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Gêmeos digitais refere-se às representações digitais de pessoas, processos e coisas. Ela é usada para analisar operações e obter insights sobre processos complexos. À medida que 2019 chega ao fim, a necessidade de definir a tecnologia de gêmeos digitais ainda existe e, com sorte, no próximo ano, seu crescimento e popularidade tornarão essa necessidade obsoleta...
Em 2018, os gêmeos digitais foram incluídos como uma das principais tendências tecnológicas pelos grandes nomes que cobrem o setor de tecnologia. De acordo com a pesquisa da Orbis, espera-se que o mercado de gêmeos digitais cresça 35% em um período de 5 anos, e 2020 está bem no meio desse período. Mas, antes de destacar as tendências esperadas para 2020, é justo fazer uma recapitulação do ano até agora. Isso serve para observar se as previsões anteriores se concretizaram antes de mapear o futuro.
Em termos de popularidade, a cobertura dos gêmeos digitais está definitivamente no caminho certo, como mostram os estudos contínuos do Gartner e de outras publicações. Hoje, muitos profissionais, tanto técnicos quanto não técnicos, entendem o conceito de gêmeos digitais e como ele pode ser usado para impulsionar processos e conceitos de negócios. É por isso que muitos setores estão atualmente integrando gêmeos digitais para reforçar a percepção dos negócios e entender os dados.
Os maiores adotantes da tecnologia de gêmeos digitais, em termos geográficos, continuam sendo a América do Norte. Atualmente, as empresas dos EUA e do Canadá estão na liderança em termos de adoção da tecnologia de gêmeos digitais. A América do Norte é responsável por aproximadamente 59% do mercado e da economia de gêmeos digitais, enquanto a Europa e o Pacífico Asiático vêm em seguida.
A própria natureza do gêmeo digital e da simulação, bem como das soluções que eles fornecem, torna-os ferramentas de negócios atraentes para o setor de manufatura, e esse fato é apoiado por dados. A afinidade do setor de manufatura com os gêmeos digitais é impulsionada pelo Industry 4.0 e pelos diversos processos contínuos que ocorrem no chão de fábrica. O uso de dispositivos de borda inteligente, equipamentos, robôs, IA e automação também se encaixa perfeitamente no conceito de gêmeo digital, tornando-o atraente para os fabricantes.
Em 2019, os fabricantes responderam por aproximadamente 36% do mercado de gêmeos digitais. Outros setores, como o setor de energia e potência, aeroespacial, automotivo e de petróleo e gás, completam os cinco principais setores que usam o gêmeo digital para aprimorar as operações. A análise dessa tendência destaca o fato de que os gêmeos digitais são importantes para simplificar processos complexos em que centenas ou milhares de variáveis e relacionamentos são necessários para realizar tarefas definidas com sucesso.
O gêmeo digital é apenas para setores baseados em produção?
Embora o setor de petróleo e gás, bem como o setor de energia e potência, não sejam rotulados como setores de manufatura, é possível argumentar a favor disso. Portanto, muitos podem supor ou se perguntar se a tecnologia de gêmeos digitais só é útil em setores baseados na produção, onde ocorre a fabricação discreta ou de processos. E a resposta é não.
O gêmeo digital também está sendo usado em outras verticais do setor, como o setor de hospitalidade e restaurantes. Um exemplo é o uso do Simio pela CKE Holdings Inc. para facilitar as cargas de trabalho em seus restaurantes Carl's Jr. e Hardee's. O gêmeo digital também está sendo usado para dar suporte a simulações de eventos discretos em hotéis, imóveis e instalações de pedágio.
O uso de dispositivos interconectados e a automação em empresas de serviços e hospitalidade são as forças motrizes por trás da adoção do gêmeo digital em vários setores. E espera-se que o próximo ano testemunhe um crescimento contínuo à medida que mais setores e profissionais entenderem o que o gêmeo digital traz para a mesa.
As 5 principais tendências dos gêmeos digitais e da tecnologia de simulação para 2020
Tecnologias inter-relacionadas aumentarão a taxa de adoção
O crescimento e a maturidade de tecnologias inter-relacionadas, como impressão 3D, impressão em metal e mapeamento, contribuirão para acelerar a taxa de adoção de gêmeos digitais em 2020. Isso se deve à necessidade de monitorar e aprimorar consistentemente essas tecnologias e os sistemas que as impulsionam.
Usando a impressão 3D como exemplo, muitas empresas de manufatura estão atualmente fazendo uso de clusters de impressão 3D para acelerar seus requisitos de produção. Os clusters ou farms de impressão 3D referem-se a instalações onde centenas de impressoras 3D funcionam simultaneamente para fabricar itens físicos. Embora esses clusters de impressão 3D tenham um software dedicado para gerenciar o processo de impressão, a entrega de materiais, a programação e o gerenciamento de toda a cadeia de suprimentos nessas instalações são feitos manualmente.
As soluções de gêmeos digitais podem eliminar o processo de gerenciamento e manuseio manual em fazendas de impressão 3D com grande eficácia. Se executado corretamente, um gêmeo digital de um cluster de impressão 3D em grande escala fornecerá uma abordagem orientada por dados para otimizar o fornecimento, a programação e o processo de fabricação. Isso reduzirá as despesas, inclusive a energia gasta nas instalações do cluster de impressão 3D.
O setor 4.0 continuará a impulsionar a adoção
Espera-se que o crescimento do setor 4.0 e dos dispositivos, bem como dos canais de comunicação que impulsionam a fábrica inteligente, aumente a adoção de soluções de gêmeos digitais. Em 2019, o setor 4.0 testemunhou a criação de novos padrões da OPC Foundation que dão suporte à coleta de dados dos cantos mais profundos das instalações brownfield. Esses dados foram coletados de equipamentos burros com tecnologias legadas usando borda inteligente e dispositivos incorporados.
