Mercopar: como a Novo Nordisk evitou R$ 900 mil em erros e a Marcopolo cortou 45% dos retrabalhos com gêmeos digitais

Em painel, especialistas e indústrias mostraram que a tecnologia deixa de ser promessa e vira rotina de fábrica com exemplos reais

Se a expressão “gêmeo digital” ainda soa abstrata para parte da indústria, o painel desta quinta-feira (22) tratou de ancorá-la em números. Realizado no Palco Conhecimento da 35ª Mercopar, “Gêmeos Digitais: O Futuro em Tempo Real” reuniu o professor Néstor Fabián Ayala (NEO/UFRGS), Carlos Ednaldo Barbosa Santos (Novo Nordisk) e Tailon Andre Podewils (Marcopolo) para mostrar o conceito na teoria e na prática, com resultados medidos. A escolha dos casos não foi acidental: uma empresa aplicou a tecnologia a processos e a outra, a produtos.

O que é, afinal, um gêmeo digital?

O professor Néstor Ayala, codiretor do Núcleo de Engenharia Organizacional (NEO), da pós-graduação em engenharia de produção da UFRGS, abriu a sessão nivelando o vocabulário. “Se vocês perguntarem hoje o que tem de mais avançado na indústria 4.0, eu diria que são os gêmeos digitais. Tem inteligência artificial? Tem, mas a IA roda quando ainda tem uma base como um gêmeo digital”, afirmou.

Conforme Ayala, a tecnologia pode ser organizada em três níveis crescentes de maturidade. O primeiro é o modelo digital: “Eu tenho minha fábrica virtual, mas essa fábrica virtual não necessariamente se conecta com minha fábrica real. Isso poupa muito tempo e muito dinheiro em erros que você teria cometido se não tivesse simulado”, explicou.

O segundo é a sombra digital, em que o ambiente virtual passa a receber dados do chão de fábrica “As máquinas estão gerando dados de comportamento, de quanto estão produzindo, da temperatura, e mandam toda essa informação em tempo real através de sensores”, disse. O professor citou ainda o caso da Grendene, no Ceará, cujo modelo opera com 97% de acurácia.

O terceiro nível é o gêmeo digital propriamente dito, com fluxo bidirecional e autônomo: “O mundo físico manda informação para o mundo virtual. O mundo virtual simula cenários, encontra o melhor cenário e ele mesmo atua na máquina”, concluiu.

Ayala apresentou ainda o conceito de metaverso industrial, voltado à experiência humana: “Esse metaverso industrial está feito para ser consumido por pessoas, entra a parte social. Para ser consumido pelas pessoas, a gente utiliza realidade virtual”.

Novo Nordisk: uma fábrica validada antes de existir

Carlos Ednaldo Barbosa Santos abriu sua fala abordando uma corrida contra o relógio. A unidade de Montes Claros (MG) tem 1,6 mil funcionários e responde por 12% da insulina produzida no mundo, exportada para mais de 75 países. Com o lançamento dos comprimidos que substituem as canetas emagrecedoras, a demanda por enzimas triplicou, e a empresa precisou erguer uma nova fábrica do zero.

“Os comprimidos consomem três vezes mais enzima. Nosso desafio foi construir uma fábrica do zero em três anos e meio”, contou. Prazos apertados convivem mal com a validação regulatória típica do setor farmacêutico, que costuma levar de nove a dez meses por linha.

A solução foi construir o gêmeo digital a partir de modelos 3D e diagramas elétricos e hidrossanitários antes da conclusão física da planta. O resultado apareceu em várias frentes: simulações de pressão, temperatura e formação de espuma em processos biológicos identificaram previamente uma falha de pressão em uma válvula.

“Fiz todos esses testes virtualmente. Então, tive economia de água de quase 300 mil litros. E isso gerou uma economia de aproximadamente R$ 900 mil que eu evitei de gastar em testes na montagem dessas tubulações e falhas de válvulas”, relatou Santos.

Para o painelista, o ganho de tempo foi o mais estratégico: “A gente passa de nove a dez meses validando e fazendo testes. Esse tempo de validação deve cair para cinco meses”, estimou. O gêmeo digital também atuou como conciliador entre os sistemas operacionais e de controle (PCS e SAP), reduziu o tempo de treinamento de operadores e abriu caminho para a manutenção preditiva.

A decisão de fornecedor rendeu um dos momentos mais aplaudidos do painel: em vez de contratar um grande player internacional, a farmacêutica buscou uma startup nacional. “Peguei a mala, saí de Minas, fui batendo perna até achar uma startup que fez todo o meu processo produtivo. Foi mais barato do que o grande fornecedor me cobrava e ainda valorizamos uma empresa nacional em desenvolvimento. No acordo com eles, eu também sou o dono do código-fonte. Ou seja, o gêmeo digital é meu”, comemorou Santos.

Marcopolo: o ônibus aprovado um ano antes de existir

Tailon Podewils trouxe o outro lado da moeda: o gêmeo digital aplicado ao desenvolvimento de produto. A Marcopolo está nos sete continentes e exporta para mais de 140 países. Nesse contexto, a customização extrema, que é vantagem comercial, vira complexidade de engenharia.

“Toda essa nossa customização e a nossa grande gama de produtos nos trazem uma vantagem gigante no mercado. Porém, trazem complexidade, principalmente na engenharia. A gente descobria as interferências apenas no processo produtivo ou no protótipo físico, gerando muito retrabalho”, avaliou.

Há cerca de dez anos, a empresa iniciou o programa Tech 3, migrando o ERP (mantendo o SAP), adotando a plataforma 3DEXPERIENCE para o PLM e o CATIA, para suportar grandes montagens de veículos completos.

O marco da jornada foi o desenvolvimento do DD G8 (Double Decker) 100% em ambiente digital, com interferências identificadas ainda em tempo de engenharia. Diretores e equipes validaram design e ergonomia em tamanho real um ano antes do lançamento oficial.

“A Marcopolo foi a primeira empresa do mundo a criar uma parametrização de projetos utilizando CATIA e 3DEXPERIENCE, reduzindo o trabalho repetitivo da engenharia e dando aos projetistas e engenheiros mais tempo para tomar decisões”, afirmou. A parametrização integra escopo 2D, modelo paramétrico 3D e design tables, gerando automaticamente a documentação e a integração com o SAP.

“Hoje, validamos 100% dos nossos novos projetos de forma digital. Com isso, reduzimos 50% do tempo na fabricação de protótipos e reduzimos em 45% o número de retrabalhos. Isso é um número muito expressivo”, concluiu Podewils.

O modelo digital do produto foi estendido ainda à simulação da própria linha de montagem e à ergonomia das estações.

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