de ponto de uso.

Gerenciamento e recuperação de interrupções

  • Responda a eventos não planejados: Gere rapidamente opções de recuperação quando falhas de equipamentos, retenções de qualidade ou interrupções de fornecimento afetarem a produção planejada.
  • Priorize a recuperação da sequência de construção: Reequacione a produção de forma inteligente após as interrupções para minimizar o impacto sobre os veículos de alta prioridade e os compromissos com os clientes.
  • Manter o alinhamento com o fornecedor: Notifique automaticamente os fornecedores afetados quando ocorrerem alterações no cronograma para garantir o fluxo sincronizado de materiais durante a recuperação.

Otimização da sequência de veículos

  • Minimize as transições na oficina de pintura: Reduza as dispendiosas trocas de cores e o uso de solventes, agrupando cores de tinta semelhantes e mantendo os requisitos gerais de mistura de produção.
  • Equilibrar o conteúdo das opções: Distribua veículos com muitas opções na programação de produção para evitar a sobrecarga da estação de trabalho e manter a velocidade da linha consistente.
  • Otimize o sequenciamento da mistura de modelos: Calcule o espaçamento ideal entre os diferentes modelos de veículos para minimizar as trocas de ferramentas e maximizar a eficiência da produção em toda a linha de montagem.

Ao contrário dos métodos tradicionais de programação, o planejamento de gêmeos digitais do Simio se integra perfeitamente aos sistemas MES e ERP para gerar programações de produção acionáveis que refletem as condições da fábrica em tempo real e os cronogramas operacionais, permitindo planos práticos que minimizam os custos de urgência e melhoram a entrega no prazo no setor automotivo.

Otimização de estoque com simulação de DDMRP

As cadeias de suprimentos automotivas enfrentam uma complexidade sem precedentes, com milhares de componentes, requisitos de entrega just-in-sequence e redes globais de sourcing que abrangem vários níveis de fornecedores. A simulação DDMRP do Simio ajuda os fabricantes a otimizar o posicionamento do estoque e o tamanho dos buffers em toda a rede de suprimentos, abordando os desafios exclusivos da produção automotiva, em que um único componente ausente pode interromper toda uma linha de montagem.

A tecnologia de gêmeos digitais permite que os fabricantes de automóveis testem virtualmente as estratégias de estoque antes da implementação física, reduzindo significativamente o risco de implementação e maximizando o desempenho. Nossa plataforma de simulação DDMRP se integra aos sistemas ERP e MES existentes para criar um ambiente de teste abrangente, no qual os planejadores podem validar estratégias de buffer em relação aos dados reais de produção e aos padrões históricos de demanda.

Intelligent Digital Twin Difference in DDMRP

Diferentemente dos métodos tradicionais de planejamento de estoque, a abordagem de gêmeos digitais da Simio permite que os fabricantes de automóveis validem a implementação do DDMRP virtualmente antes da implantação física, reduzindo o risco de implementação e maximizando os ganhos de desempenho. Nossos clientes normalmente conseguem uma redução de 15% a 30% no estoque, mantendo ou melhorando os níveis de serviço, criando uma vantagem competitiva significativa em um setor em que a eficiência de capital e a continuidade da produção são fatores críticos de sucesso.

Principais aplicativos automotivos

A tecnologia de gêmeos digitais da Simio agrega valor em várias aplicações de fabricação automotiva:

Layout da planta e projeto de fluxo de materiais

  • Otimização do layout das instalações: Teste diferentes arranjos de equipamentos para minimizar as distâncias de transporte
  • Análise do fluxo de materiais: Identificar e eliminar caminhos de cruzamento e pontos de congestionamento
  • Projeto da estação de trabalho: Otimize as estações individuais para obter ergonomia e eficiência
  • Planejamento da expansão: Valide os acréscimos de capacidade e as reconfigurações antes do compromisso de capital

Planejamento da introdução de novos produtos

  • Análise do impacto na produção: Avaliar como os novos modelos afetam a produção existente
  • Validação de ferramentas e equipamentos: Verificar se os recursos planejados podem atender às metas de qualidade e volume
  • Estratégia de aumento de produção: Desenvolver planos de transição ideais da produção atual para a futura
  • Avaliação de riscos: Identifique possíveis problemas antes que eles afetem o tempo de lançamento

Identificação de restrições e otimização da taxa de transferência

  • Análise de gargalos: Identifique e quantifique as restrições de produção em todo o seu sistema de fabricação
  • Validação de melhorias: Testar as alterações propostas para verificar as melhorias de rendimento antes da implementação
  • Planejamento de capacidade: Determinar a verdadeira capacidade de produção, levando em conta o mix de produtos e a variabilidade
  • Utilização de recursos: Otimizar a alocação de equipamentos e mão de obra para maximizar o rendimento

