Simio Process Digital Twin: Simule o que você pode fazer com um gêmeo digital inteligente
Crie réplicas digitais precisas que simulem, prevejam e otimizem suas operações em tempo real, transformando dados em inteligência acionável para uma tomada de decisão superior
O que é um gêmeo digital?
Embora muitas soluções usem o termo “Gêmeo Digital”, os verdadeiros gêmeos digitais transcendem os modelos estáticos – eles são réplicas dinâmicas e orientadas por dados que espelham as operações do mundo real e permitem simulações poderosas de cenários hipotéticos. A maioria das plataformas tem dificuldades com a adaptação em tempo real, mas os Gêmeos Digitais de Processo Adaptativo Inteligente da Simio enfrentam esse desafio simulando vários cenários realistas sem interromper as operações reais.
A plataforma ágil do Simio se integra perfeitamente aos sistemas de dados corporativos, processando diversos fluxos de dados de sensores, dispositivos de IoT e sistemas de negócios para criar “sombras digitais” continuamente atualizadas. Essa sincronização orientada por eventos em tempo real permite a tomada de decisões proativas por meio de um ciclo de feedback ao vivo entre ambientes físicos e digitais.
Desenvolvida com base na Simulação de Eventos Discretos, líder do setor, nossa tecnologia de gêmeos digitais oferece suporte à transformação abrangente do setor 4.0, permitindo que as organizações projetem, experimentem e otimizem modelos operacionais. O verdadeiro valor está no teste e na análise sem riscos de alterações de processos, modificações de equipamentos e ajustes de pessoal antes da implementação – minimizando custos, reduzindo riscos e acelerando a resolução de desafios operacionais e ineficiências de processos.
Por que desenvolver um gêmeo digital do Simio Process?
A tecnologia de gêmeos digitais desempenha um papel fundamental na otimização do desempenho do sistema e na facilitação do gerenciamento proativo de ativos durante todo o seu ciclo de vida. A capacidade de simular cenários hipotéticos oferece uma visão sem precedentes de sistemas operacionais complexos. A solução de gêmeos digitais de processos da Simio oferece recursos poderosos que transformam a maneira como as organizações entendem, otimizam e preveem o desempenho operacional.
A plataforma ágil da Simio para o desenvolvimento de gêmeos digitais de processos adaptativos inteligentes oferece suporte a uma ampla gama de fluxos de trabalho em um processo de transformação digital. Independentemente do fluxo de trabalho selecionado, o desenvolvimento bem-sucedido do Process Digital Twin – seja modelando processos operacionais atuais ou futuros – requer o conhecimento detalhado, incluindo as regras de negócios e a lógica de decisão, bem como todas as restrições físicas necessárias para a execução das operações. Esse conhecimento, juntamente com os dados relevantes, permite que as organizações criem réplicas digitais que simulem com precisão o comportamento operacional (atual ou futuro) sob várias condições.
As organizações que implementam o Simio Process Digital Twins obtêm três vantagens competitivas distintas por meio de recursos avançados de simulação de cenários hipotéticos. Esses benefícios transformadores abordam desafios operacionais críticos e criam valor comercial sustentável em todos os níveis da empresa:
Obtenha uma visão operacional inigualável
Otimização por meio de simulação avançada
Acelerar os processos de tomada de decisão
As quatro dimensões da tecnologia de gêmeos digitais da Simio
Para oferecer inteligência operacional abrangente, a tecnologia Process Digital Twin da Simio foi desenvolvida com base em quatro dimensões fundamentais que funcionam juntas como um sistema integrado. Cada dimensão aumenta a capacidade de simular cenários hipotéticos com inteligência e precisão crescentes, criando um gêmeo digital que evolui junto com suas operações.
Inteligente
- Simulação com IA: A combinação da Simulação de Eventos Discretos com a IA cria gêmeos digitais capazes de gerar soluções otimizadas para problemas complexos com eficiência excepcional. Esses modelos inteligentes podem tomar decisões otimizadas e fornecer insights preditivos que transformam a tomada de decisões operacionais.
