Uso de Gêmeos digitais na produção de aço

Rafael Barros (Gerente de operações) e Benjamim Canato (Gerente de contas) passaram anos trabalhando com fabricantes de aço no Brasil. Conversamos com eles para para aprender sobre como a Indústria 4.0 pode beneficiar os fabricantes de aço, incluindo casos de uso de clientes e exemplos específicos do setor.. Aqui, eles contam mais sobre como um Gêmeo digital pode beneficiar a produção de aço.

Parece que os Gêmeos digitais estão em todo o lugar na área de manufatura atualmente, mas o que é exatamente um Gêmeo digital? Um Gêmeo digital é uma representação exata de um processo de produção. Ele permite a visualização fácil e rápida de todas as características que compõem o processo.

À primeira vista, parece que todos os Gêmeos digitais são construídos do mesmo modo. Toda empresa promete uma simulação virtual da sua siderúrgica para que você possa monitorar, testar ou fazer melhorias no processo. Entretanto, no Braincube, construímos Gêmeos digitais por lote, produto ou número de série. 

“Quando trabalhamos com produtores de aço, nossos engenheiros de dados trabalham com os engenheiros de processo para construir um Gêmeo digital que realmente se ajuste ao processo de produção”, diz Benjamim Canato, Gerente de contas no Braincube. “Isso significa que o nosso Gêmeo digital corresponde 100% ao processo real”.

Para os fabricantes de aço, isso significa um Gêmeo digital que acompanha o processo de produção de um único produto, da matéria-prima até o produto acabado, contabilizando cada passo do processo — mesmo que os dados estejam em diferentes usinas ou sistemas de dados.

Outras empresas de IIoT normalmente utilizam o rastreamento de lotes para a construção de Gêmeos digitais. Isso pode propiciar uma visão macro de quando o lote está em partes diferentes do processo. Por exemplo, ele pode dizer quando um lote de lingotes de aço está na fornalha. Entretanto, ele geralmente não é construído especificamente para seu processo; não acompanha o fluxo de ponta a ponta de seu processo único, da matéria-prima até o produto acabado. 

“A especialização do Braincube na indústria do aço significa que não estamos limitados a apenas utilizar números de lotes”, diz Rafael Barros, Gerente de operações do Braincube no Brasil. “Nosso Gêmeo digital leva em consideração cada variável e pode lhe dizer distintamente o que está em cada lote. Ao saber quais fatores têm mais influência no seu processo, suas equipes podem fazer uma melhor descrição do que ocorreu durante a produção. Isso pode ajudá-lo a repetir suas melhores receitas várias vezes, o que leva à redução de custo, risco e desperdício”. 

A especialização do Braincube na indústria do aço significa que não estamos limitados a apenas utilizar números de lotes. Ao saber quais fatores têm mais influência no seu processo, suas equipes podem fazer uma melhor descrição do que ocorreu durante a produção.

— Rafael Barros, Gerente de operações do Braincube no Brasil

Voltemos ao exemplo de uma peça de aço entrando na fornalha. O Gêmeo digital do Braincube pode lhe dizer exatamente quando a barra de aço entrou na fornalha, estava no meio da fornalha e quando saiu. Você pode ver exatamente o que e quando aconteceu. Como resultado, você muda de um modelo de associação baseado em tempo aproximado para um modelo descritivo do que exatamente ocorreu. A inclusão deste rastreamento no processo de produção torna o Gêmeo digital do Braincube muito preciso; uma empresa de dados padrão não consegue fazer isso. 

Construir um Gêmeo digital deste modo — por lote, produto ou número de série — é particularmente vantajoso para os fabricantes de aço. A produção de aço é longa e leva muito tempo. Fazer o rastreamento de dados por lote, como o Braincube faz, dá às equipes de dados os dados corretos para analisar durante todo o processo de produção de cada produto. Os engenheiros podem descobrir a causa-raiz dos problemas e encontrar os dados que correspondem a esses problemas, mesmo que eles estejam em fontes diferentes e desconectadas.

“O acesso a dados contextualizados é muito importante para os fabricantes de aço”, diz Canato. “Se um engenheiro quiser analisar o processo, muitas vezes, há diversos dados que não são utilizados. Os Arquitetos de dados do Braincube podem fornecer dados condicionais específicos baseados no que o engenheiro está mais interessado em analisar”. 

Por exemplo, digamos que um engenheiro utilize o desvio padrão em certo tipo de análise. O engenheiro pode trabalhar com os Arquitetos de dados do Braincube para receber o desvio padrão da primeira parte do processo e da última parte do processo, para então analisá-lo na mesma linha de tempo. 

Os Gêmeos digitais também podem ser úteis em processos de produção contínuos. A plataforma de IIoT do Braincube possibilita a visualização dos dados de diferentes fontes ou sistemas ao mesmo tempo.

“Parece tão simples, mas há muito valor para os clientes”, diz Barros. “Com as ferramentas, os aplicativos e a análise hipercúbica do Braincube, é possível compreender como os parâmetros de seu processo funcionam e ajustá-los”. 

Algumas partes do processo de produção do aço levam milissegundos: você pode ajustar estes processos em tempo real. Além disso, se estiver utilizando um data lake, você ainda precisará procurar os dados em uma linha do tempo e deduzir o que aconteceu.

Um Gêmeo digital do Braincube permite que você veja tudo, ao mesmo tempo, de diferentes fontes. Isso coloca a informação certa em suas mãos e ajuda a compreender as variáveis importantes que impactam o seu processo de produção. Se você souber que uma temperatura menor em uma parte do processo corrigirá um erro no futuro, será possível ajustar o parâmetro e obter o resultado desejado.

“O processo em si pode ser curto, levar uma ou duas horas, mas você poderá monitorar vários parâmetros diferentes nele”, diz Canato. “Se, por exemplo, o seu processo de acabamento for diferente e envolver diferentes parâmetros, também será possível conectá-lo ao Gêmeo digital e analisar tudo junto”.

Para mais informações sobre como os Gêmeos digitais e a Plataforma de IIoT podem ajudar a sua siderúrgica, leia toda a entrevista com Rafael e Benjamim.