Os tipos de Gêmeos Digitais na manufatura

Gêmeos Digitais podem ser criados para qualquer parte do seu processo ou qualquer entidade física no seu processo de produção. Apresentamos abaixo alguns tipos de Gêmeos Digitais presentes na manufatura, incluindo os prós e os contras de cada um. 

Gêmeos Digitais de ativo

Os Gêmeos Digitais de ativo são uma réplica digital de um ativo físico no chão de fábrica. Por exemplo, um Gêmeo Digital de uma caldeira, uma digestora ou cortadora. As equipes podem acessar todos os dados e atributos do ativo nos sistemas digitais. 

Com um Gêmeo Digital de ativo, é mais fácil acompanhar o desenvolvimento de máquinas individuais, entender as configurações ideais de produção e monitorar os padrões de manutenção para aprimorar a estratégia de manutenção preventiva. 

Desvantagens do Gêmeo Digital de ativo

No entanto, pode ser difícil entender como o desempenho de um ativo afeta um determinado resultado (por exemplo, baixa qualidade ou tempo de fluxo). Isso porque os dados capturados pelo Gêmeo Digital de ativo referem-se apenas ao ativo em si, sem considerar as interações dele com processos, pessoas ou outras máquinas durante a produção. 

Encadeamento Digital

Também é possível criar um Gêmeo Digital dos ativos na linha de produção. Assim é possível coletar e organizar os dados gerados pela linha de produção de maneira mais abrangente, semelhante aos dados coletados por MES. Esse tipo de Gêmeo Digital é chamado de Encadeamento Digital. 

Em vez de criar um Gêmeo Digital para cada ativo, o Encadeamento Digital facilita a coleta, a visualização e a análise dos dados produzidos, coletando e processando os dados em todo o ciclo de vida da produção. Assim você economiza tempo e dinheiro em comparação com a criação de um Gêmeo Digital para cada máquina da linha, além de melhorar o desempenho.

Desvantagens do Encadeamento Digital

A desvantagem do Encadeamento Digital é que ainda é difícil atribuir os resultados da produção à causa correta da variação no processo. Por exemplo, imagine que um lote do produto é reprovado na inspeção de qualidade. Com um Encadeamento Digital, pode ser difícil saber onde ocorreu o erro na qualidade. Por isso, é quase impossível ver a origem dos dados e entender o que aconteceu na produção para afetar a qualidade do lote. 

Mesmo com dados de ativo do momento em que o lote estava em produção, as equipes não sabem exatamente onde no processo de produção o lote estava em determinado momento. Por isso, é difícil saber qual ponto do processo de produção analisar para identificar um possível problema ou melhoria em uma máquina. Em outras palavras, o Encadeamento Digital pode dificultar a solução de problemas de produção porque não é possível associar as principais variáveis de entrada à saída (principais variáveis de saída).  

O Encadeamento Digital pode dificultar a solução de problemas de produção porque não é possível associar as principais variáveis de entrada à saída (principais variáveis de saída)

Além disso, quando o problema na qualidade é causado por algo que não uma máquina (por exemplo, o lote passou tempo demais em um tanque de armazenamento antes de seguir para a fase seguinte), talvez os dados não sejam capturados. Dessa forma, é difícil para as equipes realizarem a análise de causa-raiz, o que impede o constante aprimoramento dos processo.  

Por último, pode ser difícil modificar ou alterar um Encadeamento Digital quando é preciso trocar ou adicionar um equipamento. Talvez seja necessário pedir alterações no modelo de Gêmeo Digital ao fornecedor terceirizado para considerar as alterações no ativo na linha. Essa alteração pode ser cara, especialmente quando ocorrerem mais alterações no ativo no futuro na oficina.

Gêmeo Digital de processo

O Gêmeo Digital de processo é uma réplica digital que representa as condições exatas de manufatura de cada produto final. Com os Gêmeos Digitais de processo, você tem uma visão abrangente de cada produto que sai da linha. Os dados são continuamente coletados, limpos e estruturados, abrangendo todos os dados relevantes de fornecedores e matéria-prima até o produto final. Ele acompanha o fluxo de materiais e considera todo ativo, variável de processo, tempo de atraso e características finais (por exemplo, qualidade dos dados, clima/umidade durante a produção etc.). Os Gêmeos Digitais do Braincube são exemplos de Gêmeos Digitais criados por processo.

