Digital Twins: 4 histórias de sucesso

Os humanos sempre coletaram dados para entender melhor o mundo físico ao nosso redor. Hoje, as empresas buscam cada vez mais fundir o mundo digital dos dados com o mundo físico por meio de digital twins ou gêmeos digitais. Estes servem como uma ponte entre os dois domínios, fornecendo uma representação virtual em tempo real de objetos físicos e processos.

Esses clones virtuais de operações físicas podem ajudar as organizações a simular cenários que seriam muito demorados ou caros para testar com ativos físicos. Eles podem ajudar as organizações a monitorar operações, realizar manutenção preditiva e fornecer insights para decisões de compra de capital, criando planos de negócios de longo prazo, identificando novas invenções e melhorando processos.

Em uma previsão divulgada em setembro de 2020, a empresa de pesquisa MarketsandMarkets disse que o tamanho do mercado global de digital twins era de US $ 3,1 bilhões em 2020 e alcançaria US $ 48,2 bilhões em 2026, crescendo a um CAGR de 58% no período.

Aqui estão quatro exemplos de como as organizações estão usando gêmeos digitais de forma eficaz hoje.

Rolls-Royce melhora a eficiência do motor a jato

A empresa multinacional aeroespacial e de defesa Rolls-Royce implantou tecnologia de digital twin para monitorar os motores que produz. A empresa pode monitorar como cada motor voa, as condições em que está voando e como o piloto a usa.

“Estamos adaptando nossos regimes de manutenção para garantir que estamos otimizando para a vida útil de um motor, não a vida que o manual diz que deveria ter”, disse Stuart Hughes, chefe de informações e diretor digital da Rolls-Royce. “É um serviço verdadeiramente variável, olhando para cada motor como um motor individual.”

A empresa tem oferecido monitoramento de motor como um serviço a seus clientes há anos, mas sua capacidade para implementar digital twins permitiu à Rolls-Royce personalizar o serviço para motores específicos. Isso ajudou a empresa a estender o tempo entre as manutenções de alguns motores em até 50%, permitindo reduzir drasticamente o estoque de peças. A tecnologia também ajudou a Rolls-Royce a melhorar a eficiência de seus motores, economizando 22 mil toneladas de carbono até o momento.

Conselho de Hughes: entenda seu cliente. Saber como e por que usar o poder do gêmeo digital é tão importante quanto entender a própria tecnologia. Hughes diz que o serviço foi uma vitória porque oferece benefícios claros para a Rolls-Royce e seus clientes.

“O benefício para o cliente é que ele vê menos interrupções porque o motor fica no avião por mais tempo, então eles podem usá-lo mais. O benefício para nós é que podemos otimizar a forma como realmente fazemos a manutenção ”, diz ele.

Mars otimiza sua cadeia de suprimentos com gêmeo digital

A empresa de produtos para animais de estimação e alimentos Mars criou um gêmeo digital de sua cadeia de suprimentos de manufatura para apoiar seus negócios. A empresa está usando a nuvem e a IA do Microsoft Azure para processar e analisar dados gerados por máquinas de produção em suas instalações de manufatura.

“Vemos o digital como um grande acelerador de negócios”, diz Sandeep Dadlani, diretor digital da Mars. “Não estamos fazendo digital pelo digital.”

A Mars está usando o serviço Azure Digital Twins IoT da Microsoft para aumentar as operações em suas 160 instalações de manufatura, com a ajuda dos consultores de manufatura e operações digitais da Accenture. A empresa está criando simulações de software para melhorar a capacidade e os controles de processo, incluindo o aumento do tempo de atividade das máquinas por meio de manutenção preditiva e a redução do desperdício associado a embalagens de máquinas em quantidades inconsistentes de produtos. Usando a construção de gêmeos digitais, a Mars também pode gerar uma “loja de aplicativos de casos de uso” virtual que pode ser reutilizada em suas linhas de negócios.

Olhando para o futuro, a empresa planeja usar dados gêmeos digitais para levar em conta o clima e outras considerações situacionais que afetam seus produtos, estabelecendo uma maior visibilidade em sua cadeia de suprimentos desde a origem do produto até o consumidor.

Conselho de Dadlani: Experimente e aceite o fracasso. A Mars incentiva seus funcionários a considerarem a solução de problemas usando IA e outras tecnologias emergentes onde fizer sentido. Tudo isso faz parte de um grande esforço para mudar a cultura da empresa para uma que abraça experimentos e espera que a equipe aprenda com o fracasso para que possa ser aplicado a sucessos futuros. Em dezembro passado, a empresa convocou um Festival de IA virtual para comemorar 200 casos de uso de IA implantados em várias linhas de negócios.

