Gêmeos Digitais como propulsores da quarta revolução industrial

Desenvolver um novo produto sempre carrega junto uma quantidade enorme de incertezas, certo? E como todo o conhecimento que envolve esse desenvolvimento geralmente está atrelado às pessoas, às máquinas ou a procedimentos, já tratamos essas incertezas como algo inerente ao processo – e assumimos como padrão a consequência que se reflete nos custos, prazos e recursos necessários.

Agora imagine ter acesso a todo esse conhecimento já desenvolvido pela sua empresa, sobre todo o processo, em tempo real, permitindo que você valide – e não apenas teste – o seu novo produto de um jeito muito mais ágil e assertivo?

Sim, estou falando sobre validar tudo que é relevante quando falamos do desenvolvimento de um novo produto: acabamento, espessura, montagem, variações de matéria-prima dos fabricantes com as variações do perfil da injetora. Ou seja, tudo o que é necessário para garantir que teremos a peça certa e, mais do que isso, num processo sem erros, com custo controlado, utilizando os recursos ideais e num prazo muito menor. E ter essas certezas no momento zero do desenvolvimento.

Podemos ir além do desenvolvimento de um novo produto e pensar no ferramental também.

Imagine um molde que se ajuste em processo para garantir que não haverá um problema de contração não controlada numa peça por uma característica errada de ambiente ou do próprio processo – como todos os dados estão conectados, a ferramenta decide o ajuste de acordo com as circunstâncias, o resultado é sempre a peça certa.

Novos usos de tecnologias existentes integradas com tecnologias ainda emergentes possibilitam a criação de plataformas de desenvolvimento que têm o papel de validar digitalmente um produto, processo e uso – isso é o que conhecemos como gêmeos digitais.

Por definição, gêmeos digitais são sistemas que integram o físico e o digital em um fluxo contínuo de informação que corre nos dois sentidos. Na prática, é uma plataforma que permite o acesso a todos os dados de tecnologias, processo, capacidades produtivas, matérias-primas e uso do cliente, para que o produto já nasça com toda essa inteligência e seja à prova de erros - ao menos daqueles erros que já aprendemos.

Nessa lógica, produto deveria estar conectado a esses dados digitalmente, e cada vez que uma alternativa pudesse incorrer em erro futuro você deveria ser alertado, antes mesmo de confirmar o comando do seu sistema.

No momento em que o produto está definido, a ferramenta já nasce conectada a esse sistema, todas essas definições viram requisitos vivos que conduzem esse desenvolvimento, só que agora carregam mais características como volumes ideias, restrições de processo, localidades ideais de fabricação e, porque não, até mesmo o custo energético versus otimização de uma câmara quente.

O ganho disso tudo está em receber informações que você teria acesso apenas muito depois no processo, no momento em que está definindo seu produto – e esse é o momento em que você realmente deveria ter poder (informação) para tomar uma decisão para seguir adiante.

Por fim, uma vez que o produto estiver em contato com o cliente, já parou para pensar no quão importante é esse momento? Quanto um cliente pode nos contar sobre o que é bom e o que pode ser melhor no nosso produto? E se pudéssemos realmente escutar isso e antever problemas ou propor melhorias antes mesmo que o cliente peça?

Quanto isso vale para o seu negócio?

Gêmeos digitais, no fim, são as plataformas que nos levarão a responder às demandas da quarta revolução industrial. É através dessas plataformas que poderemos pensar produtos com lotes econômicos cada vez menores para atender aos desejos e às necessidades individuais de cada cliente, trazendo-os cada vez mais para dentro do processo e entregando produtos inteligentes por meio de fábricas que se adaptam e aprendem.

Conceitualmente existem ao menos 3 tipos de gêmeos digitais:


Figura 1 – Tipos de Gêmeo digital – imagem cortesia da Siemens Industry Software

Gêmeo de produto: a partir de dados tradicionais como voz do cliente e requisitos, assim como dados de uso e produção capturados digitalmente, essa é a plataforma na qual definimos o que fazemos e qual o melhor produto considerando todos os cenários. Essas são questões que a plataforma nos ajuda a responder.

