Saiba Mais Sobre Software de Gêmeo Digital
O que é Software de Gêmeo Digital?
No setor de manufatura, as operações muitas vezes dependem de sistemas de máquinas elaborados. Este equipamento pode realizar uma série de tarefas complexas, mas também requer manutenção, monitoramento e melhorias constantes para garantir uma produção consistente. Tradicionalmente, as inspeções eram feitas manualmente, com uma margem considerável para erros e omissões. Agora, graças à tecnologia da internet das coisas (IoT), engenheiros e gerentes de fábrica podem simplificar esses processos e otimizar continuamente as máquinas sem a necessidade de inspeções físicas rigorosas. O software de gêmeo digital é uma forma avançada de software de simulação, usando dados de sensores de máquinas incorporadas para criar simulações precisas e em tempo real de ativos. Esses modelos virtuais permitem avaliações e análises estruturais inteligentes, com insights acionáveis sobre o desempenho e as necessidades de manutenção das máquinas.
Usando a tecnologia de gêmeo digital, as equipes de manufatura podem projetar representações virtuais realistas de seus ativos mais vitais e, em alguns casos, sistemas completos ou pisos de fábrica. Esses produtos também podem ter casos de uso fora da manufatura, como na saúde e em serviços públicos. Com esses modelos visuais interativos de gêmeos, os usuários podem comparar seus projetos iniciais com o desempenho real dos ativos distribuídos. Alguns produtos ajudam a criar alertas quando anomalias são detectadas por sensores incorporados (por exemplo, tempo de inatividade inesperado, superaquecimento) ou quando componentes estão se aproximando de sua manutenção programada. Os usuários podem identificar convenientemente as áreas problemáticas em grandes máquinas complicadas em modelos virtuais e realizar manutenção preditiva nos ativos reais sem adivinhações. Ao longo do ciclo de vida do ativo, as equipes podem utilizar a tecnologia de gêmeo digital para otimização máxima do processo, enquanto minimizam custos, desperdícios e distúrbios. O conceito de gêmeo digital está transformando rapidamente as operações de fábrica em todo o mundo, e os produtos da categoria capacitam as equipes de negócios a perceber os benefícios em suas próprias operações.
Principais Benefícios do Software de Gêmeo Digital
- Detectar problemas de equipamentos remotamente e proativamente
- Minimizar o tempo de inatividade e falhas de processo dispendiosas
- Aumentar o rendimento da produção e os resultados gerais da cadeia de suprimentos
- Tomar decisões informadas em relação ao design e engenharia de máquinas
Por que Usar Software de Gêmeo Digital?
As plataformas de gêmeo digital ajudam a modernizar as operações de manufatura global, com insights sem precedentes sobre processos de equipamentos industriais e seus muitos componentes físicos. Os modelos digitais possibilitados por essas soluções podem ajudar os trabalhadores e supervisores de fábrica a visualizar o funcionamento interno de máquinas e peças de máquinas, com dados em tempo real sobre a saúde, desempenho e condições dos ativos. Em alguns casos, a tecnologia de gêmeo digital permite que os usuários simulem eventos no processo de manufatura (por exemplo, novas conexões entre máquinas, processos de máquinas atualizados e fluxos de dados), para que possam determinar o melhor curso de ação antes de implementar mudanças reais. Os produtos podem oferecer análises visuais relacionadas a essas simulações, transformando máquinas e seus menores componentes em poderosas fontes de dados e ajudando os usuários a entender seus equipamentos de maneiras antes impossíveis.
