GPLG · ENGENHARIA DIGITAL
Gémeo Digital
Ligar o processo real a um modelo digital que ajuda a engenharia, a operação e a melhoria contínua.
A GPLG desenvolve gémeos digitais a partir de equipamentos reais, sistemas de controlo e dados de produção. Não se trata apenas de criar um modelo 3D: o modelo digital é ligado à informação e à lógica de engenharia necessárias para compreender, avaliar e melhorar o sistema real.
FÍSICO + DIGITAL
Um modelo digital construído a partir do comportamento real do sistema
Um gémeo digital útil parte do equipamento real e da pergunta de engenharia a que é preciso responder. Estados das máquinas, valores de processo, alarmes, histórico de produção e modos de funcionamento podem ser associados ao modelo, conforme o que se pretende analisar.
O resultado pode apoiar a análise de engenharia, o acompanhamento da operação, a resolução de problemas, a otimização e futuras alterações — e não fica reduzido a uma simples visualização.
O valor de um gémeo digital está na ligação entre o modelo, os dados e o processo real.
FUNDAMENTOS DO GÉMEO DIGITAL
Ligar o mundo físico ao digital
Ativo físico
Máquinas, células de produção, utilidades e equipamentos de processo — o sistema real em funcionamento.
Dados operacionais
PLC, SCADA, sensores, bases de dados e aplicações fornecem estados, medições e histórico.
Modelo digital
Organizar os equipamentos, as relações entre eles, o seu comportamento e o contexto de engenharia.
Aplicações
Usar a informação reunida para analisar, visualizar, otimizar e tomar decisões de engenharia.
GÉMEO DIGITAL NA INDÚSTRIA TRANSFORMADORA
Equipamentos e informação de produção num único modelo
Um gémeo digital de produção pode reunir a estrutura dos equipamentos, o estado das máquinas, a informação de produção e o histórico de funcionamento, para que engenheiros e operadores vejam o processo de vários ângulos.
ARQUITETURA
Do processo real ao conhecimento de engenharia
A arquitetura depende da finalidade do gémeo digital. A GPLG separa a recolha de dados, as comunicações, o armazenamento, o modelo e as aplicações, para que cada parte tenha uma função clara.
DO REAL AO DIGITAL
O QUE O GÉMEO PODE REPRESENTAR
Representar a informação que interessa a cada caso
Estrutura dos equipamentos
Representar máquinas, componentes, células de produção e a forma como se relacionam.
Estado de funcionamento
Associar os modos, estados, alarmes e condições de processo da máquina real ao modelo digital.
Valores do processo
Associar medições, contadores, setpoints e valores calculados aos equipamentos a que dizem respeito.
Comportamento histórico
Usar o histórico de eventos e tendências para comparar o funcionamento atual com períodos anteriores.
VISÃO DE ENGENHARIA
Dados industriais organizados num modelo fácil de consultar
O modelo digital reúne informação que normalmente está dispersa por sistemas de automação, bases de dados, desenhos e software, tornando mais simples perceber como tudo se relaciona.
LIGAÇÃO EM TEMPO REAL
Ligar o gémeo digital a dados em tempo real, quando necessário
Os valores em tempo real podem ser obtidos através da automação existente, com interfaces industriais adequadas. O gémeo não precisa de aceder diretamente a todos os controladores: os dados podem vir do SCADA, de gateways, de bases de dados ou de uma camada de dados industriais.
Esta separação mantém o sistema de controlo protegido e, ao mesmo tempo, dá ao modelo digital uma imagem atual da operação.
CONTEXTO HISTÓRICO
Comparar o funcionamento atual com o que aconteceu antes
O histórico de produção, alarmes, eventos e tendências dá um contexto que os dados em tempo real, por si só, não oferecem. Os engenheiros podem analisar sequências, comparar períodos de funcionamento e relacionar o comportamento do processo com os resultados da produção.
A base de dados e o tempo de conservação dos dados são definidos em função das perguntas a que o gémeo digital tem de responder, em vez de se acumularem dados sem objetivo.
SIMULAÇÃO E ANÁLISE
Testar alterações no modelo digital antes de as aplicar no processo real
Quando há modelos e informação de engenharia suficientes, o gémeo digital pode servir para analisar cenários, fazer testes virtuais e comparar alterações antes de as implementar nos equipamentos de produção.
APLICAÇÕES INDUSTRIAIS
Gémeos digitais pensados para objetivos práticos
Visibilidade operacional
Dar uma visão clara do estado das máquinas, da produção e das principais variáveis do processo.
Resolução de problemas
Cruzar dados em tempo real e histórico para investigar ocorrências e perceber o comportamento do sistema.
Alterações de engenharia
Avaliar as alterações propostas e o seu impacto no sistema existente antes de as implementar.
Otimização
Usar informação organizada sobre o processo para encontrar oportunidades de melhorar o funcionamento e o desempenho.
NÍVEL DE DETALHE
O gémeo digital deve ter o detalhe que o problema exige — nem mais, nem menos
Nem todos os projetos precisam de uma simulação física muito detalhada. Em alguns casos basta um modelo operacional com contexto; noutros é preciso geometria, cinemática, comportamento do processo ou simulação mais avançada.
A GPLG define o modelo em função das decisões a apoiar, dos dados disponíveis e da precisão necessária, acrescentando complexidade apenas quando traz valor real.
SISTEMAS EXISTENTES
Aproveitar a automação e os dados que já existem
Um projeto de gémeo digital pode partir dos PLC, sistemas SCADA, bases de dados, interfaces das máquinas e documentação técnica existentes. O primeiro passo é ver que informação já existe e se a sua qualidade e contexto são suficientes.
Só se acrescentam sensores, gateways ou software quando faltar informação realmente necessária.
PROCESSO DE ENGENHARIA
Começar pela pergunta a que o modelo tem de responder
Objetivo
Definir as decisões de operação ou de engenharia que o gémeo digital deve apoiar.
Análise dos equipamentos e dados
Identificar equipamentos, sistemas de controlo, sinais disponíveis, histórico e documentação existente.
Arquitetura
Definir comunicações, armazenamento de dados, âmbito do modelo e funções de cada aplicação.
Desenvolvimento do modelo
Construir o modelo digital necessário e ligá-lo à informação industrial relevante.
Validação
Comparar o comportamento do modelo com o sistema real e com o objetivo definido.
Evolução
Alargar o gémeo digital à medida que mudam os equipamentos, as necessidades de produção e as questões de engenharia.
TECNOLOGIAS RELACIONADAS
O gémeo digital no conjunto de serviços da GPLG
Sistemas SCADA
Supervisão da operação, alarmes, tendências e informação de processo.
Explorar →IoT Industrial
Ligação e organização de dados industriais entre equipamentos e aplicações.
Explorar →Soluções de Bases de Dados
Armazenamento organizado e histórico da informação industrial.
Explorar →Integração na Nuvem
Levar a informação industrial a aplicações remotas e a uma infraestrutura que cresce com as necessidades.
Explorar →GÉMEO DIGITAL
Quer ligar um modelo digital ao seu processo industrial?
A GPLG avalia o sistema real, os dados disponíveis e os seus objetivos para definir uma solução de gémeo digital adequada.