“Se você pode definir um problema muito bem, deve se sentir capacitado para resolvê-lo usando IA”, diz Dadlani.

TIAA reduz a complexidade do serviço ao cliente

A Associação de Seguro e Anuidade de Professores da America-College Requirement Equities Fund (TIAA) ajuda os professores a administrar seus fundos de aposentadoria. Para reduzir a complexidade da integração de novos clientes institucionais, o provedor de serviços financeiros sem fins lucrativos está usando um gêmeo digital alimentado por um banco de dados gráfico.

“Na TIAA, temos uma oferta de produtos de aposentadoria muito complicada, com base em todos os regulamentos que o IRS possui”, diz Alex Pecoraro, diretor administrativo e chefe de tecnologia de serviços de aposentadoria da TIAA. “Para fazer a configuração, é necessário um pouco de conhecimento do negócio e temos equipes inteiras organizadas para fazer isso.”

Os serviços terceirizados da TIAA consistem em mais de 600 recursos, que podem render mais de um trilhão de configurações de cliente possíveis. Antes de implantar a tecnologia digital twin, equipes especializadas da TIAA criaram e testaram manualmente as configurações técnicas em relação ao modelo operacional desejado do cliente. Como resultado, os associados da TIAA eram altamente “funcionalizados” de acordo com sua experiência, o que significa que os associados podiam lidar apenas com certos tipos de ofertas. Isso também dificultou as operações de dimensionamento.

Para resolver o problema, a equipe de Pecoraro criou um gêmeo digital que consiste em um banco de dados de gráficos que representa mais de 600 recursos, com nós de controle usados ​​para representar a lógica de agrupamento complexa. Os nós de dados representam os campos de dados necessários para implementar um recurso e os links de relacionamento denotam dependências, validações e exclusões.

O banco de dados reduziu o tempo e a experiência necessários para a integração do cliente.

Conselho de Pecoraro: mude sua perspectiva. Pecoraro diz que a chave para o projeto era adotar uma abordagem de produto em vez de vê-la como um problema de configuração técnica.

“Houve um colega na equipe que teve a ideia de mudar nossa atenção da configuração para o que o cliente está fazendo e qual oferta está comprando”, diz Pecoraro. “Essa mudança de perspectiva foi o eixo. Pode parecer óbvio em retrospecto, mas quando você está imerso em todos os detalhes, pode se perder na floresta por causa das árvores. ”

Bayer Crop Science reformula estratégia com fábricas virtuais

A Bayer Crop Science alavancou gêmeos digitais para criar “fábricas virtuais” para cada uma de suas nove fábricas de sementes de milho. As sementes são colhidas nos campos da Bayer, passam pelos nove locais para processamento e ensacamento e, em seguida, são distribuídas ao agricultor.

“Agora podemos reimaginar nossos processos de negócios. Podemos reimaginar nossas decisões por meio da aplicação desses algoritmos ou simulações de aprendizado de máquina ”, diz Naveen Singla, líder do Centro de Excelência em Ciência de Dados (COE) da Bayer Crop Science.

A Bayer criou uma representação digital dinâmica do equipamento, características de fluxo de produto e processo, lista de materiais e regras operacionais para cada um dos nove sites, permitindo que a empresa execute análises hipotéticas para cada um.

Conforme a equipe comercial apresenta novas ofertas de tratamento de sementes ou novas estratégias de preços, a empresa pode usar as fábricas virtuais para avaliar a prontidão do local para adaptar suas operações para entregar essas novas estratégias. As fábricas virtuais também podem ser aproveitadas para tomar decisões de compra de capital, criando planos de negócios de longo prazo, identificando novas invenções e melhorando processos. A Bayer agora pode compactar 10 meses de operações em nove locais de manufatura em dois minutos, permitindo responder a questões complexas relacionadas ao mix de SKU, capacidade do equipamento, projeto de pedido de processo e otimização de rede.

Conselho de Singla: Conheça o domínio do negócio. Singla diz que uma grande chave para o sucesso da Bayer foi que a equipe de ciência da decisão encarregada de construir os gêmeos digitais, liderada por Shrikant Jarugumilli, chefe da ciência da decisão – sistemas virtuais conectados, passou muito tempo nas fábricas para entender suas operações e vencer o apoio das partes interessadas.

“Ter nossos cientistas de dados entendendo o domínio dos negócios tem sido muito crítico, e é aí que entra Shrikant”, diz Singla. “Ele e sua equipe passaram várias semanas nesses locais de manufatura de sementes tentando entender as operações, entender as nuances para que a mensagem enquanto conversam com a liderança esteja na linguagem da própria liderança em vez da linguagem do aprendizado de máquina.”