Por isso, o Gêmeo Digital de processo representa cada etapa e ponto de dados do processo, tudo contextualizado por dados em série temporal. Em outras palavras, você sabe o que aconteceu na produção e por quanto tempo aconteceu. Com os Gêmeos Digitais de processo, você detalha para ver as principais entradas e saídas por produto, lote ou número de série. Por isso, o modelo de processo registra uma réplica exata de cada execução de produção para um Gêmeo Digital preciso, relevante e abrangente.

O Gêmeo Digital de processo é mais avançado que o Encadeamento Digital porque atribui os dados da produção ao resultado final. Como ele é criado com especialistas e acompanha o mapa do processo, as equipes podem entender com confiança onde estava um determinado lote ou código em série em cada ponto da produção, bem como isolar a causa de variações nos ajustes ou condições do processo.

O Braincude também considera o tempo de atraso no processo de produção. Isso inclui o tempo que os materiais passam em um determinado recipiente quando passam por um processo de alteração de estado ou por quanto tempo (e em quais condições) a matéria-prima é armazenada antes do uso. Dessa forma, você tem os dados mais limpos possíveis e um cenário completo do processo de produção, sem ignorar ou simplificar etapas.

Com a junção dos dados do processo e dos resultados, as equipes podem usar essas informações por meio de aplicativos avançados para obter resultados transformadores. Essa é uma etapa essencial para você entender como alcançar seus objetivos e replicar o melhor lote várias vezes. Por exemplo, o aplicativo Advanced Analysis do Braincube usa sua própria CrossRank AI para mostrar as variáveis que afetam algum dos objetivos e recomendar ajustes para a melhor execução.

Desvantagens de um Gêmeo Digital de processo

A diversidade de use cases e a agilidade avançada de um Gêmeo Digital de processo são resultado da criação de um mapa detalhado de processo. Para ter eficiência e agilidade completa, é necessária a participação de toda a fábrica, incluindo IT e SMEs, para garantir que o mapa de processo criado seja preciso. Trabalhar com um fornecedor terceirizado é demorado, mas é importante que o fornecedor de Gêmeos Digitais registre e entenda todo o processo de produção para que você continue tendo êxito no uso dos Gêmeos Digitais em qualquer use case.

No início do processo de transformação digital, as empresas geralmente criam vários tipos de Gêmeos Digitais. A abordagem improvisada de criar e implementar diferentes Gêmeos Digitais para demandas diferentes e isoladas pode causar problemas mais adiante. Pode criar inconsistências nos dados de arquitetura e complexidade desnecessária. Com isso, é difícil manter os dados, o que pode causar problemas mais adiante. 

Também é possível que, nas primeiras reuniões com um fornecedor terceirizado de Gêmeos Digitais, você descubra que sua fábrica não está coletando os dados necessários. Para funcionar corretamente, os Gêmeos Digitais de processo precisam de acesso completo aos dados de todas as partes do processo de produção. Isso significa que a organização precisa ter uma coleta de dados bastante avançada. Se você criou Gêmeos Digitais isoladamente, pode ser mais difícil superar esse problema. 

Os Gêmeos Digitais de processo ajudam a resolver problemas de silos de dados, mas pode ser necessário voltar alguns passos antes de avançar com uma solução viável.

Como os Gêmeos Digitais são criados para manufatura

Selecionar o tipo certo de Gêmeo Digital (por exemplo, ativo, encadeamento ou processo) depende das necessidades e objetivos, sendo um componente da estratégia de digitalização. Também é preciso considerar a maneira como os Gêmeos Digitais são criados, o que pode afetar o ROI e a eficácia digital em geral.  

O Gêmeo Digital avançado do Braincube é exclusivo em comparação com a maioria dos Gêmeos Digitais de fabricação no mercado. Para começar, nosso Gêmeo Digital de produto coleta dados continuamente e automaticamente junto às fontes relevantes (por exemplo, máquinas, sistemas, fluxos etc.) e inclui variáveis calculadas para tempo de atraso ou outros fluxos quando não há sensores. 

Um vez construídos, os dados são consumidos continuamente através do middleware do Braincube para assegurar que as equipes sempre tenham acesso a informações de produção precisas e atualizadas. Essa diferenciação exclusiva significa que as equipes não precisam extrair ou preparar dados manualmente para entender o que aconteceu durante a produção. O Gêmeo Digital é atualizado continuamente para cada produto. 

