O que é um Gêmeo Digital?

Um gêmeo digital é uma tecnologia empolgante que nos permite explorar uma ampla gama de possibilidades e obter uma melhor compreensão de sistemas complexos do mundo real. Essa representação virtual de entidades e processos físicos é composta por três componentes principais: a entidade física no espaço real, o gêmeo digital em forma de software e, finalmente, os dados que vinculam esses dois elementos. Os gêmeos digitais já estão sendo usados ​​para reduzir custos e aumentar a eficiência em muitos setores, e seu potencial para melhorar ainda mais nossas habilidades está se tornando cada vez mais claro.

Um gêmeo digital permite que as organizações tenham uma visão sem precedentes sobre o desempenho de seus objetos físicos. Ao instalar vários sensores de produção de dados no objeto e retransmitir essas informações para um sistema de processamento, a cópia virtual pode ser aprimorada continuamente à medida que os dados em tempo real são carregados e analisados. Essa capacidade de gerar insights fornece uma solução eficaz para organizações que buscam melhorias em áreas como produção de energia e regulação de temperatura.

Subjacente a isso está uma abordagem eficiente que usa simulações e estudos de problemas de desempenho para informar essas melhorias antes que sejam realmente implementadas no objeto original, reduzindo bastante os custos e o tempo gasto para fazer essas transformações.

Diferença entre gêmeos digitais e simulações

Gêmeos digitais e simulações são ferramentas poderosas no estudo das complexidades de um sistema. Embora ambos utilizem modelos digitais para estudar e replicar as funções do sistema, a principal diferença está na escala: as simulações geralmente se concentram em um processo, enquanto os gêmeos digitais podem ser usados ​​para executar várias simulações para uma visão mais holística de suas operações complexas.

Os gêmeos digitais são muito mais do que um modelo estático - eles oferecem um ambiente interativo que fornece um conjunto de informações muito mais rico para análise. Ao utilizar esse espaço virtual, os usuários podem avaliar com mais precisão como seus sistemas funcionarão em diferentes cenários, fornecendo informações valiosas que muitas vezes permitem que as empresas tomem decisões mais bem informadas.

As diferenças entre simulações e gêmeos digitais vão além desse contexto. As simulações carecem de dados de feedback em tempo real para medir a precisão, enquanto um gêmeo digital é configurado para se comunicar bidirecionalmente, recebendo dados dos sensores do objeto e, em seguida, compartilhando os insights que forma com a mesma fonte. Essa estrutura possibilitada pelos gêmeos digitais ajuda a gerar modelos e respostas mais precisos, permitindo que os usuários acessem inteligência acionável instantânea.

Os gêmeos digitais estão provando estar revolucionando a maneira como as organizações podem simular e planejar possíveis resultados do mundo real. Ao aproveitar os ambientes virtuais e o poder de computação aprimorado disponível, além de ter acesso a dados mais atualizados coletados de uma ampla gama de áreas, os gêmeos digitais são capazes de avaliar problemas de um espectro mais amplo de pontos do que as simulações tradicionais podem oferecer. Esta capacidade aprimorada apresenta um potencial praticamente ilimitado para aprimorar produtos, planos e processos de maneiras substanciais.

Os gêmeos digitais estão revolucionando a maneira como as organizações podem simular e planejar possíveis resultados do mundo real. Ao aproveitar os ambientes virtuais e o poder de computação aprimorado disponível, além de ter acesso a dados mais atualizados coletados de uma ampla gama de áreas, os gêmeos digitais são capazes de avaliar problemas de um espectro mais amplo de pontos do que as simulações tradicionais podem oferecer. Esta capacidade aprimorada apresenta um potencial praticamente ilimitado para aprimorar produtos, planos e processos de maneiras substanciais.

Tipos de gêmeos digitais

Existem várias maneiras de categorizar gêmeos digitais, mas alguns dos tipos e métodos mais comuns incluem:

Gêmeos componentes

Gêmeos de componentes são réplicas digitais de uma peça individual em um sistema ou produto, oferecendo opções para garantir durabilidade em aplicações reais. Por meio desses modelos digitais, designers e engenheiros podem simular cenários dinâmicos que peças individuais podem encontrar durante o uso.

