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O Digital Twin

Os gémeos digitais são centrais na indústria, transformando processos em toda a cadeia de valor. Como representações virtuais de produtos, processos ou desempenho, ligam estágios com dados, aumentando a eficiência, reduzindo falhas, encurtando ciclos e desbloqueando oportunidades proporcionando uma vantagem global duradoura.

Gémeos digitais autónomos em toda a cadeia de valor

Para alavancar todo o potencial do gémeo digital, os sistemas reais não precisam apenas de estar em rede uns com os outros: precisam também desenvolver a capacidade de “pensar” e agir de forma autónoma. O desenvolvimento é uma tendência no sentido da inteligência artificial, desde a simples perceção mútua e interação até à comunicação e otimização independente. Isso requer também sistemas de informação integrados que permitam um intercâmbio contínuo de informações.

O desenvolvimento de gêmeos digitais exige sistemas de software poderosos que possam implementá-los ao longo de toda a cadeia de valor - para planejar e projetar produtos, máquinas e instalações e operar produtos e sistemas de produção. Isto permite que os utilizadores ajam de forma muito mais flexível e eficiente e personalizem o seu fabrico.

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Gêmeo digital de produto, produção e desempenho

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O gémeo digital do produto é criado logo na fase de definição e concepção de um produto planeado. Isso permite que os engenheiros simulem e validem as propriedades do produto dependendo dos respetivos requisitos: por exemplo, o produto é estável, e é intuitivo de usar? A carroçaria do carro oferece a menor resistência ao ar possível? A electrónica funciona de forma fiável? Quer se trate de mecânica, electrónica, software ou desempenho do sistema, o gémeo digital pode ser usado para testar e otimizar todos esses elementos com antecedência.

O mesmo se aplica ao gémeo digital da produção. Envolve todos os aspetos, desde as máquinas e controladores de instalações até linhas de produção inteiras no ambiente virtual. Este processo de simulação pode ser usado para otimizar a produção antecipadamente com geração de código PLC e 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 mesmo rotas de produção altamente complexas podem ser calculadas, testadas e programadas com custo e esforço mínimos em um tempo muito curto.

Por sua vez, o gémeo digital do desempenho é constantemente alimentado com dados operacionais dos produtos ou da unidade de produção. Isto permite que informações como dados de estado de máquinas e dados de consumo de energia dos sistemas de fabrico sejam monitorizados constantemente. Por sua vez, isso permite realizar uma manutenção preditiva para evitar paralisações e otimizar o consumo de energia. E algumas empresas utilizam serviços orientados por dados para desenvolver novos modelos de negócio, como mostra o exemplo da empresa de engenharia mecânica Heller. Ao mesmo tempo, o conhecimento orientado por dados sobre sistemas como o Insights Hub (anteriormente MindSphere) pode ser alimentado de volta para toda a cadeia de valor até ao sistema do produto. Isso gera um ciclo de tomada de decisão completamente fechado para o processo de otimização contínua.

Ampla gama 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 da indústria. As redes inteligentes de comunicação industrial permitem intercâmbios de dados simples dentro dos diferentes módulos de produção e recolhem dados operacionais numa base contínua.

A estratégia Defense in Depth da Siemens garante que as empresas estão posicionadas para lidar com os crescentes requisitos de segurança industrial, e que as plantas industriais estão efetivamente protegidas de ataques internos e externos. Os mecanismos de segurança compatíveis com as normas — desde a protecção por palavra-passe até à monitorização contínua da segurança — fornecem uma protecção fiável e personalizada para a fábrica digital.

O MindSphere serve também como plataforma para o desenvolvimento de novos modelos de negócio digitais para empresas industriais, e completa o portefólio da Siemens de serviços digitais orientados por dados para o ambiente industrial. Oferece funções de segurança de última geração para aquisição de dados no terreno e para transferir e armazenar esses dados na cloud.

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, o fabricante de máquinas para fins especiais Bausch + Ströbel utiliza a digitalização como uma chave para a consistência na sua engenharia. A empresa espera um aumento na eficiência de pelo menos 30 por cento até 2020, graças ao tempo economizado apenas durante a engenharia.Da mesma forma, a Schunk — líder mundial em tecnologia de fixação e sistemas de preensão — já utiliza soluções de digitalização para os componentes do seu sistema de preensão controlado eletricamente. Este novo processo de engenharia levará a prazos de projeto significativamente mais curtos, comissionamento mais rápido e um aumento substancial na eficiência na construção de plantas semelhantes.

Em todos os níveis

As máquinas em rede entre si e com sistemas de nível superior permitem que os recursos e os dados de produção sejam geridos centralmente. Isso garante benefícios de custo na aquisição e operação, o que significa que os dados das encomendas estão disponíveis em toda a empresa, e é possível identificar estratégias ideais para alocar pedidos para os vários locais de produção dentro da organização. Além disso, o stock de material, os processos logísticos e a disponibilidade de ferramentas podem ser vistos num relance e coordenados de forma eficiente.

Graças à documentação melhorada dos processos de fabrico e dos parâmetros de produção, o potencial oferecido pelo gémeo digital na área da gestão da qualidade é igualmente estimulante. Se os fabricantes souberem exatamente qual componente foi instalado, com que características, em que produtos, e como foi instalado, podem fornecer uma resposta direcionada a potenciais problemas e otimizar os seus processos. Na sua unidade de produção da Simatic em Amberg, na Alemanha, a Siemens já utiliza um sistema abrangente de documentação e avaliação e alcançou uma taxa de erro extremamente baixa na produção.

E também na indústria de processos, o gémeo digital está a garantir uma maior eficiência e produtividade: com o passo da Engenharia Integrada para as Operações Integradas, a Siemens permite que as empresas da indústria de processos construam um modelo de dados abrangente, desde a engenharia da planta até à operação. Também neste domínio, a digitalização garante um menor tempo de comercialização, maior flexibilidade e maior eficiência. Isto dá às empresas a oportunidade de responder com sucesso à volatilidade e diversidade dos mercados globais e de aumentar a sua produtividade, bem como a eficiência energética e de recursos.

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