Na produção do futuro, todos os componentes e sistemas estão ligados em rede entre si. Os gémeos digitais, ou seja, imagens digitais de componentes ou sistemas, desempenham aqui um papel fundamental, desde a construção até ao arranque e ao funcionamento. Eles contribuem para a otimização dos sistemas e simplificam a gestão do ciclo de vida. Para isso, investigamos e comprometemo-nos a estabelecer soluções entre fabricantes. No futuro, gostaríamos de oferecer aos nossos clientes uma Digital Twin Factory (fábrica de gémeos digitais) em que possam integrar de modo rápido e fácil os gémeos digitais dos seus produtos Festo configurados individualmente no seu ambiente de engenharia.
Devido a funções cada vez mais completas, os requisitos e esforços dos fabricantes de máquinas estão a aumentar muito. Por conseguinte, no futuro gostaríamos de fornecer gémeos digitais para os nossos componentes e sistemas. Os modelos baseados na física reproduzem com precisão as capacidades dos componentes. Como resultado, reduzem significativamente os tempos de execução dos projetos dos clientes e aumentam a produtividade. Antes do cliente pegar numa peça de hardware, pode simular o sistema, testá-lo e alterá-lo novamente. Por exemplo, ele pode conceber e programar sistemas de manuseio de forma otimizada e eficaz já no modelo virtual. Os construtores de máquinas podem, numa fase inicial, encontrar e corrigir falhas, o que contribui significativamente para o funcionamento eficiente e estável do posterior sistema.
Os gémeos digitais são muito mais do que apenas modelos 3D que se movem virtualmente. São imagens digitais com todo o tipo de informações sobre os componentes. Isto inclui a descrição clara das suas respetivas capacidades, função dentro da máquina, comportamento, a simulação correspondente da cinemática e cinética e a comunicação.
A arquitetura das máquinas Indústria 4.0 baseia-se na totalidade em gémeos digitais que, com interface de comunicação uniformizada, facilitam a vida dos nossos clientes praticamente durante todo o ciclo de vida de uma máquina: do arranque virtual e do controlo da máquina até à recolha de dados e correspondentes serviços de valor acrescentado, como a manutenção ou o diagnóstico. Até agora, as máquinas careciam de continuidade digital, o que dificulta a ligação completa em rede de todos os objetos. E é por isso que a Festo está a trabalhar numa tecnologia de comunicação fluida e consistente. Uma interface já uniformizada é a Functional Mock-up Interface (FMI) que permite ao fabricante ligar modelos físicos de forma neutra. A estrutura da administração é utilizada como um elemento técnico central para implementar os gémeos digitais.
Os gémeos digitais já facilitam o planeamento e a preparação concreta das ofertas. Os algoritmos inteligentes permitem a concepção e configuração dos componentes de forma otimizada e, ao mesmo tempo, energeticamente eficiente.
No modelo virtual, o operador do sistema pode testar se pode, p. ex., mover a calha e visualizar os dados do processo a partir do sistema de medição de curso ou do sensor de posição final sem qualquer esforço de programação. Se o programador quiser criar as sequências de controlo da máquina, poderá dispor das capacidades dos componentes, como a extensão, a rotação ou o agarre, com as quais pode facilmente criar a sequência desejada.
Antes dos componentes atingirem o fim da sua vida útil durante o funcionamento, o sistema de controlo de estado comunica-o. Nesse caso, o gémeo digital da máquina pode, por exemplo, pedir automaticamente peças sobresselentes. Se existirem modelos mais recentes dos componentes a substituir nesse momento, o cliente pode testar primeiro a interação dos novos componentes no ambiente virtual e adquiri-los adequadamente.
Além disso, a monitorização do estado pode criar planos de manutenção preventiva na interação com os modelos de simulação dos gémeos digitais. No modelo virtual os clientes também podem desenvolver e testar antecipadamente alterações ou posteriores reconfigurações da máquina utilizando os gémeos digitais e assim implementá-los mais rapidamente.