O sucesso dessa abordagem significa que a tecnologia de gêmeos digitais agora pode integrar os dados coletados de equipamentos burros ou antigos ao desenvolver representações digitais. Isso aumenta os níveis de precisão das representações, aprimorando os resultados da simulação e os planos de programação. Assim, ecossistemas e resultados de gêmeos digitais cada vez mais precisos criarão mais casos de uso que impulsionarão a adoção de gêmeos digitais em 2020.
IoT e IIoT impulsionarão a taxa de adoção de gêmeos digitais
A mudança para ambientes mais interconectados nos setores de manufatura e de serviços também tem um papel a desempenhar em 2020. Como dito anteriormente, o setor 4.0 aumentará a adoção de tecnologias de gêmeos digitais, o que também se aplica à Internet das Coisas Industrial (IIoT). A adoção generalizada de dispositivos ou equipamentos de IoT e IIoT criou uma corrida para desenvolver a melhor solução de gerenciamento para monitorar atividades interconectadas.
Isso cria uma avenida que os provedores de serviços de gêmeos digitais estão aproveitando atualmente e continuarão a aproveitar em 2020. A capacidade do gêmeo digital de criar representações digitais de dispositivos de IIoT e também de integrar os dados que eles produzem cria vários casos de uso que as empresas explorarão nos próximos anos. Esses casos de uso incluem a execução de simulações em instalações interconectadas complexas para produzir resultados precisos ou para acessar processos que envolvem o uso de tecnologias de IIoT.
Gêmeo digital para desafios de segurança cibernética
A cada década que passa, os desafios de segurança cibernética que as empresas enfrentam continuam mudando. O milênio trouxe os cavalos de Troia e outros vírus que foram efetivamente interrompidos com aplicativos de software antivírus e, em 2010, os invasores passaram a usar ataques de phishing e malware. Hoje, ataques de ransomware, spyware, DDoS e comprometimento de e-mail comercial se tornaram os novos desafios que as empresas enfrentam. Isso destaca o cenário em constante mudança das ameaças cibernéticas.
Para atender a essas ameaças e ataques, as soluções de gêmeos digitais serão utilizadas pelas empresas em 2020. Nesse cenário, o gêmeo digital será usado como uma ferramenta de teste de penetração para simular os efeitos de violações de dados ou ransomware bem-sucedidas nos processos de negócios de uma organização. No ambiente do gêmeo digital, os ataques ao equipamento principal podem ser simulados e o resultado será um padrão de resposta que garante que o equipamento danificado não leve a um tempo de inatividade prolongado.
Espera-se que 2020 também testemunhe um aumento nas ameaças à segurança cibernética enfrentadas pelas soluções de gêmeos digitais baseadas em nuvem. Assim, protocolos de comunicação mais seguros e padrões que regulam o uso de dados serão desenvolvidos para proteger as empresas que usam a tecnologia de gêmeos digitais. Isso significa que os desenvolvedores e provedores de serviços terão um papel cada vez mais importante na proteção dos ambientes de gêmeos digitais.
Programação baseada em simulação
Espera-se que o impulso para fornecer programação em tempo real continue em 2020, pois as empresas buscam mais precisão no gerenciamento dos processos de negócios. A necessidade de agendamento em tempo real também é impulsionada pela forma como as empresas pretendem aplicar as ferramentas de simulação e de gêmeos digitais. Um exemplo inclui a necessidade de tomar decisões de negócios em tempo real, lidar com ocorrências imprevistas, como tempo de inatividade da máquina, e reprogramar operações.
Esses desafios se enquadram na categoria de problemas que o software de simulação de eventos discretos (DES) pode resolver. Uma vez que os dados necessários estejam acessíveis, os aplicativos de DES e de gêmeos digitais podem realizar simulações em tempo real e fornecer soluções precisas para lidar com cenários variáveis também em tempo real. Isso reduzirá drasticamente o tempo de inatividade e aumentará o desempenho das instalações e dos armazéns.
Embora alguns softwares de DES ofereçam programação de simulação em tempo real, muitos ainda são aplicativos de programação baseados em processos, e isso deve mudar em 2020.
Computação quântica
Para que a simulação, a programação e o gerenciamento de processos em tempo real sejam alcançados, as soluções de gêmeos digitais devem aproveitar a velocidade, a escalabilidade e o alto desempenho oferecidos pela computação quântica. Atualmente, as soluções de gêmeos digitais aproveitam a nuvem para fornecer serviços estáveis e dimensionáveis às empresas e apenas algumas integram o uso de computadores de alto desempenho para aprimorar ou gerenciar cargas de trabalho realmente grandes.
Em 2020, mais avanços serão feitos para acelerar as simulações em ambientes de gêmeos digitais usando computadores de alto desempenho. O sucesso dessa iniciativa acelerará a programação em tempo real e o gerenciamento de processos complexos em um futuro próximo.
Planejando para 2020...
Os benefícios do gêmeo digital desempenharam um papel importante para garantir sua adoção em diversos setores e as tendências esperadas para 2020 darão continuidade ao aumento da taxa de adoção que veio com 2019. Embora as soluções de gêmeos digitais tenham se tornado mais interativas e intuitivas de usar, as empresas ainda precisam da assistência de profissionais experientes para obter o melhor de seu ambiente de gêmeos digitais, e é nesse ponto que a Simio pode ajudar.
Gerentes de TI, especialistas em segurança cibernética e gerentes de projeto podem aproveitar o curso Simio Fundamentals para saber mais sobre simulação e tecnologia de gêmeos digitais, incluindo sua aplicação em cenários reais.