Uma tecnologia ‘digital twins’, gêmeos digitais ou dupla digital é aquela que cria uma replicação virtual de uma entidade do mundo real, como um avião, fábrica ou cadeia de suprimentos.
As empresas de manufatura têm usado cada vez mais tecnologias duplas digitais para acelerar as iniciativas de transformação digital para o desenvolvimento de produtos, e a popularidade da tecnologia cresceu nos últimos cinco anos, à medida que os fabricantes legados buscam maneiras de acompanhar startups inovadoras como a Tesla.
A ideia existe desde 2002, quando foi cunhada por Michael Grieves , então professor da Universidade de Detroit, para descrever uma nova maneira de pensar sobre a coordenação do gerenciamento do ciclo de vida do produto.
O conceito tropeçou por muitos anos, devido aos limites em torno da integração de processos e dados nas equipes de engenharia, manufatura e qualidade.
Mas começou a ganhar força, graças a melhorias na integração de dados, IA e Internet das coisas, que estendem os benefícios dos esforços de transformação digital para o mundo físico.
Em 2019, o Gartner sugeriu que 75% das organizações implementariam gêmeos digitais no próximo ano.
Este ano, a Accenture posicionou os gêmeos digitais como uma das cinco principais tendências tecnológicas estratégicas a serem observadas em 2021.
“O motivo é que as empresas estão finalmente descobrindo como dimensionar esses projetos em uma frota de projetos, em vez de um único”, disse o diretor administrativo do Accenture Technology Labs, Michael Biltz.
Os primeiros líderes de gêmeos digitais mostram o caminho
A promessa dos gêmeos digitais está em melhorar a colaboração e os fluxos de trabalho em diferentes tipos de grupos – como design de produto, vendas e equipes de manutenção – e disciplinas de engenharia.
Quando bem feito, pode fornecer resultados fantásticos. Por exemplo, a Força Aérea dos EUA fez amplo uso de gêmeos digitais para projetar e construir um novo protótipo de aeronave em pouco mais de um ano, um processo que tradicionalmente se arrasta por décadas.
Em outras indústrias, os mesmos princípios podem se traduzir na aceleração da eletrificação de veículos, redução dos custos de construção e construção de cidades inteligentes.
A Chevron espera economizar milhões de dólares usando gêmeos digitais para prever problemas de manutenção mais rapidamente. Kaeser, que fabrica equipamentos de ar comprimido, tem usado gêmeos digitais para mudar de um modelo de produto para um modelo de assinatura.
A Accenture trabalhou com a Unilever para construir um gêmeo digital de uma de suas fábricas.
O gêmeo digital permitiu que diferentes especialistas analisassem vários trade-offs no ajuste fino da fábrica, minimizando o risco de novos problemas.
Eles foram capazes de reduzir os custos de eletricidade e aumentar a produtividade.
Apesar desses ganhos iniciais, muitos desses sucessos ocorreram em um domínio limitado restringido pelas plataformas de tecnologia ou integradores de sistemas.
Gêmeos digitais não são tecnologia de prateleira digital
A ideia central por trás dos gêmeos digitais surgiu no gerenciamento do ciclo de vida do produto para otimizar o desenvolvimento do produto. Mas então outras indústrias perceberam que algumas das mesmas ideias eram aplicáveis.
O Gartner caracterizou diferentes tipos de gêmeos digitais para áreas como desenvolvimento de produtos, manufatura, cadeias de suprimentos, organizações e pessoas.
Embora os próprios modelos digitais estejam cada vez melhores, descobrir como compartilhar modelos entre aplicativos é um pouco mais complicado.
Diferentes tipos de aplicativos otimizam o processo de coleta de dados e os modelos de dados para casos de uso específicos.
Fornecedores de PLM como Siemens, PTC e Dassault vêm adquirindo e desenvolvendo ecossistemas ricos de ferramentas que facilitam a troca de dados digitais gêmeos em todo o ciclo de vida do produto.
Esses tipos de ferramentas funcionam bem quando as empresas compram ferramentas de um fornecedor, mas passar modelos digitais gêmeos entre aplicativos de fornecedores diferentes leva a menos integração.
Vários grupos de padrões têm trabalhado para ajudar a simplificar esse processo.
A Organização de Padrões Internacionais tem trabalhado no desenvolvimento de uma variedade de padrões para fabricação de gêmeos digitais, reduzindo a perda de dados durante as trocas e promovendo a colaboração comercial.