Análises preditivas — como as possibilitadas por software de análises preditivas — são um benefício chave da tecnologia de gêmeo digital. Falhas repentinas de máquinas podem resultar em perdas substanciais, bem como atrasos na produção e frustrações dos funcionários. As várias análises possibilitadas por essas soluções permitem que os usuários antecipem a infinidade de problemas que podem surgir com sistemas de máquinas e dispositivos, enquanto monitoram métricas de desempenho geral para moldar melhorias contínuas em processos e designs. Os dados gerados nesses produtos também podem ajudar na redução preditiva de desperdícios e no controle de qualidade preditivo de produtos concluídos, bem como na otimização geral de recursos. Além disso, se quaisquer problemas de máquina ou processo forem identificados, os usuários podem investigar suas causas raízes explorando modelos virtuais e os dados coletados em sensores incorporados. Isso pode ajudar as equipes de manufatura a fazer melhorias duradouras sempre que possível, em vez de simplesmente remendar os sintomas e efeitos colaterais de problemas fundamentais sérios. Em suma, a tecnologia de gêmeo digital pode dar aos engenheiros e gerentes de fábrica um novo nível de controle sobre seus ativos distribuídos, ajudando a proteger esses investimentos críticos e garantir uma produção consistente e ideal sem surpresas inesperadas.
Quem Usa Software de Gêmeo Digital?
A tecnologia de gêmeo digital é usada principalmente na indústria de manufatura, ou por empresas que utilizam equipamentos de produção robustos para converter matérias-primas em produtos acabados ou peças. Dito isso, essa tecnologia está encontrando novos casos de uso em uma série de outras indústrias com ativos distribuídos complexos, onde simulações virtuais podem ser úteis para prototipagem ou dados preditivos de ativos. À medida que essa tecnologia se torna mais prevalente, pode ser integrada aos modelos de negócios de indústrias adicionais, enquanto consolida ainda mais seu lugar nas operações de manufatura, grandes e pequenas.
Os seguintes são alguns papéis ou equipes específicos que podem se beneficiar mais diretamente da tecnologia de gêmeo digital em suas funções diárias de trabalho.
Engenheiros de mecatrônica — O surgimento da tecnologia inteligente criou uma forte demanda por especialistas da indústria que possam aplicar esses princípios modernos ao design e implantação de sistemas industriais. A engenharia de mecatrônica é uma especialização em rápido crescimento para desenvolver os tipos de sistemas de manufatura inteligentes que são compatíveis com a tecnologia de gêmeo digital. Há uma variedade de títulos de trabalho específicos que podem ser incluídos no campo de engenheiros de mecatrônica ou que podem ser encarregados de responsabilidades semelhantes, como engenheiro de design sênior, engenheiro de equipamentos e especialista em automação.
Mecânicos — Os mecânicos são frequentemente designados para configurar, operar e manter máquinas operadas por computador e mecanicamente que produzem peças usadas na manufatura. À medida que os equipamentos e dispositivos da indústria evoluem, também evoluem a expertise e as funções de trabalho dos mecânicos e operadores de máquinas. A tecnologia de gêmeo digital é cada vez mais usada por esses especialistas para ajudar a prototipar designs e processos de máquinas, bem como manter esses sistemas, em uma ampla gama de indústrias. Títulos de trabalho que podem se enquadrar no guarda-chuva de mecânicos incluem técnico mecânico, técnico de engenharia industrial e operador de planta. Esses papéis também são comuns em indústrias altamente técnicas, como a aeroespacial. Mecânicos nesses papéis avançados ou operações de manufatura padrão podem aproveitar a tecnologia de gêmeo digital para obter visibilidade de alto nível em suas máquinas e mantê-las proativamente usando dados de sensores incorporados.
