Lançado em maio, o Centro Twin Digital do Reino Unido está em uma missão para democratizar a tecnologia Twin Digital.
Os gêmeos digitais existem há décadas. Mas até agora, a tecnologia está disponível principalmente para os grandes fabricantes de grandes indústrias, como o Automotive and Aerospace. Sem fundos e recursos em larga escala, empresas menores podem estar perdendo os benefícios dos gêmeos digitais.
Um novo centro de pesquisa do Reino Unido quer mudar isso.
O Digital Twin Center do Reino Unido pretende desenvolver uma caixa de areia gêmea digital – um conjunto de modelos, padrões e metodologias reutilizáveis - para dar a mais empresas de engenharia acesso a gêmeos digitais. Ser capaz de projetar, testar e ajustar os produtos no mundo virtual permitirá que as empresas reduzam os tempos de desenvolvimento, reduzam o custo de desenvolvimento e reduzem a pegada de carbono de seus projetos de tecnologia.
“Queremos criar uma vantagem competitiva para essas empresas menores, dando -lhes a capacidade de projetar, diversificar ou aprimorar um produto no mundo digital sem precisar passar por toda a prototipagem, iterações e construção física”, disse Deborah Colville, diretor do Centro Twin Digital do Reino Unido, Engineering.com. “Queremos criar um caminho para eles adotarem a tecnologia gêmea digital de uma maneira menos cara e menos complexa”.
O Centro Twin Digital do Reino Unido será inaugurado em maio de 2025 em Belfast, Irlanda do Norte, tendo garantido 40 milhões de libras em financiamento do governo do Reino Unido e parceiros comerciais, incluindo o conglomerado de defesa Thales, a empresa de tecnologia marítima Armis Technologies e a empresa aeroespacial Spirit Aerossystems.
Veja como o centro planeja espalhar a tecnologia gêmea digital – e por que até grandes empresas devem estar interessadas.
Não estou começando do zero
O objetivo do centro de uma caixa de areia gêmea digital permitiria que as empresas criassem soluções sob medida sem precisar começar do zero todas as vezes. A idéia, pensa Colville, pode mudar o jogo. Ser capaz de construir novos gêmeos digitais reutilizando subsistemas e componentes desenvolvidos e aperfeiçoados anteriormente permitiria que o centro reduza o custo e a complexidade de cada projeto. A oferta resultante de “Twin Digital como serviço” seria acessível a uma ampla gama de empresas.
“O problema agora é que os gêmeos digitais estão sendo construídos para um problema em particular e nada é repetível”, disse Colville. “Eles não são reutilizáveis, e isso é algo que precisa ser resolvido.”
A natureza descartada das soluções gêmeas digitais é um luxo caro que muitas empresas menores não podem pagar. Além disso, uma infinidade de sistemas e tecnologias díspares deve se unir para produzir um gêmeo digital funcional, adicionando desafios de engenharia. Esses sistemas, diz Colville, geralmente não são projetados para trabalhar juntos perfeitamente desde o início, e protocolos e padrões para sua fácil integração estão, até agora, faltando.
Por exemplo, Colville explicou que a construção de um gêmeo digital de uma linha de produção de fábrica pode exigir que a integração de sistemas de coleta de dados legados, como SCADA (controle de supervisão e aquisição de dados), com a coleta de dados da IoT de última geração, IA, sistemas de segurança cibernética e tecnologias imersivas, como realidade virtual e aumentada.
“Esse processo de integração pode ser caro”, disse Colville. “Esses componentes precisam ser integrados a algoritmos avançados capazes de executar tarefas como detecção de falhas, otimização de desempenho e manutenção preditiva. Requer esforço significativo de engenharia e, como grande parte desse trabalho é sob medida, ele não pode ser facilmente reutilizado entre os projetos.”
