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Digital Twin

Faça a coisa certa na primeira vez na fabricação de peças

Na fabricação de CNC, acertar na primeira vez é fundamental para a precisão, eficiência e controle de custos. Uma alavanca central para isso: integrar os mundos real e digital para transformar ideias em peças de alta qualidade sem iterações caras.

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Homem sentado em frente a uma tela de computador com o conteúdo do centro de aprendizagem

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Centro de aprendizado

Quais desafios você enfrenta na fabricação de peças?

Para melhorar a fabricação de peças, concentre-se nos desafios e requisitos específicos do caso de uso do seu setor. Cada setor tem suas próprias considerações e soluções, portanto, adaptar sua abordagem pode levar a melhores resultados.

Torno CNC usinando uma peça de metal cilíndrica, com spray de refrigeração e ferramentas de corte em ação

Alta variabilidade: CNC em uma oficina

Pequenas fábricas que produzem peças simplificadas ou personalizadas geralmente enfrentam margens apertadas e alta variabilidade. Programar diretamente na máquina — sem ferramentas CAM avançadas — deixa pouco espaço para erros e aumenta o risco de falhas, compensações incorretas ou paradas dispendiosas. Ao mesmo tempo, encontrar pessoal qualificado, treinar em várias interfaces e integrar novas tecnologias pode representar desafios reais.

Um Digital Twin oferece uma solução preparada para o futuro: ela permite que os programas NC sejam desenvolvidos, testados e otimizados virtualmente, sem interromper as operações. Isso aumenta a eficiência, reduz os erros e garante a usinagem correta na primeira vez, mesmo em ambientes de alta mistura e pequenos lotes.

Peças complexas para fabricação de alta precisão

Os fabricantes enfrentam desafios crescentes decorrentes de demandas de precisão e rígidos padrões de qualidade. Longos tempos de ciclo, baixos volumes e operações complexas e personalizadas de deformação de peças. Visibilidade limitada em tempo real, tempos de inatividade frequentes e otimização por tentativa e erro geram ineficiências e custos. Garantir qualidade consistente e treinar a equipe em novas ferramentas aumenta a complexidade, enquanto erros podem atrasar a produção e levar a um retrabalho dispendioso.

Um Digital Twin garante uma combinação perfeita entre a máquina virtual e a real, essencial para peças de alta precisão e prevenção de colisões. Ele permite o teste virtual e a validação de programas NC criados no ambiente CAD, aprimorando a precisão, reduzindo erros e otimizando as operações.

Fresamento CNC de um disco de pás de turbina, com uma broca cortando o componente de metal usinado com precisão.
Fresadora CNC que corta uma peça circular de metal, com lascas de metal e spray de refrigeração voando durante a usinagem de alta velocidade

Operações complexas de usinagem em uma produção em massa

Na produção de alto volume, cada segundo conta. A usinagem complexa deve ser executada de forma eficiente e em grande escala, sem comprometer a precisão. A programação e o teste iniciais das peças são essenciais, pois os erros podem levar a atrasos, desperdício e custos mais altos. Os altos níveis de automação exigem uma integração perfeita da tecnologia e equipes bem treinadas para garantir a consistência e a produção.

Um Digital Twin simula e valida o processo de usinagem virtualmente, garantindo precisão e otimizando os parâmetros antes da produção. Isso reduz erros, garante padrões de qualidade e minimiza o tempo de inatividade, aumentando, em última instância, a eficiência e a precisão na fabricação. Ferramentas recém-projetadas também podem ser testadas para redução do tempo de ciclo.

O que é um Digital Twin e por que você precisa dele?

Um CNC Digital Twin é uma réplica digital de todo o sistema CNC, refletindo com precisão sua lógica de controle, cinemática e comportamento. Essa representação digital permite simulação, análise e otimização abrangentes do desempenho do sistema em um ambiente virtual — todas as mudanças no mundo real são feitas. Ele garante precisão desde a primeira peça, reduz o tempo de inatividade e aumenta a eficiência geral.