Michael Finocchiaro, tecnólogo sênior da consultoria de transformação digital Percall Group, disse:
“Eu acho que há uma grande dependência dos fornecedores de PLM para implementar esses padrões de forma que eles sejam trazidos para o DNA de como desenvolvemos gêmeos digitais”.
À medida que os grandes sistemas de PLM – como 3DEXPERIENCE da Dassault, Windchill da PTC e Teamcenter da Siemen – adotam esses padrões, eles se tornarão mais fáceis de implantar no mundo real.
Mas o júri ainda não decidiu como os fornecedores estão comprometidos em garantir a interoperabilidade na prática. Por exemplo, Finocchiaro disse que a integração de dados de lista de materiais entre plataformas geralmente requer uma ampla personalização, apesar da existência de padrões.
“Isso expõe a lacuna entre a retórica de abertura dessas plataformas à medida que buscam manter e expandir sua base de clientes ocasionalmente por aprisionamento do fornecedor”, disse Finocchiaro. Essa tendência natural atrapalha a adoção de padrões.
O escalonamento desses esforços exigirá melhor integração e comunicações aprimoradas entre as partes interessadas sobre como os gêmeos digitais devem funcionar na prática.
Uma abordagem pragmática para padrões gêmeos digitais
Colaborações da indústria, como o Consórcio Digital Twins do Object Management Group (OMG), podem ajudar. Dan Isaacs, CTO do Digital Twins Consortium, disse:
“Embora haja muito mais trabalho a ser feito para habilitar a interoperabilidade digital twin, a integração e os padrões que podem dar suporte à composição, compartilhamento e práticas comuns fornecerão uma base.
A OMG já liderou padrões amplamente adotados como CORBA para arquiteturas de negócios e BPMN para diagramação de processos de negócios.”
A Digital Twins Consortium inclui líderes da indústria como Microsoft, Dell, GE Digital, Autodesk e Lendlease, uma das maiores incorporadoras imobiliárias do mundo.
O grupo está se concentrando na criação de consistência no vocabulário, arquitetura, segurança e interoperabilidade da tecnologia digital dupla.
Ele não desenvolve padrões diretamente, mas, em vez disso, ajuda os diferentes participantes a definir os requisitos que informarão os padrões de organizações como ISO, IEC e OMG.
Por exemplo, a Digital Twins Consortium anunciou recentemente uma aliança com a FIWARE, uma comunidade de código aberto que faz a curadoria de vários componentes de referência de gêmeos digitais para cidades inteligentes, indústria, agricultura e energia.
A esperança é que essa parceria possa impulsionar as implantações de gêmeos digitais da mesma forma que a Internet cresceu com base nas implementações de referência de TCP / IP. Isso tornará mais fácil conectar vários gêmeos digitais para ajudar a modelar cidades, grandes empresas ou até mesmo o mundo .
Aproveitando o sucesso do GIS digital
“A transformação digital em grande escala ainda está em adoção inicial”, disse Isaacs. “Os gêmeos digitais continuam ganhando impulso, mas perceber todo o seu potencial exigirá integração perfeita, alinhamento e práticas recomendadas para as infraestruturas de software e hardware.”
Isso exigirá coordenação em uma ampla gama de tecnologias, como AI / ML, modelagem e simulação, estruturas de IoT e dados específicos do setor e protocolos de comunicação.
Na prática, isso pode significar estender o sucesso da interoperabilidade do sistema de informações geográficas a outros domínios. Esses esforços já estão estendendo o uso de imagens de satélite e varredura de nuvem de pontos juntamente com AI e ML para identificar estruturas e anomalias que podem ser marcadas e associadas a outros ativos ou atributos. Isso ajuda as equipes corporativas a melhorar a identificação de padrões para desbloquear os insights críticos necessários para obter uma vantagem competitiva.
Isaac espera ver a maior adoção da tecnologia digital dupla em energia e serviços públicos para acelerar a transição para energias renováveis e alcançar emissões líquidas zero.
Outras áreas, como medicina e saúde, também estão ganhando impulso, mas enfrentam desafios para harmonizar gêmeos digitais em uma mistura de sistemas diferentes.
Líderes visionários que superam as dificuldades para dimensionar gêmeos digitais podem ver uma vantagem competitiva significativa. O relatório Technology Vision 2021 da Accenture previu:
“Os negócios que começam hoje, construindo gêmeos inteligentes de seus ativos e reunindo seus primeiros ambientes espelhados, serão aqueles que impulsionarão as indústrias e o mundo em direção a um futuro mais ágil e inteligente.”
Fonte: VentureBeat
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