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Alpha Notícias: Projeto sustentável é desenvolvido com base no gêmeo digital

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Eryn Devola*


Ao longo dos anos, a definição de um bom projeto tem mudado muito, variando o foco na ornamentação, trabalho manual, linhas elegantes e capacidade de fabricação. A próxima evolução na definição de um bom projeto é a inclusão da sustentabilidade como um requisito fundamental, além das exigências mais tradicionais de custo, utilidade e atratividade.

Esse é um passo interessante ao considerar as expectativas do consumidor, mas o que isso significa para uma empresa que pretende desenvolver um projeto de produto sustentável? Um bom projeto exige a compreensão do impacto da sustentabilidade, desde o início, e a evolução dessa compreensão ao longo de todo o seu ciclo de vida. Além disso, envolve informações úteis sobre os recursos que serão usados na fabricação, como o produto será usado no mundo real e o que acontece quando chega ao fim de sua vida útil. Isso exige uma visão holística e digital de como os produtos e serviços são desenvolvidos, usados e descartados. Começa com um conjunto integrado de ferramentas digitais, que inclui conexões com toda a cadeia de valor e um processo de compreensão precisa e verificável do produto desde os primeiros estágios de desenvolvimento, criando uma inteligência coletiva baseada no gêmeo digital.


Abordagem com gêmeo digital

A representação virtual do produto desde os estágios iniciais do projeto fornece um fluxo contínuo de dados entre o mundo real e o mundo digital, construindo uma visão holística dos impactos da sustentabilidade ao longo da cadeia de valor. Isso fornece um caminho para simulação, previsão, análise e otimização contínuas. A abordagem com o gêmeo digital utilizada no projeto de produtos sustentáveis permite a tomada de decisão confiante para otimizações mais interconectadas de recursos, resíduos e emissões de CO2.

Os gêmeos digitais são usados em todo o projeto para simular, prever e otimizar o produto e os sistemas de produção antes de investir em protótipos e ativos físicos. Esse fluxo de trabalho está sendo adotado em uma ampla variedade de aplicações e setores industriais para maximizar o potencial dos recursos das empresas, incluindo os setores de construção, transporte e manufatura. Um cliente, a Cox Marine, implementou sistemas de TI escalonáveis e um processo de projeto digitalizado de ponta a ponta para permitir o monitoramento em tempo real do desempenho e da manutenção de seus produtos. Eles conseguiram projetar um motor de popa a diesel marítimo que é 25% mais eficiente no consumo de combustível e que dura três vezes mais do que os modelos comparáveis. Usando uma plataforma de desenvolvimento totalmente digital, eles só tiveram que criar um protótipo para validar seus projetos, em vez dos 24 protótipos habituais, economizando centenas de milhares em despesas, eliminando meses de desenvolvimento e reduzindo as emissões associadas a esses protótipos que deixaram de ser produzidos.

Ativação do ecossistema mais amplo

Os projetos sustentáveis dos produtos do futuro não serão produzidos de forma isolada. Um bom projeto deve incluir manufatura, logística, descomissionamento e certas facetas da cadeia de valor. Alguns dos melhores exemplos de projeto sustentável têm como base a circularidade. Os projetistas agora levam em conta a reciclabilidade, a separação de componentes, a reutilização ou maior durabilidade, o uso de conteúdo reciclado e suporte para peças de reposição ou reparos desde os estágios iniciais do conceito. As decisões aqui tomadas têm efeitos imensos e duradouros na sustentabilidade final de um produto. Tomar a decisão certa requer uma compreensão holística do produto, processo, uso e fim de vida. Para colocar essas informações nas mãos dos projetistas desde o início, as empresas estão conectando os ecossistemas industriais.

Os ecossistemas industriais conectados ajudam os projetistas a entender as métricas de intensidade de emissões de carbono e uso de recursos em toda a cadeia de valor, com base em fontes de dados variadas, incluindo fornecedores, distribuidores, produtores de energia e recicladores. Essas informações podem ser usadas para preparar os gêmeos digitais e captar novas oportunidades de parcerias, cocriação e formas de atingir metas sustentáveis para as empresas. Depois de usar os dados de todo o ciclo de vida do produto e dos ecossistemas industriais para preparar seus gêmeos digitais, as empresas podem modelar um caminho para obter melhores resultados de sustentabilidade. E uma visão abrangente do ciclo de vida do produto permite que as organizações definam indicadores holísticos de sustentabilidade que equilibram de forma efetiva as pegadas de carbono, o desempenho e a lucratividade, otimizando esses aspectos globalmente e em tempo real.

Precisão e verificação

A criação de um produto no mundo digital exige um grau de confiança no gêmeo digital para entender como o produto vai interagir com o mundo durante a fabricação, entrega, uso e descomissionamento. Essa convergência dos mundos real e digital fornece aos usuários o gêmeo digital mais abrangente, preciso, validado e verificável. Para estabelecer e manter a confiança no gêmeo digital, é necessário coletar dados em todo o ciclo de vida do produto. Por exemplo, um projetista precisa conhecer o impacto ambiental de um material extraído, como isso pode influenciar o processo de fabricação, qual o benefício para o cliente durante a operação e a facilidade de reutilização desse material ao final de sua vida útil no produto.

O rastreamento da eficiência de energia e recursos de uma empresa permite que os usuários otimizem produtos e processos para aproveitar ao máximo os recursos de manufatura disponíveis atualmente — talvez minimizando as operações ou utilizando máquinas com maior eficiência energética. Além disso, os dados de pegada de carbono são coletados para identificar quais áreas da cadeia de suprimentos têm o maior impacto em comparação com as estimativas idealizadas na primeira iteração de um projeto ou de produtos anteriores. Esses tipos de pontos de dados ajudam as empresas a refinar seu gêmeo digital e fornecer a melhor versão de seu produto sustentável. A minimização do consumo de energia e do uso de materiais tem um impacto direto e imediato nos resultados das empresas, além de colocá-las em uma posição de liderança na revolução do projeto sustentável.

A chave para o sucesso sustentável

As práticas de projeto sustentável são uma fonte crescente de vantagem competitiva nos negócios e o gêmeo digital será um ativo valioso nessa jornada. As escolhas feitas no início do desenvolvimento de um produto definem cerca de 80% do impacto ambiental geral do produto, que pode estar relacionado aos materiais usados, processos utilizados, logística necessária ou uso ao longo do tempo. O gêmeo digital ajuda a garantir melhorias e a sustentabilidade na fase de projeto e depois continua em toda a cadeia de valor. A construção do gêmeo digital com dados precisos e confiáveis de todo o ecossistema industrial conectado ajuda os projetistas a otimizar o mais cedo possível as emissões, a energia e o consumo de materiais do produto ao longo de seu ciclo de vida. E quanto mais uma empresa coleta e analisa dados para otimizar o gêmeo digital, mais ela será capaz de criar vantagens competitivas em seu segmento de mercado.

*Eryn Devola é vice-presidente de sustentabilidade da Siemens Digital Industries