Conceitos relacionados à Indústria 4.0 já se fazem presentes em muitas empresas do ramo. Ela engloba as principais inovações tecnológicas dos campos de automação, controle e tecnologia da informação, Big Data e Internet das Coisas (IoT). Mas há uma tecnologia que ainda gera certa confusão entre profissionais das indústrias: os gêmeos digitais!

O Gêmeo Digital, ou digital twin, representa um fator chave para a transformação digital da indústria. Este conceito pode ser entendido como a “imitação” de uma operação, objeto, maquinário ou de um processo produtivo do mundo real.

Como resultado, os benefícios culminam em uma eficiência operacional da empresa muito maior, com redução de custos e aumento da produtividade.

Confira, a seguir, o que são e como fabricar gêmeos digitais, assim como os maiores desafios para aplicar este conceito nas indústrias brasileiras.

Conceito de gêmeos digitais: simulação de processos sem implementá-los

Em uma definição mais simplista, os gêmeos digitais são entendidos como a “imitação” de uma operação, objeto, maquinário ou de um processo produtivo do mundo real, em que são adotadas simulações para entender como determinada operação irá se comportar no mundo real.

“O gêmeo digital é uma representação virtual de um sistema real, cuja troca de dados entre ambas as realidades (virtual e real) ocorre de forma automática, e permite a criação de uma réplica virtual feita à imagem e semelhança de um produto, equipamento ou qualquer outro elemento físico”, complementa Júlia Bertazzi, Gerente de projetos VDI-Brasil.

Em outras palavras, os gêmeos digitais são versões digitalizadas de itens presentes nas empresas. “Isso vai desde peças e dispositivos até o processo de produção da fábrica e até mesmo prédios e construções civis”, completa a especialista da VDI.

Devido aos dados e informações vinculados, um espelho ou um “gêmeo” é criado, de forma que o modelo virtual espelhe o real. Dessa forma, os itens são minuciosamente recriados em softwares, contemplando todos seus detalhes, tal como no ambiente físico.

Por que utilizar gêmeos digitais no ambiente industrial?

Na atualidade, os gêmeos digitais são únicos dentre as principais ferramentas de decisão. Assim, dentre as muitas vantagens na implementação do Gêmeo Digital, temos como mais importantes:

  • Maior flexibilidade para o planejamento e controle da produção;
  • Identificação da causa dos problemas de produção, causando diretamente uma redução no tempo de inatividades;
  • Aumento de disponibilidade dos recursos;
  • Redução de custos;
  • Prevenção de erros e otimização;
  • Maior capacidade de prevenção de falhas.

“Diante dos muitos benefícios, o gêmeo digital pode alertar sobre qualquer problema futuro, incidente ou anomalia em seu funcionamento por meio de interações diretas com humanos e com os próprios recursos e produtos na fábrica. Inclusive, ele pode trabalhar de forma autônoma por ser capaz de analisar uma situação, propor soluções otimizadas e colocá-las em operação”, conclui a especialista.

Para os engenheiros, o gêmeo digital é muito útil. “Ao contar com um histórico detalhado do modelo anterior, o gêmeo digital pode corrigir erros e criar novas versões mais confiáveis e eficientes”, completa.

A maioria das empresas, por exemplo, ainda segue um modelo tradicional em que a qualidade só é checada depois que os componentes de uma peça estão prontos para ser testados. Com o gêmeo digital, é possível a realização de diferentes testes sem a necessidade de utilizar a peça em sua forma material, tornando o projeto mais preciso e reduzindo margens de erros.

Como construir um gêmeo digital?

Para construir um gêmeo digital é necessário que a indústria tenha uma infraestrutura que permita a conexão e comunicação automática entre o ambiente virtual e digital para que os dados possam ser analisados e trocados de forma eficiente, em tempo real, e simulações possam ser realizadas.

Neste sentido, a Internet das Coisas, a Inteligência Artificial e Sistemas Físico Cibernéticos, por exemplo, são ferramentas essenciais para a criação de Digital Twin.

“Para um desempenho eficiente, os ativos digitais devem estar conectados às suas versões físicas, colhendo dados e mapeando suas ações, tornando possível a realização de simulações precisas em ambientes conectados”, recomenda.

Além de objetos materiais, também é possível criar um Gêmeo Digital de sistemas de produção que é capaz de simular as operações e fluxo de trabalho ao longo do tempo útil da máquina.

No entanto, há ainda desafios a serem superados. Um dos maiores na implementação dessa tecnologia está na busca por profissionais capacitados para criar e administrar esses projetos. É preciso entender, também, que a implantação de um gêmeo digital não é um processo que pode ser concluído de um dia para o outro.

Dessa forma, as empresas que decidam apostar nessa tecnologia precisam:

  • Monitorar e digitalizar massivamente processos da indústria que exigem uma rigorosa arquitetura de integração e automação industrial;
  • Multiplicar a capacidade dos sistemas de armazenamento, gestão e análise dos dados atuais para lidar com o volume exigido pelo gêmeo digital; e
  • Dar o salto das representações digitais para o gerenciamento de múltiplas cópias digitais simultâneas com maior capacidade para avaliar os cenários alternativos.

Tendo isso em vista, é de fundamental importância formar profissionais qualificados e aptos a impulsionar o uso de tecnologias como a construção de gêmeos digitais em processos de manufatura. O resultado será uma eficiência operacional muito maior.