06-08-2026 | Publicado por Principia
Introduzir uma nova referência, aumentar a capacidade de uma linha ou modificar o formato de uma embalagem são decisões que podem afetar toda uma fábrica de produção alimentar. Os mudas de formato ou as alterações de processo podem alterar os tempos de fabrico, provocar estrangulamentos, exigir novas operações de limpeza ou gerar paragens difíceis de prever.
Realizar testes diretamente na fábrica implica assumir custos e riscos. O que aconteceria se fosse possível verificar previamente como a linha responderia?
Os gémeos virtuais permitem reproduzir digitalmente uma fábrica, uma linha ou um processo produtivo para analisar o seu funcionamento e testar diferentes cenários antes de os transpor para o ambiente real. Na indústria alimentar, esta capacidade pode ajudar a antecipar problemas, otimizar recursos e tomar decisões com mais informação.
Um gémeo virtual é uma representação digital de um produto, de um processo ou de um sistema real. No âmbito da fabricação, pode reproduzir desde uma máquina concreta até uma linha de produção ou uma fábrica completa.
Contudo, não se trata apenas de criar uma representação tridimensional das instalações. O modelo pode incorporar informação sobre os equipamentos, as operações, os tempos de produção, os recursos disponíveis, os movimentos de materiais e a intervenção dos operadores. Desta forma, permite analisar não só como é a fábrica, mas também como funciona.
O gémeo virtual de uma fábrica alimentar poderia representar, por exemplo:
A partir desta representação, a empresa pode simular alterações, comparar alternativas e estudar as suas possíveis consequências sem interferir, inicialmente, na produção real.
A indústria alimentar trabalha com uma grande variedade de produtos, formatos, receitas e condições de fabrico. A isto somam-se exigências relacionadas com a qualidade, a segurança alimentar, a rastreabilidade e os prazos de conservação. Um gémeo virtual pode ajudar a gerir esta complexidade através da simulação de cenários.
A incorporação de uma nova referência pode exigir outros ingredientes, uma embalagem diferente, tempos de processamento específicos ou novas operações de limpeza. Antes de a introduzir na linha real, o fabricante pode simular como esta se irá enquadrar no planeamento, de que recursos necessitará e como afetará o resto da produção. Isto facilita a deteção de eventuais incompatibilidades e permite comparar diferentes sequências de fabrico.
Uma linha de produção nem sempre avança ao mesmo ritmo em todas as suas etapas. Uma máquina com menor capacidade, uma operação manual ou um tempo de espera demasiado longo podem limitar o rendimento do conjunto. Ao reproduzir o fluxo de produção, o gémeo virtual permite identificar onde se produzem acumulações, quanto tempo os equipamentos permanecem inativos ou que operação está a condicionar a capacidade da linha. A empresa pode, então, testar diferentes soluções antes de realizar um investimento ou de modificar o processo.
Mover maquinaria, ampliar uma área de produção ou alterar o percurso dos materiais pode ter consequências difíceis de avaliar num plano convencional. Num ambiente virtual, é possível testar diferentes distribuições, analisar as deslocações de produtos e operadores e verificar como cada alternativa afetará o funcionamento geral. O DELMIA Virtual Factory, por exemplo, permite criar e simular gémeos virtuais tridimensionais de fábricas, incluindo a disposição das máquinas, as células de trabalho e as linhas de produção.
A procura alimentar pode variar consoante as estações do ano, campanhas comerciais, alterações nos hábitos de consumo ou a disponibilidade de matérias-primas. O gémeo virtual permite testar diferentes tamanhos de lote, turnos, sequências e volumes de produção. Também pode ajudar a estudar o que aconteceria perante uma avaria, um atraso no fornecimento ou uma variação inesperada nas encomendas. A Dassault Systèmes propõe o uso desta tecnologia no setor de alimentação e bebidas para simular o rendimento das fábricas, otimizar a produção por lotes e conseguir fluxos de fabrico mais ágeis.