- Orientação automatizada para decisões: Vá além do monitoramento e passe a oferecer suporte ativo a decisões com recomendações de desempenho orientadas por IA que destacam oportunidades de otimização antes que surjam problemas. Esse recurso avalia alternativas e sugere abordagens ideais com base em análises detalhadas de variações hipotéticas.
- Avaliação de riscos: Os gêmeos digitais inteligentes avaliam os riscos potenciais em vários cenários, fornecendo análises que seriam impossíveis por meio de métodos manuais. Esse recurso ajuda as organizações a desenvolver estratégias de atenuação antes do surgimento de problemas.
Adaptativo
- Modelos auto-calibráveis: A tecnologia do Simio atualiza continuamente o gêmeo digital com base nos dados atuais da empresa e do sistema de execução, mantendo a precisão do modelo à medida que os sistemas físicos mudam. Isso elimina o desvio do modelo e garante simulações hipotéticas confiáveis.
- Capacidade de resposta dos dados corporativos: Os gêmeos digitais de processo se adaptam automaticamente às mudanças nos recursos, materiais, roteiros, alterações na rede, lista de materiais, requisitos de mão de obra, programações de manutenção e mix de produtos. Isso garante que o modelo permaneça preciso sem uma reconfiguração extensa.
- Aprendizado evolutivo: O gêmeo digital evolui com a sua operação, incorporando novos padrões e restrições de dados para manter a relevância durante todo o ciclo de vida dos sistemas. Essa abordagem adaptativa garante um valor crescente à medida que sua empresa cresce e muda.
Processo
- Modelagem versátil de processos: Modele diversos processos de negócios, incluindo operações de fabricação em uma ou várias instalações, operações de depósito e cadeias de suprimentos complexas de ponta a ponta. Essa versatilidade torna o Simio aplicável a praticamente qualquer ambiente operacional.
- Visibilidade de ponta a ponta: Obtenha uma visualização abrangente de todos os fluxos de trabalho operacionais, revelando interdependências complexas e permitindo a otimização holística. Essa visibilidade transforma a maneira como as equipes entendem e gerenciam sistemas complexos.
- Integração multifuncional: Unifique diversos processos em um modelo coerente que reflita as interações do mundo real entre departamentos, sistemas e recursos. Essa integração elimina os silos e permite iniciativas de aprimoramento coordenadas.
Gêmeos digitais
Os elementos básicos de um gêmeo digital de processo Simio
O Process Digital Twin da Simio combina quatro blocos de construção interconectados que formam um sistema abrangente de suporte a decisões. Em vez de operarem de forma independente, esses elementos trabalham juntos em um ciclo contínuo de aprimoramento, cada um aprimorando os recursos dos outros.
Base de conhecimento
- Repositório centralizado do sistema: Desenvolva uma base de conhecimento de ponto único de referência que capture todas as restrições do sistema, regras comerciais e lógica detalhada em um modelo de simulação abrangente. Essa abordagem centralizada garante a replicação precisa de operações complexas e de missão crítica em locais únicos ou em grandes sistemas com vários locais.
- Integração inteligente de dados: Colete, valide e padronize automaticamente os dados de sensores, sistemas corporativos e entradas manuais. Essa integração simplifica a implementação e a manutenção, garantindo que seu gêmeo digital opere com informações completas e precisas.
- Proteja-se contra a fuga de conhecimento: Cerca de 25% dos funcionários do setor de manufatura têm 55 anos ou mais e estão se aposentando a uma taxa de 10.000 por dia – os fabricantes estão lutando contra a fuga de conhecimento. Os gêmeos digitais permitem que as organizações capturem esse conhecimento para manter um desempenho consistente e treinar novos funcionários.
Benchmarking de desempenho
- Avaliação dinâmica de desempenho: Estabeleça benchmarks de desempenho de processos para avaliar as operações atuais e prever com precisão o desempenho futuro de fábricas e cadeias de suprimentos. Isso permite a validação de mudanças, como implementações de automação, adição de novos equipamentos e políticas de reabastecimento, como o DDMRP.