Essa prática permite avaliar a integridade da peça e fazer as melhorias necessárias para garantir sua confiabilidade. Cenários simulados podem representar vários níveis de estresse e calor que a peça pode experimentar, permitindo que os projetistas ajustem suas especificações adequadamente. Com os gêmeos componentes, é possível identificar possíveis fragilidades antes mesmo de elas existirem na realidade.

Ativos gêmeos

Os gêmeos de ativos, ou gêmeos de produtos, fornecem uma maneira única de visualizar a operação de produtos físicos e seus vários componentes. Ao oferecer encarnações virtuais de produtos do mundo real, os gêmeos de ativos permitem que especialistas em vários campos, como engenharia e manutenção, obtenham informações sobre como os sistemas funcionam juntos.

Por exemplo, ativos gêmeos podem ser efetivamente utilizados para monitorar o desempenho de uma turbina eólica e identificar quais componentes são mais propensos a falhas devido ao desgaste regular. Dessa forma, os gêmeos de ativos podem ser inestimáveis ​​para avaliar a integridade das máquinas em vários setores diferentes.

Sistema Gêmeos

Os gêmeos de sistema, também conhecidos como gêmeos de unidade, fornecem uma representação virtual de sistemas compostos por muitos produtos inter-relacionados. Ao modelar produtos individuais e suas interações como parte de um sistema complexo, é possível identificar oportunidades para maior eficiência e produtividade. Os gêmeos do sistema atuam como uma lente através da qual as organizações podem obter insights sobre o relacionamento entre os produtos e a demanda do cliente, permitindo que eles otimizem os processos para o desempenho máximo.

Com essa visibilidade adicional das operações, as empresas podem adotar uma abordagem mais proativa para a solução de problemas e garantir que todos os componentes funcionem em harmonia uns com os outros. Essa poderosa tecnologia oferece às empresas uma excelente oportunidade de aumentar a eficiência ao entender como seus ativos interagem e melhoram o sistema atual.

Gêmeos de processo

O conceito de gêmeos de processo oferece uma nova perspectiva empolgante sobre soluções digitais para empresários e tomadores de decisão. Com um gêmeo de processo, todos os níveis de operações podem ser modelados, desde sistemas de grande escala até pequenos detalhes. Isso permite que as empresas obtenham informações preditivas sobre possíveis problemas, desenvolvam recomendações e planos de ação com base em padrões atuais ou cenários previstos e otimizem modelos de produção para garantir a máxima eficiência.

Os gêmeos de processo são pioneiros em uma nova revolução na forma como olhamos para o sistema interconectado moderno em setores como manufatura e ajudam a promover a agilidade nas organizações enquanto elas se esforçam para permanecer competitivas no mercado em constante evolução.

Benefícios dos gêmeos digitais

Os gêmeos digitais oferecem uma série de benefícios, como reduzir o custo e o risco de trabalhar nos aspectos físicos.

Alguns dos outros principais benefícios dos gêmeos digitais incluem:

Maior eficiência

Os gêmeos digitais podem aliviar as dores de cabeça associadas aos processos de fabricação do mundo real de pós-produção, permitindo o monitoramento automatizado de todo o sistema de várias peças. Ao usar modelos digitais para espelhar os sistemas físicos de produção, os fabricantes podem ser mais proativos para garantir o máximo desempenho e eficiência durante todas as etapas do processo.

Os gêmeos digitais oferecem um nível de transparência e flexibilidade que os processos manuais simplesmente não conseguem igualar. Com a capacidade de avaliar rapidamente pequenas flutuações ou consequências não intencionais nas operações da máquina, os executivos podem tomar decisões informadas para obter melhoria contínua no desempenho de sua organização. Tudo isso coloca os gêmeos digitais em uma posição ideal para servir como instrumentos poderosos para os fabricantes modernos que buscam rendimento ideal e conservação de energia.

