5 boas razões para gémeos digitais

Como é que os gémeos digitais podem ajudar a melhorar o desempenho empresarial?

Encontramos cada vez mais grandes conjuntos de dados na vida quotidiana. O importante aqui é colocar as grandes quantidades de dados num formato em que possamos ler padrões, a fim de melhor compreender o comportamento e fazer previsões. Os gémeos digitais dão-nos exactamente esta oportunidade. Permitem-nos melhorar o desempenho empresarial e tomar decisões bem informadas.

Pode ter-se deparado com o termo “gémeo digital” várias vezes nos últimos anos. Isto porque ao disponibilizar e analisar os dados, temos cada vez mais possibilidades de descobrir padrões estatísticos. Os gémeos digitais são uma réplica digital de um bem que combina dados digitais e físicos para fazer previsões precisas sobre, por exemplo, o comportamento do consumidor ou a viagem do cliente. É um conceito que modela produtos, máquinas e seus componentes com a ajuda de ferramentas digitais.

Esta modelação inclui toda a geometria, cinemática e dados lógicos. Um gémeo digital é a imagem do ‘bem’ físico na produção real e permite a sua simulação, controlo, avaliação e optimização. Através de sensores, o gémeo é acoplado a objectos reais e assim liga os mundos virtual e físico um ao outro através de uma riqueza de informação e dados, permitindo a troca contínua de informação e dados em tempo real.

A maturidade tecnológica deste modelo atingiu agora muito para além das aplicações básicas. Até 2022, a empresa de estudos de mercado Gartner espera que o mercado de massas tenha adoptado o conceito de gémeo digital e o tenha feito funcionar para eles. O conceito tem grande potencial porque não se limita a um nicho específico, mas é aplicável em toda a vasta indústria. Os gémeos digitais serão mais desenvolvidos na investigação e desenvolvimento nos próximos anos. E já está a tornar-se claro que não se trata de um modelo de dados monolítico, mas de diferentes aspectos de representações digitais, funcionalidades, modelos e interfaces.

Benefícios dos Gémeos Digitais

1.) Fazer previsões mais precisas

Vários modelos permitem previsões sobre casos de utilização futura baseadas em cenários pré-definidos. Isto permite que decisões estratégicas sejam tomadas com base numa base de dados precisa.

2.) Acompanhamento e optimização do desempenho

A implementação de um gémeo digital permite o acompanhamento permanente e a comparação do desempenho com os dados previamente recolhidos dos respectivos bens. Isto permite um processo de melhoria contínua.

3.) Um lago central de dados

A criação de um gémeo digital requer uma fonte de dados comum, o que obriga as empresas a reorganizarem os seus métodos de recolha e análise de dados. Isto, por sua vez, abre um potencial adicional de digitalização e optimização.

4.) Permitir a automatização

As decisões podem ser etiquetadas e automatizadas com base nos conhecimentos dos gémeos digitais. Desta forma, o algoritmo sabe que cenários eram bons e quais eram inúteis e pode melhorar no processo em curso. Isto reduz o número de iterações entre os decisores.

5.) Visibilidade e transparência em todas as áreas

Uma vez que os gémeos digitais combinam várias fontes de dados, os efeitos intra-activos e as dependências também se tornam visíveis. Isto resulta então em mais recomendações de acção e potenciais poupanças.

Como são os casos de uso concreto?

1.) Tempo de colocação no mercado mais rápido

O primeiro caso possível é um cenário de tempo de comercialização mais rápido. No caso de um OEM automóvel, o pessoal do projecto foi repetidamente bloqueado no processo de desenvolvimento por decisões sequenciais. O desenvolvimento de um sistema de cintos de segurança levou por vezes mais de três dias, o que fez com que o tempo de concepção fosse maciçamente demorado. Aqui, foi utilizado um modelo de um gémeo digital com os parâmetros e objectivos limitantes da equipa de desenvolvimento. Neste caso, o tempo para seleccionar o desenho ideal foi reduzido para menos de um minuto.

2.) Custos operacionais mais baixos

Os residentes de Carson City no Nevada (EUA) sofrem de escassez ocasional de água durante os períodos secos. A cidade implementou assim gémeos digitais para simular o futuro abastecimento de água. (com base nos níveis máximos de consumo alcançados até agora) a fim de assegurar a disponibilidade permanente de água e reduzir os custos operacionais.