- Linha de base de KPI: Acompanhe os principais indicadores de desempenho em relação às referências estabelecidas para identificar instantaneamente os desvios e avaliar as oportunidades de melhoria. Esse benchmarking dinâmico oferece visibilidade contínua do desempenho operacional em todos os sistemas à medida que ocorrem mudanças no processo e no mercado.
- Estrutura de métricas personalizáveis: Defina e monitore as métricas de desempenho específicas que mais importam para sua operação e objetivos comerciais. Essa personalização garante que seu gêmeo digital forneça insights relevantes em todos os níveis organizacionais.
Plano e cronograma
- Planejamento orientado para a viabilidade: Crie planos e cronogramas executáveis para operações de chão de fábrica, armazém, fábrica e cadeia de suprimentos que respeitem todas as restrições de capacidade de recursos, materiais e cronograma. Essa abordagem abrangente permite a execução totalmente autônoma em todos os intervalos de tempo relevantes.
- Otimização baseada em cenários: Desenvolva e compare vários cenários operacionais para identificar abordagens ideais para atender a demandas e restrições variáveis. Esse recurso transforma a tomada de decisões estratégicas e táticas por meio de poderosas simulações hipotéticas.
- Programação adaptativa: Gerar e refinar continuamente programações que se ajustam automaticamente às condições variáveis, equilibrando as prioridades concorrentes. Essa abordagem dinâmica garante que os planos permaneçam viáveis mesmo com a evolução das condições operacionais.
Modelo de referência
- Referência digital adaptável: Mantenha um Intelligent Adaptive Process Digital Twin gerado e orientado por dados que sirva como modelo de referência do “status atual” do seu processo. Esse modelo vivo permite a determinação precisa do desempenho futuro da fábrica e da cadeia de suprimentos para projetos de transformação novos e em andamento.
- Análise de variação: Identifique e quantifique automaticamente os desvios entre o desempenho futuro real ou planejado e as expectativas do modelo de referência para identificar oportunidades de melhoria. Esse recurso analítico destaca as áreas que exigem atenção antes que afetem o desempenho geral.
- Evolução contínua: Atualize sistematicamente o modelo de referência com base em novas percepções, mudanças de requisitos e melhorias comprovadas. Esse refinamento contínuo dá suporte às decisões de investimento e garante que seu gêmeo digital evolua junto com sua operação.
Valor operacional de um gêmeo digital de processo Simio: impacto no mundo real
A implementação de um Simio Process Digital Twin proporciona um valor mensurável em várias dimensões da sua operação. As organizações que utilizam essa tecnologia experimentam melhorias significativas em eficiência, agilidade e qualidade de decisão por meio de recursos avançados de simulação de cenários hipotéticos.
Avalie as alternativas e analise o impacto das mudanças em andamento
- Análise abrangente de variações hipotéticas: Crie e avalie cenários ilimitados para testar políticas operacionais, mudanças de processos e introdução de novos produtos antes da implementação. Essa experimentação sem riscos permite que você tome decisões baseadas em dados tanto para iniciativas estratégicas quanto para ajustes operacionais diários.
- Otimização da capacidade de produção: Simule o impacto da adição de novos equipamentos, ferramentas, robótica e robôs móveis autônomos (AMRs) aos ambientes de produção. Esse recurso permite que as organizações validem os investimentos em automação e as expansões de capacidade enquanto identificam as abordagens ideais de implementação.
- Planejamento da força de trabalho e do layout: Teste ajustes nos requisitos de habilidades dos trabalhadores, padrões de turnos, níveis de pessoal, layouts de fábrica e sequências de operação. Essas simulações revelam como as mudanças nos recursos físicos e humanos afetam o desempenho geral do sistema, identificando as configurações mais eficazes.
- Avaliação da estratégia de inventário: Modele diferentes cenários de disponibilidade de material e políticas de estoque, incluindo Just-in-Time (JIT), Kanban e Demand-Driven Material Requirements Planning (DDMRP). Essa análise otimiza os níveis de estoque e, ao mesmo tempo, mantém os requisitos de produção e os níveis de serviço.