Melhor P&D

O uso de gêmeos digitais para informar as decisões de pesquisa e design tornou-se cada vez mais popular devido à sua capacidade de gerar dados e relatórios abrangentes sobre os prováveis ​​resultados de desempenho dos produtos.

Essa abundância de dados concede uma visão incrível e permite que as empresas tomem decisões informadas sobre possíveis refinamentos de produtos sem iniciar o caro processo de produção. Com os gêmeos digitais, as empresas podem ter uma ideia clara de como seu produto funcionará em vários cenários ou aplicações antes de investir na fabricação em larga escala. Isso não apenas ajuda a economizar dinheiro e recursos, mas também garante que os clientes recebam produtos de maior qualidade, pois as empresas enfatizam o refinamento em vez de tentativa e erro.

Produtos em Fim de Vida

Os gêmeos digitais são uma ferramenta valiosa para os fabricantes gerenciarem o ciclo de vida do produto de maneira eficiente e eficaz. Eles podem usar essas informações para otimizar as etapas finais do processamento do produto, economizando custos e garantindo a conformidade regulamentar. Os gêmeos digitais permitem que os fabricantes analisem as composições dos materiais e obtenham informações sobre o que pode ser colhido dos produtos nos estágios de fim de vida, o que significa que eles podem decidir como e quando reciclar ou reaproveitar os materiais.

Esse conhecimento tem o potencial de ter um impacto positivo e duradouro para ajudá-los a cortar custos, reduzir a pegada de carbono e impulsionar novas metodologias para iniciativas de sustentabilidade

Outros Benefícios

Alguns dos outros benefícios dos gêmeos digitais incluem maior eficiência operacional, maior tempo de atividade do equipamento, maior confiabilidade e disponibilidade por meio de monitoramento e simulação, custos de manutenção mais baixos e melhorias contínuas.

Casos de uso de gêmeos digitais

As indústrias que mais dependem de gêmeos digitais incluem:

• Produção industrial: O setor industrial está na vanguarda da alavancagem de gêmeos digitais, e tem havido ampla implementação nesta área. Por muitos anos, os fabricantes usaram réplicas virtuais para modelar componentes, produtos, sistemas e fábricas inteiras – permitindo-lhes insights sem precedentes em seus processos operacionais.
• Cuidados de saúde: Por meio de gêmeos digitais, os profissionais médicos são capacitados para otimizar diagnósticos e tratamentos, evitando os riscos de testes no mundo real. Ao aproveitar os registros eletrônicos de saúde, dados de sequenciamento do genoma, resultados de imagem e outras informações do paciente, juntamente com insights de pesquisas comparativas anônimas - os provedores podem determinar com confiança as melhores opções de terapia para seus pacientes com maior precisão do que nunca
• Energia: As empresas elétricas estão na vanguarda da tecnologia, explorando gêmeos digitais para revolucionar usinas elétricas, redes e até sistemas de energia renovável. Essa abordagem inovadora pode permitir um controle sem precedentes sobre protocolos de manutenção e monitoramento de produção, a fim de maximizar a eficiência de instalações solares e parques eólicos – um passo crítico em direção à neutralidade de carbono. No futuro, redes elétricas inteiras poderão ser replicadas com gêmeos digitais de processo.
• Planejamento urbano: Por meio da tecnologia de gêmeos digitais, cidades e grandes projetos de construção podem ser conectados digitalmente para melhorar a infraestrutura. A utilização de tecnologias de IoT junto com a análise de IA possibilita que as iniciativas de cidades inteligentes aumentem a eficiência energética e ao mesmo tempo otimizem os serviços de transporte em escala nacional.
• Varejo e Comércio Eletrônico: Os varejistas estão aproveitando os gêmeos digitais para transformar a experiência de compra, desde a colocação de produtos e a otimização da jornada do cliente em lojas físicas até o engajamento online por meio de modelos de lojas virtuais. A inovação também está revolucionando os visuais com imagens 3D renderizadas com detalhes sem precedentes – criando uma experiência de visualização hiper-realista.