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O Twin Digital

Os gêmeos digitais são fundamentais na indústria, transformando processos em toda a cadeia de valor. Como representações virtuais de produtos, processos ou desempenho, elas vinculam estágios a dados, aumentando a eficiência, reduzindo falhas, encurtando ciclos e abrindo oportunidades que oferecem uma vantagem global duradoura.

Gêmeos digitais autônomos em toda a cadeia de valor

Para aproveitar todo o potencial do gêmeo digital, os sistemas reais não precisam apenas estar conectados em rede entre si: eles também precisam desenvolver a capacidade de “pensar” e agir de forma autônoma. O desenvolvimento está na direção da inteligência artificial, desde a simples percepção e interação mútuas até a comunicação e a otimização independente. Isso também requer sistemas de informação integrados que permitam uma troca contínua de informações.

O desenvolvimento de gêmeos digitais exige sistemas de software poderosos que possam implementá-los em toda a cadeia de valor — para planejar e projetar produtos, máquinas e fábricas e operar produtos e sistemas de produção. Isso permite que os usuários ajam com muito mais flexibilidade e eficiência e personalizem sua fabricação.

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Gêmeo digital de produto, produção e desempenho

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O gêmeo digital do produto é criado logo na fase de definição e design de um produto planejado. Isso permite que os engenheiros simulem e validem as propriedades do produto de acordo com os respectivos requisitos: por exemplo, o produto é estável e intuitivo de usar? A carroceria do carro oferece a menor resistência ao ar possível? Os componentes eletrônicos funcionam de forma confiável? Quer envolva mecânica, eletrônica, software ou desempenho do sistema, o gêmeo digital pode ser usado para testar e otimizar todos esses elementos com antecedência.

O mesmo se aplica ao gêmeo digital da produção. Ela envolve todos os aspectos, desde as máquinas e os controladores da fábrica até linhas de produção inteiras no ambiente virtual. Esse processo de simulação pode ser usado para otimizar a produção com antecedência com a geração de código PLC e o comissionamento virtual. Como resultado, as fontes de erro ou falha podem ser identificadas e evitadas antes do início da operação real. Isso economiza tempo e estabelece as bases para a produção em massa personalizada, porque até mesmo rotas de produção altamente complexas podem ser calculadas, testadas e programadas com o mínimo de custo e esforço em um tempo muito curto.

Por sua vez, o gêmeo digital do desempenho é constantemente alimentado com dados operacionais dos produtos ou da planta de produção. Isso permite que informações como dados de status de máquinas e dados de consumo de energia de sistemas de manufatura sejam monitorados constantemente. Por sua vez, isso possibilita a realização de manutenção preditiva para evitar o tempo de inatividade e otimizar o consumo de energia. E algumas empresas usam serviços baseados em dados para desenvolver novos modelos de negócios, como mostra o exemplo da empresa de engenharia mecânica Heller. Ao mesmo tempo, o conhecimento baseado em dados sobre sistemas como o Insights Hub (antigo MindSphere) pode ser devolvido a toda a cadeia de valor até o sistema do produto. Isso gera um ciclo de tomada de decisão completamente fechado para o processo de otimização contínua.

Gama abrangente de produtos e serviços

O Siemens Digital Enterprise Suite oferece soluções de software e automação perfeitamente coordenadas e integradas para criar uma abordagem abrangente: uma plataforma de dados central é usada para digitalizar todo o processo de valor agregado do setor. As redes inteligentes de comunicação industrial permitem trocas de dados simples dentro dos diferentes módulos de produção e coletam dados operacionais de forma contínua.

A estratégia Defense in Depth da Siemens garante que as empresas estejam posicionadas para lidar com os crescentes requisitos de segurança industrial e que as plantas industriais estejam efetivamente protegidas contra ataques internos e externos. Mecanismos de segurança compatíveis com o padrão — da proteção por senha ao monitoramento contínuo da segurança — fornecem proteção confiável e personalizada para a fábrica digital.

O MindSphere também serve como uma plataforma para o desenvolvimento de novos modelos de negócios digitais para empresas industriais e completa o portfólio da Siemens de serviços digitais baseados em dados para o ambiente industrial. Ele oferece funções de segurança de última geração para aquisição de dados em campo e para transferir e armazenar esses dados na nuvem.

Conquistas iniciais

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Com o Siemens Digital Enterprise Suite, os clientes podem começar a investir hoje em soluções preparadas para o futuro para a implementação passo a passo da Indústria 4.0. Por exemplo, a fabricante de máquinas para fins especiais Bausch + Ströbel usa a digitalização como chave para a consistência em sua engenharia. A empresa espera um aumento na eficiência de pelo menos 30% até 2020, graças apenas ao tempo economizado durante a engenharia.Da mesma forma, a Schunk — líder mundial do mercado em tecnologia de fixação e sistemas de fixação — já está usando soluções de digitalização para seus componentes de sistema de preensão controlados eletricamente. Esse novo processo de engenharia levará a prazos de projeto significativamente mais curtos, comissionamento mais rápido e um aumento substancial na eficiência ao construir plantas similares.

Em todos os níveis

A rede de máquinas entre si e com sistemas de alto nível permite que os recursos e os dados de produção sejam gerenciados centralmente. Isso garante benefícios de custo na aquisição e na operação, o que significa que os dados do pedido estão disponíveis em toda a empresa e é possível identificar estratégias ideais para alocar pedidos aos vários locais de produção dentro da organização. Além disso, o estoque de materiais, os processos logísticos e a disponibilidade de ferramentas podem ser vistos rapidamente e coordenados de forma eficiente.

Graças à documentação aprimorada dos processos de fabricação e dos parâmetros de produção, o potencial oferecido pelo gêmeo digital na área de gerenciamento de qualidade é igualmente empolgante. Se os fabricantes souberem exatamente qual componente foi instalado, com quais recursos, em quais produtos e como ele foi instalado, eles poderão fornecer uma resposta direcionada a possíveis problemas e otimizar seus processos. Em sua unidade de produção da Simatic em Amberg, Alemanha, a Siemens já está usando um sistema abrangente de documentação e avaliação e alcançou uma taxa de erro extremamente baixa na produção.

E também no setor de processos, o gêmeo digital está garantindo maior eficiência e produtividade: com a passagem da engenharia integrada para as operações integradas, a Siemens permite que as empresas do setor de processos criem um modelo de dados abrangente, da engenharia da planta à operação. Também nesse campo, a digitalização garante um menor tempo de comercialização, maior flexibilidade e maior eficiência. Isso dá às empresas a oportunidade de responder com sucesso à volatilidade e diversidade dos mercados globais e de aumentar sua produtividade, bem como a eficiência energética e de recursos.

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