A usabilidade dos dados é outra consideração. Todos os Gêmeos Digitais capturam dados, mas os dados só têm valor quando são usados. Alguns produtos de Gêmeos Digitais podem limpar os dados, mas as equipes de ciência de dados ainda precisam analisar quais deles são úteis quando usados em um estudo. 

Uso de Gêmeos Digitais com outras tecnologias 4.0: Plataformas de IIoT, aplicativos e mais

Outros modelos de Gêmeos Digitais estruturam os dados e os disponibilizam às equipes em um formato usável universal. A ressalva é que os dados só estão em “formato usável” para equipes altamente técnicas, que sabem o que fazer com eles. Os dados não têm utilidade para as equipes a menos que alguém saiba como usá-los em um algoritmo ou modelo personalizado. 

Por isso, os dados não são verdadeiramente democratizados para todos na organização. Se forem necessárias habilidades técnicas para derivar valor dos dados, uma grande parte dos funcionários ainda não estará apta para fazer descobertas e direcionar o progresso.

Se forem necessárias habilidades técnicas para derivar valor dos dados, uma grande parte dos funcionários ainda não estará apta para fazer descobertas e direcionar o progresso. Será difícil alcançar uma verdadeira transformação digital.

Basear Gêmeos Digitais desenvolvidos pelo Braincube em seu mapa de processos permite ao nosso middleware limpar os dados (removendo valores discrepantes, mesclando formatos, ETL), bem como produzir dados atualizados do produto. Isso transforma seus dados de produção em informações interconectadas, tornando-as mais disponíveis para visualização, análise, tomada de decisão e inovação. 

A Plataforma Smart IIoT do Braincube foi projetada para democratizar dados e capacitar cidadãos Cientistas de Dados. Nosso pacote completo de produtos usa aplicativos de business intelligence, conectores e IA de autoatendimento. Com essas ferramentas, qualquer pessoa na sua organização pode extrair valor dos Gêmeos Digitais. 

A plataforma Smart IIoT armazena os dados dos Gêmeos Digitais em um ambiente centralizado, que um grande grupo de usuários pode acessar. Um Gêmeo Digital construído pelo Braincube serve de fonte única de verdade para a organização. As equipes podem contar com os Gêmeos Digitais para solucionar questões de qualidade, identificar otimizações de processo ou até mesmo construir modelos preditivos no conjunto de aplicações do Braincube ou em outros sistemas. As descobertas de melhorias de processos são feitas, testadas e implementadas mais rápido através de um Gêmeo Digital na manufatura.

Gêmeo Digital do Braincube: desenvolvido para manufatura

Para criar Gêmeos Digitais, o Braincube começa com o que os clientes querem saber sobre os processos. Nossas equipes de especialistas em manufatura usam uma estrutura de transformação de dados para incluir no processo os dados, objetivos e fatores certos. 

Trabalhando com nossa equipe de especialistas, você pode ter a jornada mais prática possível. Use nossas equipes para a criação inicial, depois treine suas equipes para atualizar as etiquetas ou criar novos gêmeos digitais. Você também pode pedir que nossas equipes participem disso. Você escolhe.

Nosso objetivo era criar uma tecnologia multifatorial, que comece com o desafio ou objetivo do cliente e com o pacote de aplicativos certo para isso. Nesse sentido, nosso Gêmeo Digital trabalha em conjunto com aquilo que você deseja alcançar. 

Resumo

Com tantos fornecedores, tipos e construções de Gêmeos Digitais, é difícil encontrar a opção certa para sua empresa de manufatura. Como todas as iniciativas de transformação digital, o ponto de partida para escolher o melhor Gêmeo Digital é estabelecer uma estratégia sólida. 

Sabendo qual é sua situação atual, é mais fácil escolher uma solução de Gêmeos Digitais que acompanhe você no futuro. Entenda quais são seus objetivos e seu estado atual de conexão antes de considerar os fornecedores. 

A criação de Gêmeos Digitais pode ser demorada e exigir que as equipes trabalhem com um fornecedor por muito tempo. Mas, quando isso é feito de forma eficaz, você alcança ganhos importantes e ROI com os Gêmeos Digitais para que sua empresa supere os desafios de hoje e do futuro.