Depois dessa resposta, como eu garanto que o produto entrega tudo isso? Aqui é que falamos de validação.

Gêmeo de produção: uma vez definido o produto ideal, como garantir que ele sempre será fabricado de maneira correta, ao custo correto? A grande palavra dessa revolução é competitividade, e não produtividade. Você precisa produzir o produto certo, no custo exato, na hora precisa, e muitas vezes até mesmo no local preciso. Como garantir que seus meios produtivos sejam capazes de produzir seu novo produto, levando em consideração toda a sua carteira atual e pedidos futuros? Qual o impacto do novo produto na minha linha existente, qual o mix ideal, agora que tenho um novo produto?

Essa é a plataforma que faz sua fábrica e seu sistema logístico ser transparente para você, cada possibilidade pode sim ser testada, mas novamente deveríamos validar digitalmente a hipótese ideal antes de colocarmos ela em prática.

Gêmeo de uso ou desempenho: a partir do momento que seu produto sai da sua empresa, o que você sabe sobre ele? O contato com o cliente é, com certeza, a hora mais importante na geração de dados sobre qualquer tipo de produto.

Se é um produto final, qual o conforto do usuário, qual sua praticidade, o que ele usa e o que ele deixa de usar que talvez pudéssemos adicionar ou retirar numa próxima versão? Como ouvir isso e entregar valor para o cliente de uma maneira que ele queira compartilhar seus dados?

Se não um produto final, mas uma ferramenta ou uma máquina: como ouvir a máquina em uso no cliente? Como antecipar uma parada ou um erro e, antes mesmo que ela aconteça, intervir e garantir que sua ferramenta sempre faça o produto certo? Novamente, quanto vale para o seu cliente ter uma ferramenta que nunca para e sempre faz a peça certa? E, ainda, quais novos modelos de negócios podem surgir desse tipo de informação?

Aqui é o momento em que ouvimos e interagimos com o nosso cliente final e aprendemos como nosso produto pode ser melhor. É, também, a partir dessa plataforma que podemos escalar de produtos para serviços.

Como conceito, essas plataformas são muito bem definidas, mas o quanto disso está pronto hoje para ser aplicado para você? Esse é o ponto central desse artigo.

Temos alguns níveis de comunicação que precisam acontecer, de físico para digital, de digital para digital e de digital para físico e, mais do que isso, essa frequência tem que ser em tempo real - caso contrário, qual a validade dessa informação?

É justamente nesse momento em que nos encontramos agora: estudando e validando as plataformas para garantir um fluxo contínuo de informações no momento exato. E é nesse ponto que atualmente a maioria das empresas para. Falta conhecimento e tecnologia.

Tantos fornecedores quanto clientes buscam a aplicação do gêmeo, mas se ficarmos somente em simulação, que não se relaciona com os dados reais daquele lote, a informação que eu tenho é hipotética e não real.

O valor que podemos esperar do gêmeo é isso: uma plataforma onde um erro inesperado no processo até pode acontecer. No entanto, esse mesmo erro será imediatamente identificado, corrigido, e alimentará o sistema na forma de aprendizado, para que nunca mais se repita.

Ter acesso a dados em tempo real para apoiar a tomada de decisão baseado em validação é o grande desafio atual e será o grande diferenciador das empresas num futuro muito breve.

O que se vê hoje no mercado são ferramentas que se propõem a testar digitalmente os processos - o que já fazíamos há anos -, porém, agora, com mais capacidade de processamento. Precisamos evoluir disso para a validação real, que passa pelo aumento de dados no momento de decisão e capacidade de uso desses dados em situações reais, para assim uma tomada de decisão baseada em validação.

Essa é a jornada que se desenha pela frente. Meu time e eu já embarcamos nela. E você, já está preparado?

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