- Avaliação de impacto em cascata: Preveja como as mudanças propostas afetam todo o sistema operacional, identificando tanto os impactos diretos quanto os efeitos em cascata nos processos interconectados. Essa visão holística evita consequências indesejadas e garante que as mudanças proporcionem os benefícios pretendidos em toda a organização.
Criar planos e cronogramas acionáveis e viáveis
- Orquestração de produção sincronizada: Gere planos que sincronizam a produção em todos os processos para aumentar o rendimento e o desempenho da entrega no prazo. Essa abordagem abrangente de programação garante que todos os elementos operacionais trabalhem em harmonia para que você obtenha o máximo de eficiência.
- Análise de redução de custos: Identifique oportunidades para reduzir os custos de produção, inclusive despesas com material, mão de obra, multas, energia e trabalho em andamento. Esses insights ajudam as organizações a obter economias significativas, mantendo ou melhorando a qualidade e o volume de produção.
- Aprimoramento do desempenho: Melhore a aderência ao cronograma de produção, as taxas de atendimento de pedidos e os níveis de serviço ao cliente por meio de um planejamento consciente das restrições. Esse recurso garante que os planos respeitem todas as restrições de recursos, materiais e cronograma para uma execução realmente viável.
- Suporte a operações autônomas: Permita operações otimizadas e eficientes por meio de programação e orquestração quase em tempo real que se adapta às condições variáveis. Esse recurso autônomo mantém o desempenho ideal mesmo quando as prioridades mudam e ocorrem interrupções.
- Planejamento otimizado por IA: Obtenha resultados superiores treinando, testando e implantando inteligência artificial nos seus processos de planejamento e programação. Esse recurso avançado melhora continuamente a qualidade do planejamento por meio de aprendizado de máquina e algoritmos adaptativos.
Recursos integrados de gerenciamento de dados e fluxo de trabalho
- Acessibilidade em toda a empresa: Forneça acesso baseado em navegador para vários usuários com permissões, funções, características e configurações de local personalizáveis. Esse recurso garante que as partes interessadas certas tenham acesso adequado aos insights sobre o gêmeo digital, mantendo a segurança do sistema.
- Integração perfeita de sistemas: Conecte seu gêmeo digital aos sistemas corporativos por meio de conectores de dados dinâmicos, incluindo APIs da Web e pipelines de dados baseados em nuvem. Essa integração mantém a atualidade dos dados e garante que todas as simulações reflitam as condições operacionais reais.
- Interface avançada de aplicativos: Interface perfeita com aplicativos de suporte, como Manufacturing Execution Systems (MES), plataformas de aprendizado de máquina e ferramentas de business intelligence, como Tableau e Power BI. Essa conectividade cria um ecossistema digital abrangente para a excelência operacional.
- Distribuição estruturada de resultados: Controle e distribua os resultados do modelo entre as equipes em um formato estruturado e prático. Essa abordagem organizada garante que os insights cheguem aos tomadores de decisão certos, no momento certo, com o contexto adequado para a implementação.
- Ambiente de decisão colaborativa: Permita que equipes multifuncionais acessem informações operacionais compartilhadas e trabalhem juntas em decisões complexas. Essa estrutura colaborativa acelera a solução de problemas e garante o alinhamento entre todas as funções organizacionais.
Componentes principais de um gêmeo digital de processo Simio
A solução Process Digital Twin da Simio combina tecnologias poderosas para criar uma plataforma abrangente de inteligência operacional. Cada componente desempenha um papel fundamental no fornecimento de insights acionáveis e na realização de simulações inteligentes de cenários hipotéticos para uma tomada de decisão superior.
Gerado e orientado por dados
- Fundação de dados corporativos: Os modelos utilizam dados corporativos abrangentes (recursos, mestre de materiais, listas técnicas, roteiros, status) e ajudam a testar e validar aspectos importantes como granularidade, qualidade, correlação, velocidade e disponibilidade.
- Sincronização em tempo real: Conecte-se a diversas fontes de dados, incluindo sensores, dispositivos IoT e entradas manuais, para manter uma representação digital precisa que reflita as condições do mundo real.
- Processamento inteligente: Valide, transforme e estruture automaticamente os dados recebidos para uso imediato em modelos de simulação, eliminando a preparação manual e garantindo a qualidade.
