O duplicado digital de dados

Com o chamado gémeo digital, situações reais são permanentemente transferidas para uma cópia digital em tempo real. Isto abre uma ampla gama de possibilidades, especialmente na intralogística e armazenagem. Explicamos por que razão esta tecnologia é tão promissora para ideias criativas no futuro.

O termo "gémeo digital" é um daqueles que capturam imediatamente a nossa imaginação. Muitas vezes é visualizado com modelos holográficos: técnicos de serviço a trabalhar no meio de uma imagem digital tridimensional e realista. "A realidade é diferente", diz Dennis Schüthe, gestor de projetos na STILL. Mas isso não a torna menos fascinante. Apenas requer um pouco mais de imaginação criativa para visualizar aplicações concretas.

O que é um gémeo digital?

Essencialmente, o gémeo digital pode ser definido da seguinte forma: um objeto ou situação do mundo real é replicado digitalmente – com os mundos digital e real a trocar dados constantemente entre si. Um exemplo clássico seria uma máquina, onde todas as informações relevantes são constantemente transmitidas para um computador, permitindo fornecer informações precisas sobre o que a máquina está a fazer e o que está a acontecer ao seu redor.

Uma imagem virtual do armazém

A vantagem resulta deste conhecimento abrangente: engenheiros podem monitorizar permanentemente a máquina, gestores podem calcular continuamente o volume de produção esperado, e técnicos de serviço podem estimar remotamente as necessidades de manutenção. No entanto, as possibilidades não se limitam às máquinas – também é possível criar uma imagem digital de instalações e sistemas inteiros, como um supermercado completo ou o sistema de abastecimento de água de uma cidade – ou até mesmo de um armazém.

O gémeo digital também abre inúmeras oportunidades na intralogística. A STILL participou no grande projeto de pesquisa ARIBIC (Cartografia Interna Baseada em Inteligência Artificial), em que parceiros reconhecidos da indústria e da investigação testaram como mapas 3D de armazéns podem ser visualizados em tempo real. "Esta é a base para a intralogística do futuro", afirma Schüthe. O que torna este projeto especial é que o mapa digital não só regista pontos de dados, mas também os interpreta: "É uma pessoa, uma palete ou um extintor de incêndio?" explica Schüthe. Com esta base de dados e o software adequado, seria possível realizar o que os sistemas de gestão de armazém (WMS) têm prometido há anos, mas muitas vezes falham em fazer adequadamente na prática: o fluxo de mercadorias, o tráfego ou a utilização da capacidade poderiam ser monitorizados com precisão em tempo real. Na realidade, os programas existentes muitas vezes falham devido ao "fator humano", como Schüthe explica: "Se o WMS disser que uma palete deve ser armazenada num determinado local, mas os funcionários no local concordarem que a prateleira abaixo é muito mais prática e está geralmente vazia, nenhuma solução de software pode ajudar no momento.

Sensores recolhem dados

Um gémeo digital completo do armazém poderia abrir novas possibilidades para as empresas de intralogística no futuro: os produtos poderiam ser rastreados em tempo real, e as arquiteturas inteiras dos armazéns poderiam ser redesenhadas e aperfeiçoadas com base nos conjuntos de dados. Prestadores de serviços como a STILL poderiam desenvolver e planear as suas propostas de otimização remotamente e com precisão, sem a necessidade de observações demoradas no local. Este cenário ainda é um sonho para o futuro e dependerá, em particular, da eficácia com que as respetivas aplicações de software forem desenvolvidas e de quão abrangente for a base de dados.

O gémeo digital melhora fundamentalmente o serviço

A STILL já está a aproveitar os muitos benefícios desta tecnologia, por exemplo, no serviço de veículos automatizados. O gémeo digital apoia os técnicos de serviço no seu trabalho diário: os componentes podem ser configurados para um veículo e depois armazenados na cloud. "Isto garante que o técnico tenha sempre o software certo no veículo certo", afirma Hubert Klosterberg, especialista em serviços da STILL. A padronização de software e hardware desempenha um papel fundamental: "Já não temos de formar técnicos especificamente para um projeto. No futuro, qualquer técnico treinado poderá realizar tarefas padronizadas para qualquer cliente."

Além disso, com o gémeo digital, os técnicos de serviço da STILL podem configurar novos componentes de hardware de forma rápida e simples com um backup da cloud e instalá-los diretamente no local: "Isto aumenta significativamente a disponibilidade dos empilhadores", diz Klosterberg. Também se torna possível otimizar continuamente os produtos.

À primeira vista, o projeto 'LernFFZ' é uma aplicação completamente diferente. A ideia é que veículos autónomos aprendam a comportar-se a partir de condutores humanos reais. "É um pouco como um pai demonstrar algo para que a criança possa imitar", diz Lukas Hindemith, gestor de projetos da STILL. Para isso, o empilhador deve ser exposto a tantas situações quanto possível, especialmente manobras, movimentos e casos extremos que raramente ocorrem. Para esse fim, a STILL está atualmente a construir um simulador como gémeo digital, que será controlado por condutores humanos. Além disso, espera-se que os veículos automatizados aprendam novas estratégias de condução de forma autónoma. "Isso só funciona bem se houver o maior número possível de falhas", diz Hindemith: "Aprende-se com os erros - o mesmo se aplica ao veículo. O veículo, portanto, treina como uma imagem virtual. Afinal, ninguém quer causar danos a armazéns e empilhadores reais.”

Formação no mundo virtual espelhado

Esta consideração é semelhante a outra aplicação: o simulador de soldadura utilizado na formação de mecânicos de construção na STILL. O capacete de soldadura que os estagiários usam tem uma tela. O ambiente real funde-se com a simulação. A simulação de realidade aumentada transforma folhas de plástico em chapa de aço sólido e um bloco de plástico num bico de soldadura. A vantagem: a formação pode ocorrer sem calor e fumo, ou seja, sem a necessidade de equipamentos de proteção caros - os estagiários também recebem feedback em tempo real sobre a rapidez com que estão a trabalhar, a que distância e ângulo, e como devem posicionar-se corretamente. "O simulador de soldadura em realidade aumentada treina a memória muscular até uma certa profundidade", diz Maximilian Schwenn, responsável pela formação na STILL. "Isto equivaleria, de outra forma, a uma supervisão intensiva um-a-um." Há menos risco de acidentes, o consumo de material é significativamente reduzido e os estagiários aprendem de forma demonstrável muito mais rápido: "Claro, a primeira costura de soldadura em condições reais na cabine de soldadura não se parece com a do simulador", explica Schwenn, "mas o ambiente alterado é rapidamente adaptado ao que foi aprendido, e podem ser alcançados grandes resultados."

Uma imagem digital em tempo real de um armazém, uma cópia virtual de um empilhador ou um simulador de formação perfeito - nenhuma destas ideias imaginativas é o holograma 3D descrito no início. Mas a variedade de possibilidades já mostra as diferentes direções em que a tecnologia pode ser utilizada. Um fator decisivo para novas aplicações será também a criatividade de prestadores de serviços como a STILL - especialmente em conjunto com as ideias e requisitos dos clientes para as suas soluções individuais. Portanto, mesmo que algumas interfaces de utilizador possam parecer mais uma folha de cálculo à primeira vista, ninguém deve ser enganado: poucas tecnologias atualmente possuem tanto potencial de visão de futuro e criativo para a intralogística como o gémeo digital.

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