Modelos digitais 3D auxiliam no projeto, operação e otimização da produção

Como um modelo é criado

Semelhante a projetos arquitetônicos ou de interiores, a modelagem 3D de máquinas de produção utiliza modelos pré-fabricados de máquinas, juntamente com várias bibliotecas de elementos adicionais. Sabemos pela prática diária que, hoje, muitos fabricantes consideram os modelos digitais de seus produtos como algo certo. Esses componentes individuais podem, então, ser organizados e interconectados mutuamente exatamente da mesma maneira que se pretende que interajam no mundo real posteriormente. Assim, esse modelo 3D representa um gêmeo digital do processo real e pode ser conectado tanto a um sistema de controle simulado quanto a um sistema de controle real.  O modelo pode até incluir elementos de controle, como painéis de operador totalmente funcionais.

Nem todos os componentes do modelo precisam necessariamente ser feitos com o mesmo nível de detalhe – é importante focar nas peças mais importantes e críticas do processo de produção, onde problemas podem ocorrer e que oferecem mais espaço para otimização. Se estamos criando um novo modelo e há a necessidade de integrar qualquer tecnologia existente (como máquinas de produção, linhas ou processos existentes) para a qual não temos um modelo adequado, há vários caminhos que podemos seguir.  Além de criar um gêmeo digital completo, também podemos optar por limitar o modelo da máquina ou do dispositivo a uma aproximação simples, sinalizando os vários estados da máquina.

Simulação de produção e treinamento de operadores

Além do uso mencionado acima de um modelo 3D dinâmico para fins de projeto de sistema, o modelo, desde que seja fiel o suficiente, também pode ser utilizado para acelerar o treinamento necessário para operadores de novas máquinas de produção, permitindo que o treinamento comece muito antes de a tecnologia ser instalada fisicamente. Além disso, os modelos digitais não apenas podem simular operações padrão, mas também induzir vários estados e cenários, como falhas. Semelhante aos pilotos de aeronaves de transporte, o pessoal que opera a linha de produção pode, portanto, ter muitas horas de treinamento prático em um simulador antes mesmo de começar a utilizar a tecnologia real.

Modelo digital e operação real

Os modelos digitais também não precisam ser inutilizados no momento em que a tecnologia é colocada em operação. O modelo pode ser utilizado posteriormente para simular vários estados, incluindo, por exemplo, paradas e manutenção de serviço, para fornecer treinamentos contínuos aos operadores e, acima de tudo, para otimização subsequente de partes individuais do processo de produção ou modificações adicionais. Nesse caso, manter o modelo atualizado para que ele reflita o estado real atual do processo simulado é um pré-requisito necessário.

Modelos digitais de máquinas de produção são algo comum hoje em dia, por exemplo, na indústria automotiva, onde são utilizados para modelagem detalhada de processos individuais em linhas de produção. O objetivo é obter um grau muito maior de controle sobre o processo de produção, onde cada pequena ineficiência ou tempo de parada resulta em grandes perdas financeiras. A modelagem e a simulação também são úteis em processos de produção potencialmente perigosos, nos quais procedimentos precisos e medidas de segurança devem ser observados. No entanto, mesmo um modelo com um nível rudimentar de detalhe pode ser útil. Por exemplo, se uma empresa menor estiver planejando expandir sua produção, um modelo básico pode ajudar muito a determinar as capacidades e os recursos que a empresa precisará para tornar esse plano uma realidade. Portanto, é sempre necessário considerar o propósito do modelo 3D com antecedência e investir de acordo.

Com a crescente disponibilidade de modelos de máquinas e dispositivos de seus fabricantes e preços mais baixos para a capacidade de computação necessária para executar esses modelos, a modelagem digital será utilizada por um número cada vez maior de usuários devido aos benefícios mencionados acima.