A tecnologia de gêmeos digitais existe há muito tempo sob vários disfarces. Dependendo da fonte, ele surgiu pela primeira vez durante a Segunda Guerra Mundial ou mais tarde por meio do programa espacial da NASA, mas recentemente recebeu muita atenção no campo da fabricação. As manchetes o chamaram de “divisor de águas” e uma nova ferramenta para “reinventar” o processo de fabricação. Enquanto isso, a indústria tende a desconfiar de um brinquedo novo e brilhante que exige um investimento substancial, e as bases se perguntam se este é mais um agente de mudança desnecessário pronto para interromper seu fluxo de trabalho para obter resultados duvidosos. Para obter a perspectiva de um especialista em tecnologia de gêmeos digitais, a PlasticsToday entrou em contato com Zohair Mehkri, diretor de engenharia da Flex, com sede no Vale do Silício, um parceiro de design e fabricação de OEMs globais. Mehkri está programado para falar no evento Plastec West e Medical Design & Manufacturing (MD&M) West em Anaheim, CA, em 7 de fevereiro, sobre o uso de gêmeos digitais em design e fabricação médica.
Mehkri descreve o gêmeo digital como um sistema ciberfísico bidirecional e de circuito fechado. “Isso é um bocado, no entanto”, ele reconheceu. Em termos leigos, ele acrescentou, “um gêmeo digital replica um ativo do mundo real e conecta um reino físico e virtual em tempo real”. Mehkri passou a explicar a relação do gêmeo digital com a simulação de eventos discretos (DES), que o Flex usa para alavancar totalmente a tecnologia.
A simulação pode e existe sem um gêmeo digital, observou Mehkri, mas você não pode ter um gêmeo digital sem simulação. É aí que entra o DES. “Todo ambiente físico é composto de espaço, tempo e matéria. O DES modela essas três categorias em uma capacidade virtual”, disse Mehkri. “Depois de conectar o DES a bancos de dados, sistemas físicos e outras tecnologias de TI e OT e ter dados e comunicação fluindo de um lado para o outro, você entra no mundo dos gêmeos digitais.”
Em sua apresentação na Plastec/MD&M West, Mehkri apresentará os benefícios de um gêmeo digital no espaço de design e fabricação médica. Conforme observado na descrição da sessão, a tecnologia fornece informações sobre um ambiente enquanto ainda está no estágio de planejamento e pode responder de forma preditiva a perguntas “e se”, afetando o tempo, o custo e a qualidade de um produto médico. Mas, acrescentou, a maioria das empresas, incluindo o processamento de plásticos, encontrará valor na tecnologia de gêmeos digitais.
“Os processos usados para formar plásticos são etapas muito calculadas que são funções da química e do tempo”, disse Mehkri ao PlasticsToday. “Quando você usa simulação e gêmeos digitais para modelar processos, pode descobrir o caminho mais eficiente a seguir.” A Flex frequentemente usa simulação e gêmeos digitais para modelar suas operações de processamento de plásticos, disse Mehkri, que ofereceu um exemplo.
É muito útil “quando olhamos para quantas peças de plástico temos que moldar em um determinado momento para atender a uma demanda específica”, disse Mehkri. “Por exemplo, se precisamos produzir um milhão de unidades a cada seis meses, a tecnologia ajuda a modelar a capacidade do molde para ver quanto espaço, tempo, máquinas, materiais e pessoas precisamos.”
Como acontece com qualquer tecnologia mais recente que entra em um setor maduro, a adoção pode ser desafiadora. Os donos de empresas, por exemplo, podem estar fazendo isso pelos motivos errados ou ter expectativas exageradas. Pode haver uma mentalidade de tecnologia pela tecnologia impulsionando a implementação de gêmeos digitais, reconheceu Mehkri. “A implementação do gêmeo digital deve estar alinhada com os objetivos de negócios. As organizações precisam considerar como os gêmeos digitais podem ajudar a impulsionar a eficiência e as operações no início do processo”, disse Mehkri.
Aproveitar a enorme quantidade de dados coletados por um gêmeo digital para impulsionar a inovação também pode ser um desafio. A implementação significativa requer racionalização séria, de acordo com Mehkri. “As empresas precisam estar abertas para gerenciar lacunas nos dados e tomar medidas para aproveitar os ativos existentes para retornar valor real. O aprendizado de máquina e a inteligência artificial provaram ser úteis nesses casos”, disse Mehkri.
A adesão dos funcionários também pode ser um obstáculo, mas isso é uma barreira com qualquer nova tecnologia, observou Mehkri. Os benefícios potenciais falam por si: quando um processo ou uma fábrica inteira é modelado, simulado e analisado, os fabricantes podem economizar até 70% do tempo, maximizar as operações aumentando a eficiência em até 20% e simplificar o gerenciamento de projetos aumentando aproveitamento em até 15%, conforme descrição da sessão Plastec/MD&M.
A implementação cuidadosa e orientada por especialistas é a chave para superar essas e outras barreiras, de acordo com Mehkri, e esse é o forte do Flex. “Fizemos isso por tanto tempo que entendemos os desafios e sabemos como lidar com os problemas que surgem”, disse ele ao PlasticsToday. “Entendemos o que é a tecnologia – e o que não é. Tendo otimizado centenas de modelos, temos uma tonelada de dados que nos ajudam a definir linhas de base em operações em vários setores. A aplicação de IA ao amplo conjunto de dados e informações nos ajuda a comparar, contrastar e fazer inferências sobre gêmeos digitais que superam as capacidades da maioria das empresas”, disse Mehkri.
Se você estiver participando da Plastec West/MD&M West, poderá testar as afirmações de Mehkri. Sua apresentação, “Digital Twins in Medical Design and Manufacturing”, está marcada para as 10h15 da terça-feira, 7 de fevereiro, no Center Stage. O evento em si acontece de 7 a 9 de fevereiro no Anaheim Convention Center em Anaheim, CA.