Principais benefícios

Ícone que representa um tempo de comercialização mais rápido: um gráfico circular com uma marca de seleção

Tempo de comercialização mais rápido

Os gêmeos digitais aceleram o desenvolvimento e a validação de novos produtos e processos. Ao simular e otimizar projetos virtualmente, os fabricantes podem levar os produtos ao mercado mais rapidamente, obtendo uma vantagem competitiva.

Ícone representando economia de custos: um relógio com um cifrão

Economia de custos

A capacidade de otimizar os processos de usinagem e evitar erros antes que eles ocorram reduz significativamente os custos. Taxas reduzidas de sucata, desgaste minimizado da ferramenta e uso eficiente de materiais contribuem para reduzir os custos operacionais.

Ícone que representa um melhor controle de qualidade: um distintivo de prêmio de três estrelas

Controle de qualidade aprimorado

Ao simular e analisar virtualmente os processos de usinagem, os Digital Twins ajudam a garantir que o produto final atenda aos rígidos padrões de qualidade. Isso reduz os defeitos e o retrabalho, além de aumentar a satisfação do cliente e reduzir os custos de produção.

Ícone que representa a integração perfeita do fluxo de trabalho: três engrenagens interligadas

Integração perfeita do fluxo de trabalho

Os gêmeos digitais simplificam a mudança da usinagem digital para a real, reduzindo o tempo de configuração e aumentando a produtividade. Eles garantem precisão e confiabilidade por meio de verificações de segurança contínuas, da simulação à execução.

Onde você pode usar um Digital Twin na fabricação?

A tecnologia Digital Twin transforma a forma como os fabricantes alcançam precisão, produtividade e eficiência. Ao unir o mundo digital e o mundo real, ele permite uma maneira mais inteligente e flexível de preparar, testar e melhorar os processos de usinagem — muito antes do início das operações de fabricação.

Preparação virtual para o trabalho

Os trabalhos de usinagem podem ser preparados e planejados virtualmente antes do início da produção, incluindo configuração da máquina, seleção de ferramentas e definição de parâmetros, tudo feito off-line em um PC. Várias máquinas gêmeas podem ser armazenadas em um único computador, permitindo que programas NC sejam criados a partir de uma estação de trabalho. Os programas prontos para execução são transferidos diretamente para a máquina real, reduzindo o tempo de configuração em até 20%. Os usuários podem preparar e testar programas de NC e treinar funcionários mesmo enquanto esperam por novas máquinas, garantindo total prontidão quando chegarem.

engenheiro trabalhando em uma estação de trabalho com dois monitores.
Operador de CNC trabalhando com uma simulação digital dupla em uma estação de trabalho com dois monitores

Programação e validação off-line

Os programas CNC podem ser criados e testados off-line, sem interromper a operação real da máquina. Os programas NC são desenvolvidos e validados em um PC, permitindo que o teste e a otimização ocorram inteiramente no espaço virtual. Essa abordagem reduz significativamente o tempo de inatividade e reduz o tempo improdutivo da máquina em até 75%, além de melhorar a confiabilidade e a eficiência do processo.

Simulação (básica e avançada)

Os usuários se beneficiam dos recursos de simulação básicos e detalhados. Simulações básicas revelam rapidamente possíveis problemas, enquanto simulações avançadas oferecem insights mais profundos e permitem a otimização do processo. Ao integrar dados de controle e cinemática de arquivos VCP com recursos CAM, os usuários obtêm acesso a um ambiente de simulação preciso. Isso permite que eles verifiquem a capacidade de fabricação, avaliem a adequação da máquina e calculem com precisão o tempo de produção, sem investir em máquinas reais ou em capacidade de produção.

Engenheiro revisando uma simulação de percurso de ferramentas CNC
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Treinamento e desenvolvimento de habilidades

Os operadores podem ser treinados com segurança em máquinas virtuais, lidando com vários cenários e programando tarefas sem arriscar equipamentos ou interromper a produção. Os erros podem ser corrigidos imediatamente e o treinamento pode ser realizado antes da entrega das máquinas. Isso reduz os erros, elimina a necessidade de protótipos físicos e mantém as máquinas disponíveis para a produção real.

Quais soluções a Siemens me oferece, incluindo colaborações com parceiros?

