Gémeo digital e colocação em funcionamento virtual

Utilização normalizada e universal do gémeo digital na engenharia mecânica e industrial

Descubra o potencial do gémeo digital! Este conceito desempenha um papel principal na Indústria 4.0, uma vez que se destina a agrupar todos os modelos de informação relevantes para componentes de automação e cadeias funcionais e disponibilizá-los como representações digitais. Isto inclui, por exemplo, documentação e modelos de geometria e simulação, que devem estar disponíveis e ser aplicáveis ao longo do ciclo de vida do produto: do processo de engenharia através da colocação em funcionamento virtual (VIBN) e das fases de funcionamento até à reciclagem. Deixe-se absorver pelo mundo dos gémeos digitais e leve os seus processos de produção para o próximo nível com a nossa ajuda.

Os gémeos digitais são muito mais do que apenas modelos 3D. São imagens digitais de objetos físicos reais com todo o tipo de informação sobre os componentes e as interrelações do sistema. 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. A estrutura da administração é utilizada como um elemento técnico central para implementar os gémeos digitais.

Asset Administration Shell

Asset Administration Shell é um conceito que praticamente aplica os gémeos digitais na Indústria 4.0 e estabelece a interoperabilidade entre conceitos de diferentes fornecedores. O conceito permite a utilização de diferentes canais e aplicações de comunicação e serve como ligação entre objetos da Internet das Coisas e o mundo interligado, digital e distribuído.

A estrutura de gestão consiste numa série de submodelos nos quais são descritas todas as informações e funcionalidades de um determinado ativo. Estes submodelos podem conter funções, características, propriedades, estados, parâmetros, dados de medição e capacidades, e proporcionam um acesso normalizado e entre fabricantes em todas as fases do ciclo de vida.

Casos de uso a modo de exemplo para a aplicação do gémeo digital

Placa de identificação digital

As placas de identificação dispostas sobre o produto estão limitadas no seu conteúdo informativo devido ao espaço disponível no produto ou devido ao tamanho do produto e ao tamanho de letra utilizável. O submodelo "placa de identificação digital" disponibiliza digitalmente todas as informações relevantes, incluindo os certificados e a documentação.

Estas são as suas vantagens:

  • Poupa tempo e custos: acesso imediato aos documentos mais recentes
  • Sem custos de impressão nem de logística: norma válida e independente do fabricante de acordo com DIN SPEC 91406
  • Sustentável: poupa recursos e torna a documentação em papel supérflua
  • Disponibilidade mundial: disponibiliza os documentos no idioma correspondente, bem como os certificados locais (CE, CCC, etc.)

Especificações técnicas estruturadas legíveis por máquina

Os dados técnicos dos componentes e sistemas são registados seguindo um submodelo independente e estão disponíveis de forma estrutura e semanticamente clara. Assim, em contraste com a documentação atual, esta informação pode ser registada e processada automaticamente.

Estas são as suas vantagens:

  • Um repositório de informações central contém todos os dados importantes do produto.
  • Não são necessárias pesquisas complexas em websites específicos do fabricante nem a documentação em papel.
  • As especificações técnicas e as características descrevem-se claramente e estão disponíveis para processamento mecânico.

Colocação em funcionamento virtual

Os modelos de comportamento à medida para a colocação em funcionamento virtual permitem realizar as fases de desenvolvimento em paralelo e encurtar o prazo de comercialização.

Estas são as suas vantagens:

  • Redução do tempo necessário para o desenvolvimento e a colocação em funcionamento de máquinas e sistemas.
  • Aumento da qualidade dos modelos graças ao aproveitamento dos conhecimentos técnicos da Festo.
  • Redução do esforço de desenvolvimento e manutenção das bibliotecas de modelos.

Onde consegue as primeiras estruturas de gestão?

Já começamos a criar estruturas de gestão para componentes selecionados. São continuamente ampliadas para incluir novos submodelos e produtos adicionais. Para as famílias de produtos apresentadas anteriormente, as primeiras estruturas de gestão já estão disponíveis para uso-piloto. São realizados os seguintes submodelos:

  • Placa de identificação digital
  • Informação de contacto
  • Especificações técnicas
  • Documentação
  • Modelos CAD
  • Modelos ECAD

Estamos continuamente a desenvolver estruturas de gestão para outras famílias de produtos, bem como para submodelos mais avançados. Encontrará as estruturas de gestão disponíveis atualmente para os produtos mencionados na nossa loja, na área de downloads CAD, sob o nome "Gémeo Digital". Exemplo: Gémeo digital para um miniguia DGST . (início de sessão obrigatório)

Para ver facilmente as estruturas de gestão, recomendamos o AASX Package Explorer, que é fornecido pela Digital Twin Association. Para mais informações, visite idtwin.org.

Simulação e colocação em funcionamento virtual

Um caso importante de simulação é a colocação em funcionamento virtual. No modelo digital, o desenhador da máquina pode verificar com menos esforço de que forma se movem os atuadores físicos reais e processar os sinais do sistema de medição de curso ou os sensores de posição final. A colocação em funcionamento virtual permite paralelizar processos durante a fase de construção de uma máquina ou sistema, garantir uma maior qualidade no desenvolvimento do programa de controlo e encurtar o tempo de colocação em funcionamento real na oficina.

Apoiamos ativamente o desenvolvimento do submodelo "Simulation Model" para a estrutura de gestão e baseamo-nos no formato normalizado entre fabricantes FMI/FMU (Functional Mockup Interface/Functional Mockup Unit) para representar o comportamento. Esta norma aberta é cada vez mais importante, e agora também é apoiada por fabricantes de ferramentas conhecidos. As vantagens são a simples troca de modelos e a sua integração entre fabricantes.