A necessidade do mercado por máquinas inteligentes tornou o processo tradicional de projeto e construção de máquinas ineficiente. À medida que os usuários finais esperam que as máquinas comissionadas estejam prontas para uso em produção de forma mais rápida, com maior confiabilidade e menor risco de tempo de inatividade, os OEMs estão encontrando novas maneiras de projetar, construir e manter máquinas para superar atrasos no desenvolvimento e comissionamento de máquinas. Uma nova abordagem utiliza ferramentas do tipo Digital Twin em todas as fases de desenvolvimento e implantação de máquinas inteligentes.
Um Digital Twin é um modelo virtual que os OEMs podem usar para:
- Testar a lógica de controle por meio de gráficos detalhados em um cenário virtual de comissionamento, com ou sem hardware disponível.
- Minimizar erros de projeto potenciais e simplificar os processos de construção de máquinas.
- Identificar onde obter eficiência e evitar casos de tempo de inatividade.
- Combinar mundos virtuais e físicos (os gêmeos), análise de dados e sistemas de monitoramento para ajudar a evitar problemas antes que eles ocorram.
A distinção dos Digital Twins em relação a outras ferramentas tradicionais, como CAD, é a capacidade de simular e documentar o impacto de alterações no design de uma máquina sem investimento antecipado na construção de qualquer protótipo de hardware.
Os Digital Twins apresentam vantagens em todo o ciclo de vida da máquina.
Novas ferramentas de Digital Twin em 3D, como o EcoStruxure Machine Expert Twin da Schneider Electric, trazem valor em todos os níveis de interação do ciclo de vida da máquina tanto para o OEM como para o usuário final:
- Aumento das vendas de máquinas – As animações em 3D demonstram visualmente aos potenciais clientes, em detalhes claros, como suas máquinas serão e como elas funcionarão antes que a máquina seja construída. Esta é uma ferramenta poderosa para impulsionar o interesse do cliente e definir expectativas compartilhadas. Tais atividades de vendas de “prova de conceito” permitem interações mais colaborativas com potenciais clientes e validação antecipada dos conceitos de design de máquinas.
- Design de máquinas mais confiável – O uso de objetos de programação pré-construídos torna fácil para os engenheiros conduzir a consistência de qualidade da máquina e proporciona flexibilidade para modificar e validar ideias de design com mais facilidade, mesmo para sistemas de automação altamente complexos. Durante as fases de projeto e desenvolvimento de máquinas, a engenharia virtual abre as portas para designs de máquinas diferenciados e de alta velocidade com até 30% de melhoria na qualidade do design.
- Mais rapidez na construção de máquinas – O “Digital Twin” importa facilmente dados de várias fontes, como sistemas AutoCAD, planilhas Excel, XML e modelos pré-construídos de projetos anteriores. O banco de dados multidimensional do software elimina a necessidade de fazer centenas de cópias dentro do mesmo projeto. Ele permite representações gráficas, configurações de status, camadas de dados de revisão e parâmetros operacionais dentro do mesmo arquivo do projeto. Modelos de referência podem ajudar a eliminar o trabalho duplicado que tende a ocorrer em projetos futuros. Essa abordagem economiza centenas de horas no projeto e construção de máquinas. Uma economia de 20-40% nos custos de investimento pode ser alcançada devido a um tempo de lançamento mais rápido, maior otimização do software e redução do risco de tempo de inatividade futuro.
- Maior velocidade de comissionamento e certeza de desempenho – 60% do tempo de comissionamento é gasto resolvendo problemas de software de controle, protocolos e integração. No entanto, muitos desses atrasos são evitados ao utilizar ferramentas de modelos digitais. Os engenheiros não precisam mais esperar até que a máquina esteja construída para realizar tarefas orientadas para o comissionamento. Os testes podem ser realizados usando apenas um PLC e o modelo virtual. O teste de controle de software virtual, o teste virtual de aceitação de fábrica e a comissão virtual facilitam a integração de sistemas e a avaliação da qualidade do software, já que esses testes não precisam mais ser realizados detalhadamente no local.
- Operação mais suave das máquinas – As ferramentas de “Digital Twin” também permitem que os fabricantes de máquinas ofereçam aos seus clientes serviços pós-vendas que podem gerar novas fontes de receita. Serviços como treinamento de operadores, testes de atualizações de software, prevenção de tempo de inatividade e avaliações de eficiência de desempenho ajudam os fabricantes a desenvolver um relacionamento mais amplo com sua base de clientes. Os serviços remotos habilitados por um “Digital Twin” em execução no local, paralelo à máquina real no local de produção do cliente, permitem que fabricantes de máquinas, engenheiros de planta e operadores identifiquem onde podem obter ganhos de eficiência. Isso resulta em menos casos de tempo de inatividade não programado e uma melhoria de 50% na eficácia geral do equipamento (OEE).
Eficiências combinadas impulsionam inovação e velocidade de desenvolvimento
O software de gêmeos digitais EcoStruxure Machine Expert Twin permite que engenheiros reduzam o tempo de entrada no mercado de 20 a 50% para as máquinas que desenvolvem. Os engenheiros podem usar a plataforma EcoStruxure Machine Expert Twin para executar diferentes combinações de componentes de máquinas e ver como essas várias opções afetam o comportamento da máquina. Essas ferramentas permitem um planejamento mais ousado e criativo, maior tempo de atividade por meio da previsibilidade de manutenção superior das máquinas, maior lucratividade e conformidade mais eficaz com estatutos regulatórios em constante mudança.
A plataforma EcoStruxure Machine Expert Twin é baseada em uma estrutura aberta Microsoft.net que permite fácil personalização e adaptação às necessidades do usuário final. Como a plataforma é facilmente escalável, a simulação de máquina pode ser realizada independentemente do tamanho, tipo ou complexidade da máquina. Para saber mais sobre como o EcoStruxure Machine Expert Twin software atende aos requisitos modernos de design de máquinas, clique em nosso novo vídeo ou visite nosso site para baixar um teste gratuito (download free trial).
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