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Mar 06, 2023

O espelho mágico encontra a Indústria 4.0

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Desenvolvido pela primeira vez na década de 1960, o conceito de gêmeo digital está ganhando força hoje e é aclamado como uma revolução em alguns setores da indústria. Mas como funcionam os gêmeos digitais – e como estamos fazendo uso deles na Thales?

Vamos começar com uma definição. Um gêmeo digital é uma representação virtual de uma entidade física, objeto, processo – ou mesmo um sistema inteiro – e pode ser usado para fornecer insights e decisões de auxílio por meio da visualização, análise e manipulação de dados.

Ao contrário dos sistemas de simulação, um gêmeo digital tem uma contraparte física, conectada por meio de um feed de dados, com a qual compartilha comportamentos e características. Para obter valor máximo, os gêmeos digitais podem se beneficiar e reutilizar dados e informações em todas as fases do ciclo de vida de um sistema, fornecendo informações valiosas, reduções de custo, melhorias de qualidade e eliminação de riscos em todas as etapas.

Inicialmente em escala pequena, representando um único produto, como um motor a jato, os gêmeos digitais agora podem modelar um sistema completo e complexo, como uma aeronave, edifício ou linha de produção – ou até mesmo todo o nosso planeta, como veremos a seguir.

O conceito foi desenvolvido pela NASA na década de 1960 para o programa espacial americano, e o que permaneceria por muito tempo como sua maior conquista veio em 1970 com o resgate da tripulação da missão Apollo 13.

Os engenheiros da NASA usaram simuladores para replicar a operação de todos os principais componentes do módulo espacial. Esses simuladores eram controlados por uma rede de computadores e podiam ser sincronizados com dados ao vivo da espaçonave. E foi em grande parte graças a essas duplicatas digitais conectadas que as equipes no solo e no espaço puderam trabalhar juntas para identificar o problema e salvar a missão. Sua conquista foi ainda mais notável porque eles não usaram apenas um gêmeo digital, mas uma rede de gêmeos digitais, cada um modelado em um sistema de simulação independente e capaz de interagir com todos os outros.

Hoje, essa tecnologia foi elevada a novos patamares pelos avanços em conectividade, processamento de dados e inteligência artificial.

As consequências para a indústria são claras. Em vez de fazer um produto físico e submetê-lo a uma série de testes, seu gêmeo digital pode ser usado para analisar e melhorar seu desempenho e antecipar quaisquer problemas ou falhas. Além disso, pessoas em outros locais podem usar fones de ouvido holográficos para se familiarizar com um produto e ver como ele funciona. E o que é verdade para um único produto também é verdade para um sistema, uma rede, uma fábrica ou até mesmo toda uma cadeia de suprimentos.

Oferta de gêmeos digitaisuma vasta gama de benefícios potenciais em muitos setores da indústria: energia, transporte, planejamento urbano para projetos de cidades inteligentes, engenharia automotiva e saúde (para testar tratamentos em um paciente virtual, simular procedimentos complexos ou melhorar a qualidade de próteses).

Hoje, a Thales está na vanguarda da exploração das possibilidades dessa tecnologia e até mesmo da superação de seus limites. Suas equipes de engenharia são líderes em gêmeos digitais, tendo aprimorado progressivamente o conceito de gêmeo digital por muitos anos. Os gêmeos digitais da Thales combinamambiente sintético de alta fidelidade s com poderosos recursos de engenharia de sistemas baseados em modelos, ciência de dados e aprendizado de máquina, fornecendo um número crescente de produtos ao mercado. Hoje, o Grupo está aumentando o uso de gêmeos digitais em todas as áreas de negócios. Aqui estão alguns exemplos:

Para aumentar a eficiência de nossas equipes de engenharia, o projeto Multiphysics DigitalTwin está usando prototipagem virtual para otimizar subconjuntos de hardware em todas as fases do processo de desenvolvimento, desde o projeto inicial até a validação funcional, antes que quaisquer protótipos físicos sejam realmente construídos.

"Os gêmeos digitais aceleram as fases de desenvolvimento e integração e facilitam a modelagem e integração de um sistema completo", diz Christophe Dumas, diretor de operações de comunicações seguras e sistemas de informação. “É assim que estamos abordando o desenvolvimento da MELISSA, por exemplo, a solução segura de comunicação por satélite que a Thales está fornecendo para as aeronaves de reabastecimento militar da França”.