Gerentes de produção — Os gerentes e supervisores de produção supervisionam as operações diárias das fábricas, desde o gerenciamento de trabalhadores até garantir reparos rápidos relacionados a problemas de produção. A tecnologia de gêmeo digital pode fornecer a esses indivíduos dados operacionais oportunos relacionados a ativos críticos, para que possam tomar decisões informadas sobre manutenção de equipamentos e fluxos de processos. Os produtos dessa categoria podem se tornar ferramentas inestimáveis para gerentes de produção de operações que utilizam tecnologia inteligente ou aqueles que planejam integrar essa tecnologia em ativos físicos. Alguns títulos de trabalho específicos que se enquadram no guarda-chuva de gerentes de produção podem incluir engenheiro de processo de manufatura e supervisor de montagem. Para muitas operações de fábrica, as equipes de supervisão têm uma grande responsabilidade em relação à manutenção e otimização de máquinas. As plataformas de gêmeo digital podem capacitar esses indivíduos com os insights mais oportunos e específicos sobre máquinas inteligentes, para que possam garantir que a operação funcione sem problemas e produza no nível mais alto possível.
Recursos do Software de Gêmeo Digital
Os produtos desta categoria oferecem capacidades diversas relacionadas ao design e análise de gêmeos virtuais, e requerem a implementação de sensores IoT dentro dos ativos físicos que estão sendo replicados. Vários produtos de gêmeo digital oferecem capacidades adicionais relacionadas a implantações de tecnologia inteligente, e os recursos de gêmeo digital podem ser incluídos como parte de uma solução maior. A seguir estão alguns recursos comuns neste espaço tecnológico emergente.
Monitoramento remoto de ativos — Software de gerenciamento de dispositivos IoT permite visibilidade em tempo real de todos os ativos conectados, desde seu status geral até seu desempenho e saúde da bateria. Para máquinas industriais complexas, esses dados podem não ser suficientes para a extensão total das necessidades de monitoramento e manutenção. Gêmeos digitais desses ativos levam o monitoramento remoto um passo adiante, com visualizações detalhadas de máquinas e os muitos componentes críticos dentro delas. Operadores de máquinas e gerentes de piso podem aproveitar esses produtos para obter visibilidade profunda sobre a saúde dos equipamentos, uso de recursos e eficácia geral dos equipamentos (OEE). Essas soluções também podem fornecer registros de anormalidades e incidentes relacionados a peças individuais ou sistemas de máquinas como um todo, com modelos interativos para fácil referência das peças em questão.
Manutenção preditiva e análises — Graças ao feedback em tempo real de sensores inteligentes, o comportamento do produto e os dados de uso alimentam modelos digitais de equipamentos de manufatura, juntamente com as condições que afetam esses ativos. Isso permite diagnósticos remotos e decisões de manutenção proativas antes que ocorra tempo de inatividade repentino ou danos críticos. Dependendo do produto, os usuários podem configurar alertas e análises personalizadas para cada máquina e sua réplica virtual correspondente. Isso não só pode ajudar com reparos proativos, mas também com a otimização contínua de processos e máquinas para ajudar a melhorar os resultados e reduzir as chances de distúrbios.
Prototipagem IoT — Certas plataformas de gêmeo digital podem oferecer assistência com design auxiliado por computador (CAD) para protótipos de máquinas e atualizações de máquinas envolvendo capacidades IoT. À medida que a tecnologia inteligente chega à vanguarda das estratégias de manufatura, pode ser um processo precário testar e implantar essas capacidades sem interromper a produção ou causar problemas com o equipamento. Usando a tecnologia de gêmeo digital, os engenheiros podem simular esses desenvolvimentos e validar a funcionalidade de conceitos por meio de protótipos virtuais totalmente operacionais de máquinas individuais e sistemas de máquinas. Isso pode ajudar as equipes de manufatura a avançar com confiança em suas implantações físicas, com uma noção precisa de quais podem ser os resultados.
Simulações de eventos — Na linha da prototipagem IoT, os usuários da tecnologia de gêmeo digital podem desejar testar diferentes eventos que podem ocorrer com equipamentos de manufatura. Várias soluções incluem tecnologia de aprendizado de máquina e/ou inteligência artificial que informa simulações desses eventos, com base em eventos anteriores e análises relacionadas. Como uma máquina responderia quando uma máquina próxima desligasse, ou quando um componente quebrasse ou superaquecesse? Simulações desses eventos usando gêmeos digitais podem ajudar as equipes de manufatura a se prepararem para tais cenários e ajustar proativamente os processos se certas simulações revelarem resultados menos desejáveis. Por outro lado, se as simulações levarem a resultados positivos, isso pode instilar confiança em continuar certos processos ou fazer mudanças planejadas em equipamentos e fluxos de trabalho. Simulações virtuais podem permitir uma variedade de testes e insights únicos sem a necessidade de interromper operações e arriscar resultados indesejados.