- Utilização adaptável: Incorpore os dados operacionais atuais para refletir as condições variáveis, bem como as alterações planejadas em tempo real, mantendo as simulações precisas à medida que as operações evoluem.
- Avaliação da qualidade dos dados: Identificar lacunas e inconsistências nos dados que afetam o desempenho operacional, ajudando as organizações a aprimorar o gerenciamento de dados e, ao mesmo tempo, melhorar a precisão da simulação.
Objetos inteligentes
- Modelagem de componentes inteligentes: Representa os elementos do sistema (máquinas, transportadores, robôs, trabalhadores) como objetos inteligentes que interagem e incorporam IA/ML para otimizar os processos.
- Design rico em comportamento: Crie objetos com comportamentos realistas, lógica de decisão e características físicas que respondam dinamicamente às mudanças nas condições do sistema.
- Estrutura orientada a objetos: Desenvolva modelos usando uma abordagem hierárquica orientada a objetos que simplifique o desenvolvimento e, ao mesmo tempo, mantenha a precisão e a flexibilidade para aprimoramentos futuros.
- Bibliotecas reutilizáveis: Acesse objetos pré-construídos que encapsulam comportamentos específicos do setor, reduzindo significativamente o tempo de desenvolvimento e garantindo a consistência do modelo.
- Aprimoramento de IA: Aumente os objetos com recursos de inteligência artificial que adaptam o comportamento com base no aprendizado ou no retreinamento como resultado de condições em tempo real ou de mudanças.
Modelos de restrições
- Modelagem abrangente: Inclua todas as restrições físicas, regras comerciais e lógica de decisão para reproduzir com precisão o comportamento e as limitações operacionais reais.
- Captura de conhecimento tribal: Formalize o conhecimento do chão de fábrica em modelos de restrição, garantindo que o gêmeo digital reflita as realidades práticas além dos procedimentos documentados.
- Manuseio dinâmico: Ajuste automaticamente as operações à medida que as restrições mudam durante a simulação, refletindo como as diferentes limitações afetarão os sistemas do mundo real ao longo do tempo.
- Análise de impacto: Identificar como restrições específicas afetam o desempenho e explorar os benefícios dos ajustes de restrições, orientando as decisões de aprimoramento estratégico.
- Definição em vários níveis: Modele as restrições em vários níveis – de máquinas individuais a regras de toda a empresa – criando uma estrutura que reflita os ambientes operacionais reais.
Orientado por eventos
- Núcleo de eventos discretos: Simule o avanço no tempo usando um calendário de eventos para sincronizar tarefas e decisões de materiais, garantindo a viabilidade do chão de fábrica em ambientes manuais e automatizados.
- Lógica baseada em eventos: Modele sistemas usando uma arquitetura que represente com precisão como as operações integradas respondem a vários tipos de acionadores e mudanças de estado à medida que ocorrem.
- Modelagem sequencial: Represente com precisão processos baseados em tempo, interações de recursos e transições de estado para simulação de alta fidelidade de sequências operacionais complexas.
- Análise de cadeia: Acompanhe as sequências de eventos para identificar relações e dependências causais, revelando padrões e oportunidades de melhoria ocultas em processos complexos.
- Sincronização da linha do tempo: Alinhe eventos simulados com cronogramas operacionais reais para gerar programações viáveis que possam ser executadas diretamente em operações reais.
Estocástico
- Modelagem de variabilidade: Incorpore a aleatoriedade e a variação do processo para refletir com precisão a imprevisibilidade do mundo real, como quebras de máquinas, problemas de qualidade e atrasos de materiais.
- Avaliação de riscos: Permitir a análise probabilística de cenários operacionais para apoiar ações proativas e aumentar a probabilidade de atingir as metas de desempenho.
- Desempenho humano: Leve em conta as variações no desempenho humano, os níveis de habilidade e a disponibilidade que afetam significativamente os resultados operacionais.
- Fatores ambientais: Integrar flutuações externas e fatores que afetam o desempenho operacional para uma simulação abrangente das condições reais.
