O movimento para os sistemas e as operações autónomas com os gémeos digitais

Um dos pontos fortes da nossa Cloud AVEVA Insight, juntamente com o módulo Advanced Analytics, é a facilidade de adotar e implementar a tecnologia dos gémeos digitais nos nossos sistemas de engenharia ou operações industriais.

Mas o que é um gémeo digital?

Um gémeo digital é uma representação virtual em tempo real de um objeto, sistema ou processo físico. Estas réplicas virtuais podem refletir um processo dentro de um ambiente de produção, objeto ou sistema local, ou uma operação industrial completa em vários locais. Desde um motor a jato a parques eólicos a edifícios ou todo o planeta.

Estas representações digitais são utilizadas para criar modelos analíticos a partir dos quais se possam prever os efeitos e comportamentos desse objeto, sistema ou processo físico perante possíveis mudanças e fornece informações para facilitar a tomada de decisões de forma autónoma. O principal objetivo é maximizar a produtividade, promover a inovação e o aperfeiçoamento contínuo com a mínima intervenção humana.

Para criar um gémeo digital é necessário recolher muitos dados, tanto do objeto ou processo, como da sua envolvência. A representação deste gémeo baseia-se nos dados históricos e nos dados em tempo real captados do objeto ou processo e que servem de base para gerar informação e ativar ações através da monitorização e análise destes dados. A quantidade e qualidade dos dados recolhidos para o modelo determinará igualmente a precisão com que o modelo digital representa a versão física.

Quais são os principais componentes de um gémeo digital?

As plataformas de gémeos digitais apresentam quatro componentes fundamentais:

1. Conetividade e recolha de dados
2.  Contextualização de dados
3. Analítica
4. Operacionalização

1. Conectar e transmitir dados

A primeira etapa de qualquer iniciativa de gémeo digital passa pela automação da recolha de dados num objeto ou sistema local ou numa linha ou unidade de produção.
Geralmente, utilizamos um servidor de dados para conectarmos rapidamente a uma fonte de dados, captar todos os dados necessários e transmitir esses dados a uma arquitetura de gémeos digitais. É provável que cada objeto, sistema ou processo possua múltiplas fontes de dados, pelo que devemos garantir a recolha de informação na medida e com a frequência necessárias para produzir uma imagem completa do que se está a tentar modelar.

Qualquer disfunção dos dados poderá comprometer a análise, o que poderia representar um obstáculo considerável aos esforços de otimização. A integridade dos dados é importante.

2. Contextualizar

Na base de qualquer estratégia e plano de gémeos digitais, está a contextualização dos dados. Os dados contextualizados são um conjunto de dados processados para que possam ser visualizados, monitorizados, analisados e utilizados. Os dados contextualizados são recolhidos a partir das séries históricas e temporais sem processar e de dados de eventos que representam sistemas e processos físicos. Parte deste processo consiste em recolher dados como a hora, o local, a velocidade, os estados operativos e outros identificadores semelhantes.

Estes conjuntos de dados contextualizados aumentam a precisão e a capacidade de resposta, alimentando motores e modelos de machine learning (aprendizagem automática) para aplicações de análise preditiva e avançada.

3. Analisar

À medida que se recolhem dados normalizados e contextualizados, pode ser feita uma análise detalhada com um alto nível de precisão e conhecimento. Uma plataforma gémea digital robusta geralmente contará com uma biblioteca de aplicações pré-configuradas, cada uma concebida para prever e lançar luz sobre como um ativo ou processo podem ser mais eficientes e eficazes.

As aplicações predefinidas podem incluir a previsão da qualidade, o rendimento dos equipamentos, o tempo de atividade, a OEE, a utilização e otimização de energia e outras aplicações a pedido definidas para os utilizadores…

4. Operacionalizar

À medida que a análise vai traduzindo os dados contextualizados em informação processável, o gémeo digital indicará ações prescritivas específicas para o pessoal das operações. À medida que se recolhem mais dados e se procede à sua análise para efeitos do gémeo digital, os passos recomendados tornam-se cada vez mais precisos, o que inclusive ajuda a evitar problemas antes que ocorram. Este é talvez o grande ponto forte do modelo de gémeo digital: move toda a organização de um estado operativo reativo para um proativo e preditivo.

As organizações de categoria mundial chegaram mesmo a integrar o seu gémeo digital diretamente na infraestrutura de controlo. Neste sentido, o gémeo vai de recomendar a ação adequada a executar a ação adequada.

Este movimento rumo a operações autónomas constitui o próximo passo dos esforços de automação e otimização, pelo que optar hoje por uma plataforma de gémeos digitais é fundamental para o seu negócio evoluir corretamente.

Deixo-lhe este link caso deseje saber mais sobre como, com a Wonderware, damos resposta ao desafio dos gémeos digitais no seu setor:

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