O gêmeo digital como serviço cuidaria dessas tarefas irritantes, permitindo que os clientes definissem o problema e tenham uma solução completa de solução usando a caixa de areia desenvolvida e pré-testada.
Construindo
O Centro Twin Digital do Reino Unido começou a desenvolver modelos para esta caixa de areia por meio de manifestações envolvendo diferentes indústrias e tipos de problemas. A Artemis Technologies, conhecida por desenvolver navios de emissão zero, está construindo um gêmeo de um navio neutro de carbono para a manutenção de parques eólicos offshore. A empresa espera que testar aspectos de seus projetos, incluindo eficiência e segurança do motor, no mundo virtual ajude a acelerar o desenvolvimento e reduzir o custo de atender aos requisitos regulatórios.
A gigante aeroespacial européia Thales desenvolverá estruturas escaláveis padronizadas que podem formar a base da caixa de areia gêmea digital. Colville disse que o projeto deve resultar na primeira metodologia Digital Twin reutilizável.
A Spirit Aerosystems, que faz aerostrruturas para aviões comerciais, está trabalhando em um reversor digital de gêmeos de um motor a jato, um componente que ajuda uma aeronave desacelerar após o touchdown. O objetivo é reduzir o tempo de desenvolvimento e reduzir o custo, reduzindo o número de protótipos físicos necessários no processo. As empresas aeroespaciais de Colville estima que possam reduzir os tempos de desenvolvimento em até 18 meses ao fazer novos projetos de peças vitais, como asas de aeronaves, usando gêmeos digitais.
“Esses casos de uso informarão o design do ambiente de prototipagem e experimentação, garantindo que ele atenda às necessidades técnicas, operacionais e comerciais mais prementes”, disse Colville. “Os casos de uso permitirão que arquitetos e engenheiros testem rapidamente e avaliem soluções de fornecedores em cenários realistas, validem suposições, explorem desafios de integração e avaliam o desempenho”.
As tecnologias desenvolvidas e as lições aprendidas com os casos de uso inicial formarão a base do serviço gêmeo digital que o centro prevê. Ao aumentar gradualmente as evidências, o Centro espera promover o caso de adoção sem riscos e atrair mais investimentos.
“Estaremos aprendendo constantemente com a experiência dessas empresas”, disse Colville. “Dessa forma, criaremos a experiência do mundo real na construção de tecnologias gêmeas digitais em vários cenários diferentes. Esse aprendizado da vida real informará nossos programas de difusão que queremos oferecer ao setor em geral para começar a criar suas capacidades também”.
Um futuro brilhante
O Centro planeja celebrar acordos com os principais fornecedores de tecnologias gêmeas digitais na esperança de facilitar o desenvolvimento de padrões abertos. Concordar com as regras gerais permitiria a criação de um ambiente flexível, onde diferentes tecnologias poderiam coexistir e se complementar.
“Não seremos uma loja para um fornecedor ou plataforma em particular”, diz Colville. “Queremos facilitar diferentes fornecedores conversando entre si para permitir que diferentes tecnologias se unam”.
O centro está sendo aberto em um momento emocionante, quando os avanços rápidos da IA estão reformulando muitos campos de atividades humanas. Colville espera que o Twin Sandbox digital se beneficie da integração gradual desses avanços, levando ao desenvolvimento de gêmeos digitais inteligentes que desbloquearão toda uma nova gama de aplicações e oportunidades em outros setores do que os tradicionalmente associados ao uso de gêmeos digitais. Por exemplo, gêmeos complexos, incluindo os do corpo humano, serão possíveis através da sincronização em tempo real com suas alternativas físicas e incorporação constante de dados do ambiente circundante.
“Há certas coisas que precisam ser desbloqueadas daqui para frente”, disse Colville. “Uma vez feito isso, vemos um grande potencial em áreas como produtos farmacêuticos, energia, mas mesmo coisas como cuidados de saúde personalizados. Isso é definitivamente algo que nos vemos nos mudando no futuro”.
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