Digital Twin e IoT

Digital Twin é um conceito introduzido há décadas que se refere à criação de uma réplica virtual de um objeto, processo ou sistema físico, permitindo usufruir de simulação, análise e otimização no ambiente digital.

A rápida evolução que temos assistido na Indústria 4.0 também tem contribuído para o crescimento desta tecnologia, especialmente nas áreas de produção.

A combinação entre Digital Twins e Internet of Things (IoT) está a revolucionar várias indústrias, oferecendo conhecimento valioso e facilitando a tomada de decisões de forma informada.

Para integrar esta tecnologia, primeiro, é necessário ter sensores IoT instalados nos recursos físicos (máquinas, veículos, infraestruturas) para recolher dados em tempo real sobre o seu estado e desempenho.

Todos os dados recolhidos devem ser transmitidos para uma plataforma de Digital Twin, tipicamente na cloud. A partir daí, estão reunidas as condições para começar a criar o seu próprio Digital Twin. Usando os dados recebidos, é criado um modelo virtual detalhado do recurso físico (ativo), que é continuamente atualizado para refletir as condições reais do mesmo.

Com o modelo digital, é possível realizar simulações, análises preditivas e otimizações, proporcionando insights sobre o desempenho e possíveis melhorias.

 

 

Digital Twins ou simulações: uma questão de escala

 

Tanto as simulações, como os Digital Twins utilizam modelos digitais para replicar processos de um sistema, mas um Digital Twin é um ambiente virtual, tornando-o mais útil para análises.

A principal diferença é a escala: uma simulação tipicamente examina um processo, enquanto um Digital Twin pode executar múltiplas simulações para examinar vários processos.

Além disso, as simulações geralmente não têm dados em tempo real. Digital Twins, no entanto, apresentam um fluxo de informação bidirecional, onde os sensores fornecem dados ao processador, que por sua vez partilha insights de volta com o objeto-fonte.

Com dados constantemente atualizados e poder computacional melhorado, os Digital Twins podem examinar mais questões do que as simulações e em diversas perspetivas, oferecendo um maior potencial de melhoria para produtos e processos.

 

Uma tecnologia que beneficia os seus ativos

 

Todas as recomendações e insights gerados pelo Digital Twin podem ser aplicados aos ativos, fechando o ciclo de feedback.

Esta integração proporciona uma vasta lista de benefícios:

• Manutenção Preditiva: identificação atempada de falhas e potenciais problemas, permitindo intervenções antes que ocorram avarias graves e reduzindo o tempo de inatividade e os custos de manutenção;
• Otimização de Desempenho: simulação de diferentes cenários operacionais para identificar as melhores práticas e ajustes em tempo real dos parâmetros operacionais e maximizar a eficiência e o desempenho;
• Desenvolvimento de Produtos: testes virtuais de novos produtos e modificações, acelerando o ciclo de desenvolvimento, reduzindo os custos e o tempo de desenvolvimento, ao minimizar a necessidade de protótipos físicos;
• Gestão do Ciclo de Vida: monitorização contínua do ciclo de vida dos ativos, desde a produção até à eliminação;
• Melhoria da Qualidade e Segurança: monitorização rigorosa das condições operacionais para garantir a conformidade com os padrões de qualidade e segurança e redução dos riscos operacionais através de simulações de emergências e respostas planeadas.

  

A Tekon aceitou o desafio

Algumas das aplicações práticas de Digital Twins são: monitorização e otimização de linhas de produção, monitorização de infraestruturas e edifícios para otimização energética e manutenção, equipamento médico para manutenção e otimização, gestão de cadeias de abastecimento e gestão de ativos em centrais de energia renovável para maximização da produção.

No entanto, é importante considerar alguns desafios nesta tecnologia, e o mais importante é a segurança. Por exemplo, é crucial garantir que os dados transmitidos e armazenados estão seguros contra ciberataques, o que significa que um sistema de Digital Twins deve ser implementado de forma cuidadosa.

Outro desafio é a interoperabilidade, sendo por isso, importante garantir a compatibilidade e integração eficaz dos dispositivos IoT de diferentes fabricantes com diferentes protocolos de comunicação na sua rede IoT.

Para esses desafios, o Universal IoT Gateway, uma solução avançada para comunicar e partilhar dados de forma flexível, permite a ligação de dispositivos de terceiros sem fios e outros por Modbus TCP/IP e RTU, garantindo assim a segurança dos dados.

 

A combinação certa

No geral, a combinação de Digital Twins e IoT oferece um potencial significativo para transformar vários setores, proporcionando melhorias substanciais na eficiência operacional, manutenção preditiva, desenvolvimento de produtos e gestão do ciclo de vida.

Ao enfrentar os desafios de segurança e interoperabilidade, com o Tekon Universal IoT Gateway, as organizações podem aproveitar os benefícios desta tecnologia emergente, impulsionando a inovação e a sustentabilidade.

A Tekon Electronics continua a reafirmar a sua contribuição para a inovação, proporcionando soluções IoT competitivas e distintas.

Junte-se a nós nesta jornada para um futuro mais inteligente e conectado!

 

 

IBM. What is a digital twin. https://www.ibm.com/topics/what-is-a-digital-twin

IT Insight. Digital Twin: o gémeo idêntico da realidade. https://www.itinsight.pt/news/insight/digital-twin-o-gemeo-identico-da-realidade

Forbes. Digital Twin: como funciona a tecnologia que espelha o mundo real. https://forbes.com.br/forbes-tech/2022/09/digital-twin-como-funciona-a-tecnologia-que-espelha-o-mundo-real/