- Decisões baseadas em probabilidade: Gerar distribuições estatísticas em vez de previsões de ponto único para fornecer informações completas para a tomada de decisões sob incerteza.
Modelos
- Bibliotecas de aplicativos: Acesse modelos com objetos predefinidos, lógica de processo e esquemas de dados para iniciar o desenvolvimento de gêmeos digitais para processos operacionais complexos.
- Implementação rápida: Acelere o desenvolvimento usando modelos que incorporam as práticas recomendadas do setor, reduzindo o tempo de implementação e garantindo a qualidade do modelo.
- Arquitetura padronizada: Mantenha a consistência por meio de componentes padronizados para elementos operacionais comuns, simplificando a manutenção e garantindo uma análise confiável.
- Objetos personalizáveis: Adapte os modelos a requisitos específicos e, ao mesmo tempo, preserve a funcionalidade principal, equilibrando a padronização com a personalização específica da operação.
- Soluções para o setor: Aproveite os modelos criados para o seu setor com lógica especializada, restrições e métricas que abordam desafios exclusivos do setor.
Jornada de implementação do gêmeo digital: Do conceito à excelência operacional
O desenvolvimento de um gêmeo digital de processo eficaz envolve cinco estágios sistemáticos que garantem uma implementação bem-sucedida. Essa abordagem estruturada permite que as organizações criem gêmeos digitais que ofereçam recursos avançados de simulação hipotética com valor máximo.
Especificações de requisitos
Documente todas as etapas do processo, os requisitos do usuário, as restrições físicas, as regras comerciais e a lógica de decisão detalhada para a implementação do gêmeo digital. Crie uma especificação abrangente de requisitos funcionais que defina efetivamente o escopo do projeto e identifique as principais partes interessadas, os processos críticos e as métricas de sucesso. Esse estágio fundamental estabelece o que o gêmeo digital precisa realizar e define parâmetros claros para o desenvolvimento.
Revisão de dados
Avalie todas as fontes de dados empresariais relevantes, inclusive os arquivos Excel e CSV mantidos manualmente, necessários para gerar e conduzir o Process Digital Twin. Avalie a qualidade, a acessibilidade e a integridade dos dados e identifique as lacunas que podem afetar a precisão da simulação. Essa análise abrangente garante que o seu gêmeo digital terá as informações necessárias para produzir simulações hipotéticas confiáveis desde o primeiro dia de implementação.
Desenvolvimento de pipeline de dados
Desenvolva fluxos de dados automatizados que conectem seu gêmeo digital aos sistemas corporativos por meio de integração direta ou infraestrutura de dados baseada em nuvem. Implemente processos de validação, transformação e governança para manter a qualidade e a consistência das informações. Esse pipeline cria a conexão essencial entre suas operações físicas e a representação digital delas, garantindo a atualidade contínua dos dados.
Desenvolvimento de modelos
Crie seu modelo de simulação orientado a objetos e orientado a dados usando os poderosos recursos de modelagem do Simio. Incorpore a lógica operacional, as restrições e as regras de decisão e, ao mesmo tempo, faça a validação com dados históricos para garantir a precisão. Esse estágio de desenvolvimento transforma o conhecimento operacional em uma representação digital dinâmica que suporta casos de uso off-line e on-line, conforme especificado em seus requisitos.
Integração de dados
Conecte o modelo validado a feeds de dados corporativos em tempo real (ERP, MES, PM, IoT) para criar um gêmeo digital de atualização contínua. Estabeleça processos de monitoramento da qualidade dos dados e da precisão do modelo para permitir o suporte a decisões quase em tempo real para aplicativos preditivos e prescritivos. Essa integração ativa seu gêmeo digital, fornecendo insights acionáveis e recursos de simulação hipotética para a excelência operacional.
Recursos de última geração na plataforma de gêmeos digitais da Simio
A Simio continua a aprimorar sua plataforma de gêmeos digitais com recursos de ponta que ampliam a funcionalidade e oferecem maior valor. Essas inovações fortalecem ainda mais a capacidade de simular cenários hipotéticos com fidelidade e inteligência sem precedentes.