Se você está no ramo de criação de um produto ou processo, sabe que a melhor forma de fazer isso é inserir sua nova ideia em ferramentas de software, adicionar alguns parâmetros e simular a ideia usando condições operacionais específicas (estímulos do mundo real). Dessa forma, você pode ver sua ideia funcionando de forma virtual, antes de especificar todos os detalhes do projeto. Isso é chamado de digital twin ou gêmeo digital.
E não existe apenas um digital twin para seu design de produto. Há também um gêmeo digital do processo de manufatura para realizar o design e há um gêmeo digital deste mesmo design sendo utilizado no mundo real (veja, as condições de análise aqui são a própria usabilidade pelo cliente final!). Todos os digital twins podem estar interligados de uma forma que permite que você use o feedback do usuário final para a melhoria contínua do produto, permitindo novos “insights”.
Quando seu projeto está operando em campo, os dados podem ser enviados de volta para o gêmeo digital correspondente, e você pode usar para melhorar o design ou processo produtivo.
Digital Twin: melhoria contínua
Um exemplo de conjunto de ferramentas construído com base no conceito de digital twin é o PAVE360. Ele é um completo ambiente de verificação e validação de veículo autônomo, modelado no nível do sistema e que representa virtualmente o gêmeo de seu veículo físico, assim como seus arredores de direção.
O PAVE360 é usado para verificar circuitos integrados (IC) personalizados dentro do veículo antes de ser implementado. O ambiente de teste de IC virtual implementa cenários de direção capturados e modelados por meio de um programa de software e é reproduzido por meio dos sensores.
Este software também pode gerar e sintetizar cenários de condução, dado um conjunto de parâmetros delimitadores. É possível reproduzir fluxos de tráfego e imitar as interações do veículo com outros veículos ou com o ambiente circundante. Os atuadores do sistema de controle são também modelados em software, usando um simulador capaz de fazer a interação com os próprios ICs.
Este digital twin é criado usando modelos digitais que representam o ambiente em que o IC personalizado opera e pode incluir modelos de sensores, atuadores mecânicos, sensores, processadores, redes de conectividade e cenários de condução.
O digital twin permite modelos que podem ser representados em vários níveis de abstração/simplificação, de acordo com as informações disponíveis. Por exemplo, você pode ter um modelo “caixa-preta” que gera apenas dados de entradas e saídas, sem nenhum detalhe sobre como esses elementos são realmente implementados. Ou você pode ter um modelo muito detalhado de um elemento do sistema, considerando todos os parâmetros envolvidos.
Teste como seu produto responde a cenários reais com digital twin
A tecnologia de simulação dentro do gêmeo digital pode ajudar a testar como os produtos respondem a cenários do mundo real, mas há desafios para essa abordagem, que incluem a enorme quantidade de tempo e dados que essas simulações levam para serem concluídas, vários níveis de complexidade do modelo e uma falta de conhecimento de domínio para alguns componentes do sistema geral. Para superar esses desafios, as empresas estão recorrendo à inteligência artificial (IA) para obter ajuda.
Para estudar o impacto da IA do digital twin, a SIEMENS patrocinou um relatório especial criado pelo MIT Technology Review Insights. Este relatório concluiu que:
- A IA pode simplificar e reduzir drasticamente o tempo de simulação;
- A IA pode utilizar rapidamente dados de simulações anteriores, aumentando a experiência e o conhecimento da equipe de desenvolvimento do produto/processo;
- A simulação aprimorada por IA permite analisar de forma mais rápida cenários “e se” no início do ciclo de projeto, e isso pode minimizar a ocorrência de erros que podem afetar os elementos posteriores no produto.
O relatório também compartilha que a IA pode transformar seu negócio:
“Aplicar IA à simulação também promete benefícios aos negócios – acelerando a tomada de decisões, introduzindo economia de custos, liderando a inovação e, em última análise, ajudando as organizações a oferecer melhores produtos e serviços. E à medida que a IA aprimora a simulação, a simulação pode aprimorar os projetos de IA, fornecendo aos algoritmos que alimentam a IA mais dados e, por sua vez, mais oportunidades de “aprender” e se auto-aperfeiçoar”.
Se você estiver usando um gêmeo digital ou pretende usar, deve considerar os benefícios que a IA pode oferecer. O início dessa jornada é ler o relatório MIT Technology Review Insights.
JL Engenharia e Software: a melhor parceira para implementar o digital twin
A JL Engenharia e Software é parceira SIEMENS DIGITAL INDUSTRIES SOFTWARE com o selo Smart Partner Expert. Este selo é concedido pela experiência e expertise nas aplicações práticas de ferramentas SIEMENS para simulação e otimização em engenharia.
Descubra como a empresa Fimaco, utilizando o gêmeo digital, desenvolveu um estudo detalhado dos dutos de ar na caldeira de biomassa. Foram modelados os dutos de ar primário e secundário da caldeira, e um algoritmo inteligente forneceu de forma automática o formato geométrico dos dutos para atender as especificações técnicas. Dezenas de cenários foram testados virtualmente. Clique aqui para baixar o estudo de caso.
Também descubra, através deste case, como a simulação pode ajudar a desenvolver pranchas de surf com maior performance utilizando o gêmeo digital. Clique aqui e leia o caso.
Entre em contato com a gente e descubra rapidamente como as soluções SIEMENS podem auxiliar sua empresa no processo de digitalização, visando a otimização de produtos e processos. A SIEMENS fornece os melhores softwares para manufatura digital do mercado!
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