Indústria 4.0: Digital Twins em Supply Chain

INTRODUÇÃO

Buscando constante atualização em um mundo de rápida obsolescência de dados e informações tenho me deparado com um termo ainda pouco usual em alguns segmentos de mercado e porque não dizer um pouco estranho: “digital twins” ou “gêmeos digitais”. Eu entendo que para competir na moderna economia, é fundamental que as organizações utilizem adequadamente a tecnologia digital e que ela possa refletir os processos de negócios tanto internos como externos. A gestão da cadeia de abastecimento (“supply chain”) moderna pode fazer uso de “gêmeos digitais” para identificar as possíveis ameaças, desenvolver ações corretivas e simular possíveis resultados.

DIGITAL TWINS OU IRMÃOS GÊMEOS

Os gêmeos digitais são réplicas virtuais ou clones de processos e dispositivos físicos que podem ser utilizados para executar simulações antes que estes processos ou dispositivos reais sejam construídos e implantados. O conceito foi introduzido pelo americano Michael Grieves há cerca de 20 anos, mas somente agora a tecnologia evoluiu o suficiente para que pudesse sair do campo da teoria.
Mas o que são “gêmeos digitais” no contexto de “supply chain”?
Conforme a cadeia de abastecimento avança em maturidade, ela experimenta o efeito das ondas de mudanças. É perceptível a evolução do que antes era simplesmente uma gestão isolada de distribuição física para uma gestão mais holística, com visão de resultados organizacionais e integrados, além de incluir modelos de otimização em diversos pontos da cadeia. A convergência digital, amplamente conhecida como Indústria 4.0, representa a mais recente onda no modelo de maturidade de “supply chain”. Uma efetiva orquestração e sincronização dos processos e das atividades, gerando uma rede de abastecimento empresarial e ampla, é demandada.
Sabidamente, quando se trata de previsibilidade na cadeia, os executivos de “supply chain” têm obtido pouco sucesso para prever a variabilidade e as restrições do ecossistema. E este tem sido um problema em todos os segmentos. Desde o farmacêutico ao de tecnologia passando pelo automotivo e incluindo o setor de serviços. Ainda que longe de alcançar um resultado factível o mundo digital promete reduzir esta latência na gestão da cadeia.
O conceito básico dos gêmeos digitais se inicia com a conversão de processos de negócios manuais e físicos em algo automatizado. A cópia ou o clone digital resultante simula a entidade física através do uso de Internet das Coisas, inteligência artificial, sensores, e aprendizado de máquina (Machine Learning), realidade aumentada e análise de dados cognitivos.

…MAS NÃO É TÃO SIMPLES! AINDA QUE IMPORTANTE.
Muitas empresas têm acesso a dados em tempo real atualmente, mas possuem muitas dificuldades para transformá-los em informações que tenham um significado para a organização. Empresas, com estruturas organizacionais em ilha, pasme isso ainda predomina, não conseguem harmonizar e compartilhar informações. Por outro lado, aquelas empresas que apostaram no mundo digital possuem a habilidade de conectar funções físicas através de um “gêmeo digital”, possibilitando a criação e implantação de torres de controle que possam sincronizar e otimizar os fluxos de demanda.
Um gêmeo digital permite que as empresas percebam a capacidade teórica de sentir, moldar e responder à variabilidade da demanda do cliente em tempo real através de simulações. As funções verticais continuam a executar os seus principais processos de negócios, como por exemplo planejar, comprar, produzir ou distribuir – os silos físicos não podem ser eliminados – mas a digitalização torna possível orquestrar e sincronizar estas funções.
A mudança para os processos digitais torna-se importante para competir no mercado, à medida que as características mercadológicas se movem para o comércio eletrônico e as expectativas e experiências dos clientes começam a modelar um padrão. Entregas no mesmo dia, tanto enfatizadas por algumas empresas de comércio eletrônico e a eficácia da última milha começam a se tornar algo trivial demandando cada vez mais da cadeia de abastecimento e impactando todos os níveis do ecossistema: fornecedores, produtores, distribuidores, operadores logísticos etc. Mudanças significativas no padrão de compra e consumo já podem ser observados como: pedidos com quantidades menores e com maior frequência de entrega, prazos mais curtos, personalização, customização e desintermediação de produtos provocando uma transformação radical nos ecossistemas de mercado.
As simulações são efetuadas em busca de alternativas e cenários diferenciados. Tais cenários precisam ser testados e aplicados antes de irem ao mercado. Um gêmeo digital permite que a malha de abastecimento simule a execução de uma versão paralela contendo as mesmas entidades de fornecimento, parâmetros e indicadores financeiros. Nesta simulação, as organizações podem identificar, diagnosticar e remover potenciais problemas existentes antes de executar a implantação física do modelo.
Por exemplo, um gêmeo digital usa análises cognitivas para detectar padrões e identificar a variabilidade do plano de demanda real. Avalia o nível de flutuação da demanda, subindo ou caindo, se possível sugere suprimentos alternativos ou testa promoções em diferentes territórios para moldar a demanda da maneira mais rápida e lucrativa.
Pelo lado fabril, o gêmeo digital pode identificar soluções importantes, entre elas, a liberação de capacidades de fabricação.
No lado do atendimento a pedidos, as empresas já estão usando veículos autônomos equipados com sensores operacionais, radiofrequência (RFID), catálogos de peças eletrônicas e códigos de barras. Usando tecnologia do gêmeo digital, os operadores logísticos podem aplicar técnicas preditivas de manutenção para garantir uma administração mais efetiva das frotas, minimizar as interrupções no fornecimento e garantir entregas no prazo.