Software e Serviços Relacionados ao Software de Gêmeo Digital
As seguintes soluções podem ser úteis para aquelas equipes de manufatura que consideram a tecnologia de gêmeo digital em seus negócios, e podem oferecer capacidades semelhantes às vistas nessas soluções de ponta ou complementar essas plataformas de alguma forma.
Software de design de produto e máquina — O software de design de produto e máquina é um subconjunto de software CAD construído especificamente para modelagem de peças, componentes e montagens, como as vistas em processos de manufatura. Esses modelos 3D são semelhantes aos criados em plataformas de gêmeo digital. Muito antes de as máquinas de fábrica serem integradas a um ambiente IoT, fabricantes e fornecedores de equipamentos podem utilizar ferramentas de design de produto e máquina para criar projetos dessas máquinas, suas peças contidas e os produtos que eventualmente ajudarão a criar. Essas soluções podem se integrar com plataformas de gêmeo digital para permitir a importação ou exportação de modelos de ativos.
Software de manufatura assistida por computador — O software de manufatura assistida por computador, ou software CAM, ajuda as equipes de manufatura a programar suas máquinas para funcionar conforme o esperado em seus pisos de fábrica. As máquinas de fábrica podem realizar uma série de processos repetitivos, como corte, fresagem ou desbaste de materiais. As ferramentas CAM permitem que os usuários programem essas operações de produção usando modelos CAD existentes das máquinas em questão, e depois entreguem essas informações de fluxo de trabalho às máquinas conforme necessário. Em alguns casos, essas ferramentas oferecem recursos de monitoramento e/ou otimização de processos de máquinas que podem complementar a funcionalidade da tecnologia de gêmeo digital.
Sistemas de execução de manufatura — O software de sistema de execução de manufatura, ou software MES, auxilia os fabricantes no monitoramento do processo de produção usando dados em tempo real de equipamentos de piso de fábrica e outras fontes de dados. Essas ferramentas podem permitir a criação de planos e cronogramas de produção, juntamente com a alocação de recursos, tanto humanos quanto materiais. Gerentes e supervisores de produção podem usar essas plataformas para obter visibilidade sobre a produção e eficiência, para que possam ajustar estratégias e processos, bem como resolver quaisquer problemas à medida que surgem. Os dados e insights de produção gerados nessas plataformas podem complementar os insights de máquinas oferecidos por plataformas de gêmeo digital, permitindo o monitoramento mais abrangente das operações de manufatura e dos muitos recursos envolvidos.
Software de análises IoT — Uma vez que os equipamentos de fábrica e outros ativos são habilitados com tecnologia inteligente, isso pode permitir um nível sem precedentes de coleta de dados, com observações sobre processos de trabalho, condições ambientais, desempenho de máquinas e mais. O software de análises IoT ajuda a dar sentido a esse fluxo constante de dados, tanto estruturados quanto não estruturados. Um exemplo principal dessas capacidades é extrair insights acionáveis de dados de séries temporais, o que pode ajudar os usuários a prever resultados futuros de máquinas incorporadas e seus ambientes circundantes e tomar decisões informadas para otimizar condições e desempenho. As ferramentas desta categoria podem se integrar diretamente com plataformas de gêmeo digital para criar um fluxo de dados contínuo e permitir a análise mais precisa de ativos e processos distribuídos. Certas plataformas podem oferecer recursos de software de análises IoT e software de gêmeo digital.