A indústria está a atravessar uma revolução silenciosa, mas profunda. A transformação digital deixou de ser uma tendência para se tornar uma necessidade estratégica. Neste contexto, o conceito de ter uma réplica digital de um objeto, sistema ou processo físico, que permite a simulação, monitorização e análise em tempo real, designado por Digital Twin, emerge como uma das tecnologias mais promissoras para acelerar a inovação, otimizar operações e garantir competitividade.
Este tipo de soluções, tipicamente modulares e escaláveis, que combinam IoT (Internet of Things), Inteligência Artificial, Big Data, visualização 3D e análises preditivas para criação de réplicas digitais de linhas de produção e processos industriais terão um papel fundamental na transformação digital do setor da Indústria.
Digital Twin: o laboratório digital para a indústria
E se na indústria automóvel fosse possível criar réplicas virtuais dos veículos para simular o seu desempenho em diferentes condições, otimizar o seu consumo energético e autonomia ou prever eventuais falhas mecânicas ou elétricas, possibilitando a redução de custos com protótipos físicos e um aumento da qualidade dos veículos produzidos?
O que seria se as empresas do setor alimentar conseguissem produzir os seus produtos com o máximo de qualidade, enquanto aumentavam o tempo de vida útil dos equipamentos que compõem as suas linhas de produção e minimizavam o esforço e tempo de paragem das mesmas para procederem à sua limpeza e manutenção, “só” por conseguirem calcular a quantidade ótima dos seus ingredientes e sem que para isso necessitassem de recorrer às suas linhas de produção físicas?
Recorrendo a réplicas virtuais de linhas de produção físicas é possível simular, o número de vez que forem necessárias, diferentes cenários com vista à otimização de um processo produtivo. Tudo isto com um elevado grau de fiabilidade e sem recorrer à linha de produção física.
Começa já a ser comum a implementação deste tipo de solução no setor da Indústria, tanto a nível nacional como internacional e para corroborar esta realidade, apresento de seguida mais dois casos práticos, onde o Digital Twin está a ter impacto:
- Maximização da capacidade produtiva e aumento de vendas, através de uma planificação das ordens de produção que tem em consideração a disponibilidade de matérias-primas e recursos humanos, bem como consegue dar resposta a imprevistos relacionados com atrasos na entrega de matérias-primas e a ausências inesperadas por parte de colaboradores, reduzindo desta forma os tempos de paragem das linhas de produção;
- Redução do consumo energético e de recursos naturais, com o objetivo de minimizar desperdícios e contribuir para um negócio mais sustentável e amigo do ambiente.
Mas em que consistem na realidade este tipo de soluções?
- Simuladores de Cenários “What-If”: que permitem validar diferentes configurações operacionais (temperatura, velocidade, pressão, …) sem interromper a produção física;
- Modelos de AI e Deep Learning: treinados com dados históricos das ordens de produção e parâmetros dos equipamentos, identificam padrões, desvios e oportunidades de melhoria;
- Otimização Multiobjetivo: algoritmos avançados que equilibram eficiência energética, qualidade dos produtos, tempos de ciclo de produção e custos operacionais;
- Interfaces Intuitivas: relatórios interativos para operadores e gestores, com visualização de indicadores de performance, previsões e simulações em tempo real.
É possível ter evidências claras do real impacto que o Digital Twin já está a ter no dia a dia das organizações? Sim, nomeadamente:
- Ganhos energéticos médios que variam entre 5% e 10%;
- Aumento da capacidade produtiva em mais de 15%;
- Redução de custos de retrabalho superiores a 10%;
- Redução dos custos de manutenção e substituição de equipamento em 30%.
Para além do que já foi referido, as soluções de Digital Twin demonstram também ter escalabilidade, pois permitem a sua aplicabilidade a diferentes setores industriais, com potencial de expansão para logística e distribuição, bem como uma boa capacidade de integração com sistemas industriais legados, sendo compatíveis com sistemas SCADA, MES, ERP e sensores IoT, funcionando como uma “fonte única de verdade”.
Conclusão: A indústria do futuro é digital, inteligente e sustentável
Os Laboratórios Digitais representam mais do que o recurso a tecnologia — são um novo paradigma de gestão industrial. Criam um contexto favorável à redução de paragens não planeadas e desperdício, diminuição do consumo energético e do Custo Total de Propriedade dos equipamentos, melhoria da qualidade dos produtos e da eficiência operacional (OEE – Eficiência Global do Equipamento), bem como à eliminação da necessidade de testes físicos demorados e dispendiosos, que por vezes colocam em risco vidas humanas.
Quando combinada com o desenvolvimento de soluções personalizadas, permitem também às organizações industriais acelerarem a sua transformação digital de forma eficaz, sustentável e orientada a resultados, para além de suportarem as suas escolhas estratégicas e objetivos de diferenciação.
