Transformando fábricas automotivas antigas com gêmeos digitais

O setor automotivo está passando por uma mudança sísmica, impulsionada pela necessidade de maior eficiência, sustentabilidade e agilidade. Um dos facilitadores mais poderosos dessa transformação é o gêmeo digital, uma réplica virtual de uma fábrica física que permite aos fabricantes simular, monitorar e otimizar as operações em tempo real. Ao adotar os gêmeos digitais, as fábricas automotivas legadas podem modernizar suas operações, aprimorar a colaboração na cadeia de suprimentos e obter um ROI significativo. Os gêmeos digitais na fabricação de automóveis são o próximo passo na digitalização e na otimização dos processos de fabricação, o que garante a confiabilidade na atualização de fábricas antigas e no trabalho em um ambiente de cadeia de suprimentos cada vez mais complexo.

Os gêmeos digitais permitem uma fonte virtual e visual da verdade.

A fábrica virtual: Como funcionam os gêmeos digitais

Um gêmeo digital é mais do que apenas um modelo 3D; é uma representação inteligente e orientada por dados de uma fábrica que se atualiza continuamente com base em dados de sensores em tempo real, dispositivos de IoT e análises orientadas por IA. Essa fábrica virtual espelha sua contraparte física, permitindo que os fabricantes:

• Simular processos de produção antes de implementar mudanças.
• Prever e evitar falhas de equipamentos por meio de manutenção preditiva.
• Otimizar a eficiência do fluxo de trabalho identificando gargalos.
• Combinar as condições de instalação com as condições de projeto.
• Reduzir o tempo de inatividade e o desperdício por meio do monitoramento contínuo do desempenho.

Os gêmeos digitais são mais comumente criados com o uso de escaneamento a laser. Uma grande variedade de scanners a laser pode ser usada para capturar as instalações de um local, incluindo scanners terrestres, móveis ou drones. Os dados da varredura a laser capturam uma imagem completa e precisa da instalação do local em forma de nuvem de pontos, que representa um campo de pontos geoespaciais que mapeia as superfícies de tais configurações. Historicamente, os dados de nuvem de pontos têm sido um desafio para carregar e compartilhar, devido à enorme quantidade de espaço de armazenamento e aos requisitos de dados necessários. Agora, plataformas multifuncionais facilitam o upload, o streaming e o compartilhamento de dados de nuvens de pontos, como a Cintoo, que transmite os dados de nuvens de pontos na mais alta resolução possível , com transformação perfeita em malhas 3D.

Uma vez que os dados da nuvem de pontos são transmitidos em uma plataforma acessível e fácil de usar, uma réplica virtual do local e das condições do local fica disponível, gerando um gêmeo digital completo e preciso.

Use ferramentas em uma plataforma multifuncional, como a marcação de ativos, para transformar a fábrica inteligente.

Por exemplo, a gigante automotiva BMW adotou a tecnologia de gêmeos digitais para criar uma réplica virtual de suas fábricas, permitindo que os engenheiros testassem novos layouts e técnicas de produção antes de aplicá-los às fábricas físicas. Ainda mais equipes de projeto podem pegar as condições como instaladas, geradas a partir de nuvens de pontos de captura da realidade, e mapear modelos BIM/CAD, garantindo que as condições como projetadas correspondam com precisão ao que existe na fábrica legada. Isso reduz significativamente os custos de tentativa e erro e acelera o tempo de colocação no mercado de novos modelos que dependem da instalação de novos equipamentos.

Revolucionando as cadeias de suprimentos e a colaboração

As fábricas automotivas tradicionais geralmente enfrentam dificuldades com cadeias de suprimentos fragmentadas, onde a falta de visibilidade pode levar a atrasos, ineficiências e aumento de custos. Os gêmeos digitais ajudam a preencher essas lacunas, fornecendo uma visão unificada e em tempo real de toda a cadeia de suprimentos.