Garantia de qualidade de fabricação

  • Otimização de pontos de controle de qualidade: Identifique os locais ideais de inspeção para maximizar a detecção de defeitos e, ao mesmo tempo, minimizar os requisitos de recursos
  • Validação da estratégia de amostragem: Testar abordagens de amostragem de controle de qualidade para garantir a validade estatística com impacto mínimo na produção
  • Análise da variabilidade do processo: Modelar como as variações de fabricação afetam os resultados de qualidade para identificar oportunidades de melhoria
  • Modelagem de propagação de defeitos: Rastreie como os problemas de qualidade em estágio inicial afetam os processos posteriores e a qualidade do produto final

Planejamento da produção de veículos elétricos

  • Simulação de fabricação de baterias: Modelar processos especializados para a produção de baterias
  • Conversão da linha de montagem: Planeje transições eficientes da produção de ICE para EV
  • Infraestrutura de carregamento: Otimizar os sistemas de carregamento na fábrica para AGVs e veículos de teste
  • Validação de novos processos: Testar novos métodos de fabricação necessários para o componente EV

Integração de sistemas autônomos

  • Manuseio automatizado de materiais: Otimizar rotas de AGV e estratégias de carregamento
  • Implementação do robô colaborativo: Validar cenários de interação humano-robô
  • Posicionamento do sistema de visão: Otimize a localização dos sensores para inspeção de qualidade
  • Verificação do protocolo de segurança: Garantir que os sistemas automatizados operem com segurança ao lado do trabalhador

Aplicativos de fabricação do mundo real

A tecnologia de gêmeos digitais da Simio proporcionou resultados mensuráveis em diversos ambientes de produção. Esses estudos de caso demonstram como as organizações usaram a simulação para resolver desafios complexos e obter um ROI significativo:

Economia de investimento em AGV de US$ 1,5 milhão

Empresa: Fabricante global de produtos eletrônicos.

Desafio: Um fabricante de televisores precisava determinar o número ideal de AGVs necessários para uma nova linha de montagem.

Solução: A Dijitalis criou um gêmeo digital modelando as operações da linha de produção, os caminhos dos AGVs e o fluxo de materiais para testar vários cenários de tamanho de frota.

Economia de US$ 1,5 milhão
Eliminou equipamentos desnecessários, mantendo as metas de produção.
60% de redução da frota
Foram necessários apenas 10 AGVs em vez dos 25 inicialmente planejados.

Como a Dijitalis economizou US$ 1,5 milhão com a simulação de otimização de AGVs na fabricação de produtos eletrônicos

Westinghouse: Transformação da produção de combustível nuclear

Empresa: Fornecedora global de combustível nuclear e tecnologia.

Desafio: a Westinghouse precisava otimizar a programação de produção complexa em várias instalações de fabricação de combustível nuclear.

Solução: Seu gêmeo digital integrou várias instalações em um único modelo com lógica de roteamento detalhada e gerenciamento de restrições em tempo real.

Redução de 30% no tempo de ciclo
Diminuição do lead time geral de fabricação.
Melhoria na entrega dentro do prazo
Aumento da previsibilidade da produção e da satisfação do cliente.

Fabricação de gêmeos digitais: Como a Westinghouse transformou a produção de combustível nuclear com o Simio

Gigante do setor de bebidas: Otimização da rede de distribuição

Empresa: Líder internacional na produção e distribuição de bebidas.

Desafio: a empresa precisava avaliar as estratégias de distribuição e, ao mesmo tempo, equilibrar a capacidade dos veículos e as janelas de entrega.

Solução: A simulação incorporou operações do centro de distribuição, sequências de carregamento de veículos e planejamento de rotas para comparar cenários.

US$ 12,8 milhões
em reduções anuais de custos operacionais.
22% de economia nos custos de transporte
Redução das despesas gerais de logística, mantendo o serviço.

Otimizando a rede de entrega de última milha de uma grande empresa de bebidas: Como uma consultoria de cadeia de suprimentos usou o Simio para obter US$ 66 milhões em valor

Aumento da escala de fabricação em 45 vezes

Empresa: Empresa de fabricação de metais.

Desafio: Uma empresa de fabricação de metais precisava aumentar a produção de 600 para 26.000 unidades por ano.

Solução: A LMAC desenvolveu um gêmeo digital modelando os processos atuais e futuros, os requisitos de recursos e as alternativas de layout.

Aumento de 4500% na capacidade
Produção escalonada com sucesso sem interrupção operacional.
Investimento de capital otimizado
Requisitos de equipamentos e mão de obra identificados com precisão.

Dimensionamento da manufatura em 45X: como o Grupo LMAC usou o Simio para transformar uma operação de fabricação de metais

Produtor de salgadinhos: Otimização da linha de produção

Empresa: Grande fabricante de salgadinhos processados.

Desafio: a empresa precisava identificar gargalos em suas linhas de processamento contínuo.

Solução: Seu gêmeo digital modelou as operações de processamento contínuo, as configurações de embalagem e as sequências de troca.

Aumento de 18% na produtividade
Aumento da capacidade geral de produção.
Identificação não intuitiva de gargalos
Descobriu restrições ocultas que afetam o desempenho do sistema.