BENEFÍCIOS DE GÊMEOS DIGITAIS
Um gêmeo digital é baseado em uma tecnologia que cria um modelo virtual do mundo físico. Os componentes do ecossistema se conectam em uma única cadeia. Os sensores coletam a dinâmica e os enviam para uma central de dados. O importante é que todos aspectos são levados em conta, desde equipamentos e controladores de plantas até linhas de produção inteiras em um ambiente realista.
Alguns dos benefícios dos gêmeos digitais podem ser:
• Ciclo de vida dos recursos: aumentam a confiabilidade de veículos, linhas de fabricação e equipamentos, reduzindo os custos de manutenção em função da previsibilidade de problemas e avarias.
• Planejamento: pode oferecer informações dos níveis de ocupação de um centro de distribuição e, ao longo do tempo, prover valiosa informação sobre as melhores maneiras de otimizar a construção, os arranjos físicos, os processos e os fluxos de trabalho.
• Melhorias de desempenho: análises da réplica virtual fornecidas pela tecnologia, apoiam as empresas para identificar zonas de problemas e riscos, possibilitando a melhoria dos processos de produção e a criação de cadeias eficazes.
• Rastreabilidade: ajudam a rastrear onde os ativos estão localizados dentro de um determinado espaço de forma precisa.
• Gestão de riscos: avaliações de diferentes condições possibilitam um prognóstico de risco em diversas áreas, incluindo criação de produtos, logística e manutenção.
• Gestão de produtos: O processo de desenvolvimento de produtos e melhoria contínua podem ser administrados por gêmeos digitais. As informações coletadas ajudam a melhorar a qualidade do produto e o desempenho.

PALAVRAS FINAIS

Antes que os gêmeos digitais possam emplacar, os obstáculos devem ser eliminados, especialmente em relação ao lado humano. É bem provável que a aceitação tome um tempo considerável devido à tendência das pessoas de confiar em seus próprios instintos em face das novas tecnologias. Além disso, os métodos devem ser padronizados para que o gêmeo possa aprender e replicar o comportamento físico do original e gere resultados positivos e factíveis. A tecnologia que forma a espinha dorsal do gêmeo digital tem que ser escalável e robusta o suficiente para incorporar volumes cada vez mais crescentes de dados. Adicionalmente, deve ser capaz de aprender o dinamismo do comércio conforme o tempo passa. O comércio não é estático.
No entanto, os gêmeos digitais estão emergindo rapidamente como um meio de gerenciar cadeias de valor cada vez mais complexas. À medida que o comércio eletrônico evolui e apresenta transformações significativas, as empresas devem responder efetivamente para competir ou correm o risco da extinção. Executivos devem avaliar a iniciativa em busca do real valor agregado. Diferentes segmentos de mercado podem usufruir da tecnologia incluindo o setor de serviços, saúde, manufatura e varejo.
Algumas empresas têm se preparado em oferecer soluções nesta área como é o caso da IBM, GE, Siemens, Microsoft, Cisco, Bosch e Oracle. O tema se encontra em profundo debate e recomendo buscar outras fontes para aprimorar o conhecimento e conscientizar-se da real aplicabilidade do modelo tecnológico. Uma coisa é certa. Não dá para ficar parado. Para o infinito e além!

Fontes: SupplyChainBrain Magazine, Logistica e Gerenciamento da Cadeia de Abastecimento