Principais benefícios para as cadeias de suprimentos:

• Rastreamento em tempo real: Os fabricantes podem rastrear matérias-primas, componentes e produtos acabados com precisão exata.
• Mitigação de riscos: A análise preditiva orientada por IA identifica possíveis interrupções antes que elas afetem a produção.
• Logística otimizada: Os gêmeos digitais ajudam a otimizar o gerenciamento de armazéns e as programações de entrega, reduzindo os prazos de entrega e os custos.
• Ganhos de sustentabilidade: Ao otimizar o consumo de energia e reduzir o desperdício, os gêmeos digitais apoiam a fabricação ecológica.

As Gigafactories da Tesla, por exemplo, utilizam a tecnologia de gêmeos digitais para gerenciar a logística complexa da cadeia de suprimentos, garantindo que a produção de baterias e a montagem de veículos permaneçam altamente sincronizadas e eficientes.

Colaboração aprimorada simplificada no Cintoo

Uma das principais vantagens dos gêmeos digitais é sua capacidade de promover a colaboração entre diferentes equipes e partes interessadas. Em uma plataforma digitalizada, engenheiros, projetistas, gerentes de fábrica e fornecedores podem trabalhar juntos em um ambiente virtual compartilhado.

Ferramentas e tecnologias do ecossistema de gêmeos digitais

• IA e aprendizado de máquina: Possibilitam a manutenção preditiva e a automação inteligente. Use a marcação de ativos para obter uma compreensão clara dos equipamentos e materiais que precisam de monitoramento ou manutenção.
• Sensores de IoT: Colete dados em tempo real sobre as condições da fábrica e o desempenho da máquina.
• Computação em nuvem: Fornece acesso contínuo a dados de gêmeos digitais de qualquer lugar do mundo.
• Integração de AR/VR: Permite que os engenheiros realizem inspeções e treinamentos remotos.

Por exemplo, a Ford tem utilizado plataformas de gêmeos digitais combinadas com tecnologias de AR/VR para simular mudanças na linha de montagem, garantindo eficiência sem interromper a produção. Isso permite que equipes multifuncionais colaborem remotamente, tornando as operações mais flexíveis e resilientes.

Todos esses conjuntos de ferramentas e otimizações estão disponíveis na plataforma Cintoo, devolvendo o controle às equipes de projeto que precisam simplificar a colaboração global em um ambiente virtual. Ferramentas como monitoramento em tempo real, etiquetagem de ativos, anotações, medições automáticas e a capacidade de sobrepor perfeitamente modelos BIM/CAD às condições de instalação para detectar conflitos ajudam as equipes a entender os dados. Ao usar o Cintoo, as equipes podem se tornar "proprietárias" dos dados, otimizando a capacidade de compartilhamento, a acessibilidade e os insights orientados para a ação.

O caso de negócios: Por que a mudança está acontecendo

A adoção de gêmeos digitais em fábricas automotivas antigas não é apenas uma tendência; é uma necessidade impulsionada por benefícios comerciais claros. O retorno sobre o investimento (ROI) para a implementação de gêmeos digitais é convincente, com as empresas relatando:

• Redução de até 30% nos custos operacionais devido à manutenção preditiva e à otimização de processos.
• Ciclos de desenvolvimento de produtos 20 a 50% mais rápidos, graças ao design orientado por simulação.
• Melhores taxas de qualidade na primeira vez, reduzindo o retrabalho e o desperdício de material.
• Menor emissão de carbono, alinhando-se às metas globais de sustentabilidade.

A Volkswagen, por exemplo, implementou gêmeos digitais em seus processos de fabricação, reduzindo o tempo de produção e melhorando a qualidade dos veículos. A capacidade de prever e resolver problemas antes que eles ocorram garante maior eficiência e satisfação do cliente.

O futuro da manufatura automotiva

As fábricas automotivas antigas enfrentam uma pressão crescente para se modernizarem, e a tecnologia de gêmeos digitais oferece o caminho perfeito. Ao criar uma representação virtual de suas operações, os fabricantes podem simplificar os processos, aumentar a eficiência da cadeia de suprimentos e impulsionar a inovação em um ritmo sem precedentes.

Como os líderes do setor, como BMW, Tesla e Ford, continuam a demonstrar, os benefícios dos gêmeos digitais são significativos demais para serem ignorados. Aqueles que adotarem essa transformação estarão mais bem posicionados para competir no cenário automotivo em rápida evolução, garantindo um futuro mais ágil, econômico e sustentável para a manufatura.