A Siemens oferece um conjunto abrangente de soluções Digital Twin projetadas para enfrentar esses desafios, aumentando a eficiência, precisão e segurança nas operações de usinagem CNC. Aqui estão as principais soluções que a Siemens oferece, incluindo colaborações com parceiros.

Da usinagem virtual à produção correta na primeira vez

Run MyVirtual Machine é o Twin Digital de um controlador CNC da Siemens, especificamente o SINUMERIK ONE e o SINUMERIK 828D. Ele oferece vários benefícios, incluindo a capacidade de criar, validar e otimizar programas NC off-line em um PC. Também serve como uma excelente plataforma para treinamento e educação continuada.

  • Controlador CNC Digital Twin 1:1: execute o código NC real em um ambiente simulado antes de executá-lo na máquina real.
  • Solução autônoma para oficinas de emprego: Espelha a interface CNC SINUMERIK, permitindo a validação off-line dos movimentos e configurações da ferramenta.
  • Integração opcional com o NX CAM: Garante uma combinação perfeita entre os percursos de ferramentas gerados pelo CAM e a execução real da usinagem, melhorando a precisão e reduzindo o desperdício de material.
A interface do software Run MyVirtual Machine mostrando o painel do operador SINUMERIK ao lado de uma simulação de torneamento 3D
Simulação 3D de um centro de usinagem CNC com detecção de colisão ativa, mostrando a configuração da peça em uma mesa rotativa

Dos riscos de colisão à usinagem sem colisões

Protect MyMachine /3D Twin é um sistema de prevenção de colisões em tempo real que monitora continuamente o processo de usinagem para detectar e evitar possíveis colisões. Ele usa o mesmo mecanismo 3D do Run MyVirtual Machine, garantindo integração perfeita e segurança consistente, desde a simulação virtual até a execução no mundo real. Esse sistema protege a máquina e a peça, tornando-a especialmente valiosa em ambientes de ritmo acelerado e fabricação de alta precisão.

De modelos CAD 3D a programas CNC em minutos

Otimize MyMachining/3D Scanner reduz o tempo de programação e melhora a qualidade do produto minimizando os erros. O algoritmo de análise inteligente captura a geometria real da peça e sugere estratégias de usinagem otimizadas com base em características geométricas. Isso economiza tempo e custos, evita erros de programação e garante uma qualidade consistente. Disponível como licença perpétua para máquinas reais e como opção para seu Digital Twin via Run MyVirtual Machine. Mais informações

Otimize MyMachining/3D Scanner
Execute a captura de tela do MyVirtual Machine /3D a partir do aplicativo

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Máquina CNC integrada e máquina-ferramenta Digital Twins

Máquina-ferramenta CNC combinada com sua renderização digital de wireframe duplo em fundo escuro

A Siemens colabora estreitamente com os principais OEMs de máquinas CNC para desenvolver soluções conjuntas. Os usuários finais obtêm benefícios substanciais com a oferta conjunta, que combina o Gêmeo Digital de um controlador CNC com o Gêmeo Digital de uma máquina-ferramenta.

Essa solução integrada aumenta a eficiência, a precisão e a produtividade nas operações de usinagem CNC. Essa oferta exclusiva oferece benefícios significativos:

  • Integração perfeita de máquinas virtuais e reais — da lógica da máquina à HMI
  • Suporte unificado da Siemens e do fabricante de máquinas
  • Economia de custo e tempo por meio de comissionamento mais rápido, menos erros e tempos de treinamento mais curtos

Soluções Digital Twin em ação

A oferta conjunta combina o Siemens CNC Digital Twin com a máquina-ferramenta de alta fidelidade Digital Twins de OEMs. Como esses modelos são aplicados pelos OEMs em suas próprias operações, eles refletem o comportamento real da máquina e permitem programação, simulação e otimização de processos precisas desde o primeiro dia. Desde o desenvolvimento e comissionamento de máquinas-ferramentas até a produção e o serviço, esses exemplos reais demonstram o valor das soluções digitais Twin integradas de CNC e máquinas-ferramenta.

Perguntas frequentes