IMPLEMENTAÇÃO DE SERVIÇOS DE DIGITAL TWIN PARA O PLANEJAMENTO DA PRODUÇÃO: PREDIÇÃO E PRESCRIÇÃO

INTRODUÇÃO: A tecnologia de gêmeo digital (Digital Twin) tem se destacado como uma ferramenta poderosa na otimização de processos produtivos, permitindo a simulação e análise em tempo real de operações industriais. Este estudo visa desenvolver e implementar um gêmeo digital para uma fábrica virtual composta por quatro máquinas representadas por Raspberry Pis, explorando a coleta de dados e diagnóstico de desempenho para aprimorar a eficiência e a tomada de decisão nas operações industriais. OBJETIVOS: O objetivo geral desta pesquisa é desenvolver e implementar um gêmeo digital para uma fábrica virtual, utilizando Raspberry Pis e a programação SimPy, com foco na simulação de comportamento das máquinas, análise de cenários e otimização de processos. MATERIAIS E MÉTODO: Este estudo adotou uma abordagem quantitativa de natureza aplicada. Foram utilizados quatro placas Raspberry Pi 4, quatro displays LCD, um roteador wireless e um notebook. A programação do digital twin foi realizada no ambiente de desenvolvimento PyCharm, utilizando a biblioteca SimPy para simulação de eventos discretos. O sistema de gerenciamento de banco de dados MariaDB foi empregado para armazenar e gerenciar os dados gerados. O protótipo foi desenvolvido integrando os componentes mencionados, permitindo a simulação e monitoramento em tempo real das operações da fábrica. RESULTADOS: Os resultados demonstraram o desenvolvimento bem-sucedido do gêmeo digital, proporcionando uma base robusta para o monitoramento, visualização e análise em tempo real das operações da fábrica. A capacidade de simular diferentes cenários e otimizar processos produtivos resultou em melhorias significativas na eficiência operacional e redução de custos. A implementação de um algoritmo de machine learning permitiu prever com precisão a capacidade de atendimento de pedidos, aprimorando o planejamento da produção e a gestão da cadeia de suprimentos. CONSIDERAÇÕES FINAIS: A pesquisa concluiu que a implementação de serviços de digital twin é uma abordagem promissora para melhorar a eficiência e a gestão da produção em ambientes industriais. O gêmeo digital desenvolvido mostrou-se eficaz na simulação e análise de operações em tempo real, oferecendo insights valiosos para a otimização de processos. Apesar dos desafios, como a necessidade de mão de obra qualificada e a resistência à mudança, os benefícios superam as dificuldades, tornando o digital twin uma ferramenta indispensável para a indústria moderna. Recomenda-se a realização de mais estudos de caso para validar a aplicabilidade do modelo em diferentes contextos e explorar o uso de tecnologias emergentes como IoT e IA.

PALAVRAS-CHAVE: Digital Twin; Raspberry PI; Diagnóstico de produção; Simpy; Random Forest.