Fabricação de gêmeos digitais: Otimização da produção de salgadinhos com o Simio

Nissan: Projeto da nova linha de montagem de veículos

Empresa: Fabricante automotivo global e empresa de engenharia.

Desafio: a Nissan precisava validar o projeto da linha de produção para o lançamento de um novo modelo de veículo.

Solução: A simulação incorporou operações de montagem, sistemas de entrega de materiais e alocação de funcionários antes da implementação física.

Capacidade de produção validada
Garantiu que o projeto da linha atendesse aos requisitos de volume.
Níveis de equipe otimizados
Recursos de mão de obra equilibrados em todas as estações de trabalho.

A Nissan Europe Engineering seleciona a Simio para modelar a produção da van NV200

Produtor brasileiro: Otimização da produção de etanol

Empresa: Líder na produção de etanol a partir de produtos agrícolas.

Desafio: a empresa precisava equilibrar a capacidade de colheita com os recursos de processamento, minimizando o desperdício.

Solução: Seu gêmeo digital simulou operações de campo, logística de transporte e capacidade da planta de processamento.

12% Melhoria da utilização
Aumento da eficiência da planta de processamento.
US$ 500.000 economizados
Redução dos requisitos de CAPEX planejados.

Metodologia de implementação para o sucesso automotivo

Nossa abordagem de implementação estruturada garante a implantação bem-sucedida da tecnologia de gêmeos digitais em ambientes automotivos:

1

Análise do sistema de produção

  • Documentação de restrições: Aplicar a metodologia de Planejamento Avançado da Qualidade do Produto (APQP) para identificar e documentar sistematicamente as restrições atuais do sistema
  • Métricas de desempenho: Defina KPIs claros e alinhados com os padrões do setor automotivo, incluindo requisitos de OEE (Overall Equipment Effectiveness), FTT (First Time Through) e PPAP (Production Part Approval Process)
  • Mapeamento de processos: Documentar os processos de produção atuais usando técnicas padronizadas de mapeamento de fluxo de valor automotivo (VSM)
  • Requisitos de dados: Identificar as fontes de dados necessárias nos sistemas de execução de manufatura (MES), sistemas de qualidade e interfaces de fornecedores para uma modelagem precisa
2

Revisão de dados e desenvolvimento de pipeline

  • Identificação da fonte de dados: Localize as informações necessárias nos sistemas da fábrica, incluindo controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA), sistemas de execução de fabricação (MES) e bancos de dados de gerenciamento de qualidade
  • Avaliação da qualidade dos dados: Avalie a integridade dos dados usando técnicas de validação específicas do setor automotivo, incluindo estudos de repetibilidade e reprodutibilidade de medidores (GR&R)
  • Planejamento de integração: Desenvolver conexões com sistemas de manufatura seguindo os princípios de gerenciamento de dados da International Automotive Task Force (IATF) 16949
  • Transformação de dados: Crie processos de extração, transformação e carga (ETL) otimizados para dados de produção automotiva de alto volume
3

Desenvolvimento de gêmeos digitais

  • Modelagem da lógica do processo: Capture com precisão as regras de produção, incluindo sequenciamento Just-in-Time/Just-in-Sequence (JIT/JIS) e restrições de montagem de modelos mistos
  • Detalhes do recurso: Recursos do equipamento modelo, incluindo restrições de ferramentas específicas do fabricante do equipamento original (OEM) e requisitos ergonômicos
  • Fluxo de materiais: Representar sistemas de movimentação física, incluindo veículos guiados automaticamente (AGVs), transportadores e operações de montagem de kits
  • Validação: Verificar a precisão do modelo usando a metodologia FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) para identificar possíveis pontos de falha
4

Otimização de desempenho

  • Análise de restrições: Aplicar a metodologia da Teoria das Restrições (TOC) para identificar e quantificar os gargalos do sistema
  • Teste de cenário: Avaliar alternativas de melhoria em relação aos requisitos de tempo de ciclo automotivo
  • Otimização da programação: Desenvolva regras de sequenciamento otimizadas que minimizem as trocas na linha de pintura e de acabamento
  • Planejamento da implementação: Criar um roteiro detalhado alinhado com os marcos de lançamento da produção e a prontidão do fornecedor
5

Implementação e integração operacional

  • Execução do cronograma: Conecte a simulação ao planejamento diário da produção usando os princípios do Single-Minute Exchange of Die (SMED) para uma implementação eficiente
  • Monitoramento de desempenho: Rastreie os resultados reais em relação aos simulados usando sistemas de monitoramento padrão automotivo
  • Refinamento contínuo: Atualize o modelo à medida que os processos evoluem usando a metodologia estruturada de solução de problemas das Oito Disciplinas (8D)
  • Transferência de conhecimento: Treine os membros da equipe seguindo os princípios do Training Within Industry (TWI) para uma implementação sustentável

Perguntas frequentes