Os gémeos digitais proporcionam uma visão do equilíbrio real da água de três países diferentes. Com a ajuda destes dados e das recomendações de acção daí resultantes, o abastecimento de água em Carson City foi transformado de modo a ser agora automaticamente controlado. Como resultado, 15% da carga de trabalho das forças operacionais foi poupada e o abastecimento de água fiável de 50.000 habitantes foi assegurado.

3.) Melhoria do desenvolvimento de produtos ou serviços

Outro caso de utilização pode ser encontrado no campo da medicina. Os médicos têm dificuldade em reconstruir e interpretar a anatomia dos corações dos pacientes a partir de um conjunto de imagens 2D. Um gémeo digital de um paciente permite a criação de modelos de coração 3-D, que fornecem uma análise aprofundada das especificações e dinâmica dos corações individuais. Um modelo de coração reduz o tempo para a cirurgia em 82% em comparação com a utilização de imagens médicas em 2-D. Assim, neste caso, um gémeo digital pode ser um verdadeiro salva-vidas.

Então, o que podemos esperar nos próximos cinco anos?

Inicialmente, haverá uma democratização dos gémeos digitais baseados na simulação em todas as indústrias. A crescente disponibilidade de gémeos digitais como um serviço das grandes empresas tecnológicas aumentará o número de aplicações possíveis. Os dados estão disponíveis em grandes quantidades e o próximo passo lógico é gerar dados inteligentes a partir de grandes dados e compreender os dados. Os projectos de farol com uma clara vantagem comercial motivam outras empresas a seguir o exemplo.

No passo seguinte, veremos melhorias na tomada de decisões de ponta a ponta e no potencial de melhoria, ligando o que aprendemos com os gémeos digitais em todas as áreas de aplicação. Este processo abrange desde a concepção e desenvolvimento até à pós-venda. Os conhecimentos adquiridos são embalados e visualizados para apoiar a gestão na sua tomada de decisões estratégicas, incorporando novas tecnologias de utilizador. A cobertura de ponta a ponta dos gémeos digitais permite uma automatização optimizada dos processos, o que, por sua vez, traz uma segunda onda de ganhos de eficiência.

A etapa final de desenvolvimento dentro dos próximos cinco anos será a optimização autónoma dos activos na produção.

Conclusão sobre Gémeos Digitais

As fronteiras entre produção discreta e durável, devido à automatização de processos e ao controlo de máquinas impulsionados por IA, tornar-se-ão cada vez mais confusas. Os gémeos digitais actuarão como drivers de software inteligente para bens físicos através da integração na Internet das Coisas (IoT). Isto permitirá uma análise, feedback e implementação em tempo real.

Veremos uma implantação de gémeos digitais em todos os ecossistemas e cadeias de fornecimento, o que requer uma digitalização completa do ambiente de aplicação (relações com clientes ou cadeias de valor).

Os gémeos digitais são essenciais para a Industrie 4.0 e para a digitalização do fabrico. O seu conteúdo é criado nas diferentes fases do ciclo de vida de um produto ou fábrica, com diferentes ferramentas em diversas plataformas. Dos primeiros exemplos na prática, é já evidente que os gémeos digitais devem ser definidos de uma forma muito específica para cada aplicação e personalizados para cada empresa. Quando usados correctamente, têm um grande potencial para aumentar a eficiência e poupar custos.

Nicole Lontzek ist seit über einer Dekade in der Digitalbranche tätig. Ihre Karriere brachte sie unter anderem nach New York, Dublin und Zürich. Sie ist spezialisiert auf die digitale Vermarktung von B2B-Software Unternehmen. Derzeit ist sie in München als Head of Marketing bei CELUS, dem Pionier in der Elektronikentwicklungsautomatisierung für die Gesamtvermarktungstrategie verantwortlich. In ihrem Buch "Digitale Zeitmacher - was wir jetzt gewinnen" erläutert sie anhand positiver Beispiele die Möglichkeiten der Digitalisierung und zeigt auf, in welchen Bereichen wertvolle Lebenszeit eingespart werden kann. www.digitalezeitmacher.de

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