Substituição de protótipos físicos pelo gêmeo digital

Por Todd Tuthill, vice-presidente de estratégias para o setor aeroespacial e de defesa da Siemens Digital Industries Software

Desde a sua criação, o gêmeo digital provou ser uma ferramenta revolucionária de projetos para a indústria aeroespacial e de defesa (A&D). A capacidade de desenvolver e testar novos produtos usando modelos virtuais (gêmeos digitais) antes de produzi-los fisicamente economiza tempo e dinheiro valiosos das empresas. Os gêmeos digitais são usados durante todo o ciclo de vida do programa e reduziram a dependência de protótipos físicos. Porém, quando poderemos parar totalmente de construir protótipos?

Ainda existem vários obstáculos no setor de A&D que impedem a substituição dos protótipos físicos pelo gêmeo digital abrangente. Esses obstáculos incluem questões relacionadas principalmente à cultura, processos e tecnologia.

Pra começar, imagine ouvir em seu próximo voo comercial: “Bem-vindo à Companhia Aérea Autônoma. Este é o nosso voo inaugural sem piloto.” Então você ouve a mensagem de boas-vindas do piloto de uma voz que se parece com o assistente do seu celular. A maioria de nós soltaria o cinto de segurança e sairia do avião.

A tecnologia que permite o voo comercial sem presença de piloto já existe, mas ainda não foi certificada e, o mais importante, ainda não é culturalmente aceitável. Noventa por cento do voo comercial é realizado por um computador, mas nós nos sentimos muito melhor sabendo que um piloto humano real está lá para assumir o controle se o computador cometer um erro.

Nós, como pessoas, teremos que criar confiança nas aeronaves autônomas em etapas metodológicas cautelosas. E não será diferente com o gêmeo digital abrangente. Engenheiros, líderes de programas e agências reguladoras terão que aprender a aceitar gêmeos digitais como protótipos, começando com sistemas menos complexos, como placas de circuito e suportes de trem de pouso, e ampliando gradualmente para modelos completos de aeronaves.

Isso exigirá uma mudança em nossos processos relacionados a protótipos e gêmeos digitais. Atualmente, os engenheiros constroem um gêmeo digital para modelar o que esperam do hardware físico. Os gêmeos digitais permitem “voar antes de construir”. Em seguida, eles constroem e testam um protótipo físico do hardware em questão e usam os dados coletados desses testes para validar seu gêmeo digital. Esse tipo de processo vê a verdade na peça física, não no gêmeo digital. Para substituir os protótipos físicos, os engenheiros, líderes de programas e agências reguladoras precisam acreditar que o gêmeo digital é a verdade, evitando a necessidade de testes de validação com o hardware real.

Os engenheiros já possuem ferramentas e software para replicar sistemas complexos virtualmente. Mas, a integração desses sistemas simulados deve continuar melhorando. Adicione essa integração à simulação perfeita e pronta para uso, com a fidelidade certa, operando em tempo real, e a confiança no desempenho do gêmeo digital aumentará significativamente. Validar e otimizar continuamente esses gêmeos digitais com dados e insights de testes físicos fornecerá a fidelidade e a confiança necessárias para permitir a modelagem e a validação de sistemas muito complexos que ainda precisam ser construídos no mundo físico.

A substituição de protótipos físicos por gêmeos digitais exige líderes visionários em todo o nosso setor que acreditam que isso pode ser feito, que podem inspirar suas empresas a acreditar nisso também. Obstáculos na cultura, processos e tecnologia podem impedir essa substituição agora, mas serão superados com o tempo, e os protótipos físicos seguirão o mesmo caminho das réguas de cálculo e fitas 8-track.