Dentro do ecossistema 3DEXPERIENCE da Dassault Systèmes, o DELMIA reúne soluções orientadas para o planeamento, simulação, otimização e execução das operações de fabrico e da cadeia de abastecimento.
A sua proposta de gémeo virtual para a fabricação permite visualizar e simular o funcionamento dos sistemas produtivos para analisar possíveis melhorias antes de as levar para o mundo físico.
Numa fábrica alimentar, o DELMIA pode ser utilizado para estudar questões como:
O modelo virtual converte-se, assim, num espaço de experimentação. Em vez de se limitarem a reagir quando surge um problema, os responsáveis de produção podem projetar diferentes cenários e antecipar os seus efeitos.
A Dassault Systèmes agrupa parte destas capacidades para a indústria alimentar sob a solução Perfect Production, orientada para construir o gémeo virtual dos processos de fabrico e melhorar a visibilidade, o controlo e a sincronização da produção.
Imaginemos que um fabricante de produtos laticínios quer lançar um novo formato individual. O produto utiliza a mesma base que outras referências, mas precisa de uma embalagem diferente, de um tempo de enchimento distinto e de uma operação de limpeza adicional antes de iniciar a produção seguinte.
Sem uma simulação prévia, a empresa poderia introduzir a nova referência e descobrir mais tarde que a mudança de formato demora mais tempo do que o esperado, que a área de embalamento não tem capacidade suficiente ou que a nova sequência gera esperas noutras partes da linha.
Com um gémeo virtual, o fabricante poderia incorporar a nova referência no modelo e testar diferentes alternativas:
O resultado da simulação não elimina todas as incertezas, mas permite chegar à fábrica real com uma proposta previamente analisada, reduzindo o número de testes físicos necessários.
Embora o DELMIA desempenhe um papel central quando falamos do gémeo virtual das operações, o modelo pode ser enriquecido com capacidades provenientes de outras soluções da plataforma 3DEXPERIENCE.
O gémeo virtual pode, desta forma, abranger diferentes etapas do ciclo de vida: desde a formulação e o design do alimento ou da sua embalagem até ao planeamento da produção e ao funcionamento da fábrica.
A principal vantagem de trabalhar numa plataforma comum é a continuidade da informação. As alterações efetuadas no produto, no processo ou nas previsões de procura podem ser analisadas tendo em conta o seu impacto no resto do sistema.
O valor de um gémeo virtual não reside unicamente em representar com precisão uma fábrica. A sua utilidade está nas perguntas que permite formular antes de agir:
O que acontecerá se a procura aumentar? Pode a linha assumir uma nova referência? Em que ponto surgirá o próximo estrangulamento? Como se pode reduzir o tempo de mudança entre lotes? É realmente necessário investir noutra máquina?
A simulação não substitui o conhecimento dos responsáveis de produção, engenharia ou qualidade. Complementa-o com um ambiente no qual se podem contrastar hipóteses, visualizar consequências e comparar alternativas.
Para uma indústria sujeita a alterações constantes nos produtos, formatos e procura, esta capacidade representa a transição de corrigir problemas após o seu aparecimento para os antecipar antes que cheguem à fábrica.
Na Principia, ajudamos as empresas industriais a tirar partido das capacidades do DELMIA e da plataforma 3DEXPERIENCE para modelar, simular e otimizar os seus processos produtivos.
Se deseja analisar como se poderia aplicar um gémeo virtual a uma linha, a uma fábrica ou a um novo projeto de produção alimentar, contacte a nossa equipa. Estudaremos as suas necessidades e ajudá-lo-emos a identificar as soluções mais adequadas para converter os seus processos reais em cenários que possam ser virtualmente analisados e otimizados.
Esta versão em português é traduzida automaticamente. Pode aceder às versões originais em espanhol ou em inglês, se preferir