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Você sonha em entrar em uma réplica virtual da sua fábrica para monitorar e diagnosticar corretamente possíveis problemas sem precisar visitar as instalações físicas? Essa ideia não é nova. Na verdade, é do século passado. Mas naquela época não tínhamos a tecnologia para implementar gêmeos digitais como os conhecemos hoje.

O que é um gêmeo digital?

Um gêmeo digital é um ambiente virtual da peça, máquina ou instalação. Enquanto uma simulação se concentra em um aspecto ou processo específico de monitoramento, o gêmeo digital pode executar qualquer número de simulações e estudar diversos processos simultaneamente em tempo real. Os gêmeos digitais oferecem um fluxo bidirecional de informações para coletar dados operacionais que serão úteis para a tomada de decisões.

Que aplicações podem se beneficiar de gêmeos digitais?

Existem diversas aplicações em que os gêmeos digitais oferecem uma clara vantagem. Por exemplo, podem ser usados ​​gêmeos virtuais para projetos de grande porte, como edifícios ou pontes. Essa tecnologia também pode ser aplicada a projetos mecanicamente complexos, como turbinas a jato ou eólicas, carros, caminhões, trens ou aeronaves. Por fim, equipamentos de geração ou transmissão de energia, ou projetos de manufatura, também são possíveis aplicações para gêmeos virtuais.

No entanto, nem todas as aplicações são boas candidatas para essa tecnologia. Devemos destacar que quanto mais complexo o projeto, mais se pode aproveitar um gêmeo virtual. Eles oferecem um fluxo intenso e regular de dados de sensores. Consequentemente, o investimento inicial para implementar um gêmeo virtual será alto, o que não se justifica do ponto de vista financeiro, a menos que se obtenham ganhos de produtividade e eficiência.

Benefícios dos gêmeos digitais

Dito isso, os gêmeos digitais podem oferecer grandes vantagens:

1. Melhor Pesquisa e Desenvolvimento: A grande quantidade de dados fornecida pelos sensores de gêmeos digitais, se usada adequadamente, pode encurtar as fases de pesquisa e desenvolvimento de produtos complexos, o que, por sua vez, pode melhorar o retorno sobre o investimento (ROI) e o tempo de lançamento no mercado. Além disso, a tecnologia pode ajudar a obter informações úteis sobre possíveis problemas que podem ser corrigidos na fase de prototipagem, antes da produção.
2. Eficiência aprimorada: Os gêmeos digitais são excelentes para espelhar e monitorar desde máquinas específicas até linhas de produção ou instalações fabris completas. Essa tecnologia pode ajudar a prever falhas e problemas, permitindo correções antes que se agravem. Isso, por sua vez, garante a máxima eficiência em todo o processo de fabricação.
3. Gestão do Ciclo de Vida: Os gêmeos digitais ajudam os fabricantes a planejar as opções de reparo e substituição de máquinas em suas linhas de produção. Isso evita paradas dispendiosas e economiza dinheiro em reparos. Os gêmeos digitais também podem auxiliar no planejamento de paradas programadas para a instalação de novas máquinas que serão 100% compatíveis com as operações atuais.

Hardware por trás dos Gêmeos Digitais

Em termos de hardware, essa tecnologia apresenta diversos desafios, que detalhamos a seguir:

Compatibilidade

Gêmeos digitais são dispositivos interconectados pela internet ou intranets. Do nível do sensor ao centro de dados, você precisará conectar centenas de dispositivos que devem ser capazes de transmitir dados em ambas as direções. Alguns dos dispositivos de manufatura mais modernos incluem sensores e softwares de monitoramento. No entanto, às vezes será necessário adicionar sensores às máquinas. Os desafios começam na escolha do sensor apropriado para coletar as informações necessárias e do gateway correto para enviar e receber informações do computador ou servidor.Se você quiser ler mais sobre sensores e gateways, pode ler... esta postagem e esta postagem. Como resultado, as centenas de dispositivos podem se tornar um problema de inventário, o que é comum em arquiteturas distribuídas. Certifique-se de implementar um plano de manutenção estruturado para o gêmeo digital, a fim de evitar a perda de controle dos dispositivos instalados.

Grande quantidade de dados

A quantidade de dados aumentará exponencialmente quanto mais complexo for o projeto ou maior for a instalação. Consequentemente, computadores e servidores precisarão de recursos de processamento poderosos. Isso também significa que você provavelmente precisará ter recursos de computação em nuvem, névoa e borda já instalados antes de tentar criar um gêmeo digital completo da sua fábrica. Portanto, você dependerá de uma rede confiável, rápida e segura (a Internet ou intranet) para transmitir dados de forma eficiente em ambas as direções.

Ambientes hostis

Os gêmeos digitais industriais dependem de computadores instalados no chão de fábrica para processar parte dos dados antes de enviá-los aos servidores principais. Esses computadores precisam oferecer recursos especiais, como resfriamento eficiente sem ventoinha e proteção contra a entrada de água ou poeira. Os computadores industriais geralmente exigem operação intensiva 24 horas por dia, 7 dias por semana, e suportam altas temperaturas. Portanto, pode ser interessante investir em computadores especializados com os níveis de certificação adequados para funcionar sem problemas em ambientes industriais exigentes. Você pode ler mais sobre computadores industriais em [link para o artigo sobre computadores industriais]. esta postagem.

Segurança

Ao conectar dispositivos à Internet ou Intranets, você sempre introduz riscos de segurança. Com o aumento da frequência de ataques cibernéticos, tanto digitais quanto físicos, você deve avaliar a necessidade de adicionar recursos de segurança ao seu hardware. Alguns recursos de segurança que você pode solicitar ao fabricante para adicionar ao seu hardware podem ser encontrados em esta postagem. Esses recursos ajudarão você a impedir o acesso físico à sua rede, especialmente em máquinas ou computadores instalados fora do ambiente seguro do Data Center. Lembre-se de que a maioria dos ataques visa obter informações confidenciais que podem ser usadas para extorquir dinheiro ou prejudicar a reputação de uma empresa. Se quiser saber mais, visite nosso site. Série de posts no blog sobre cibersegurança.

Em conclusão, os gêmeos virtuais já existem e podem ser uma ótima ferramenta para monitorar, diagnosticar e corrigir problemas em fábricas. No futuro, poderemos usar a realidade virtual para "visitar" a fábrica, evitando a visita física, o que pode ser útil para salas limpas ou instalações sem iluminação. Observe que o investimento nesse tipo de tecnologia só vale a pena se o projeto for complexo ou de grande porte o suficiente.

Se você quiser continuar explorando o Metaverso ou tecnologias relacionadas, você pode Visite a série de posts do blog Metaverse..