“Espelho digital” da realidade com o design virtual da Dassault – duplicação virtual transformando o desenvolvimento e a fabricação de produtos, permitindo processos mais eficientes, em 02.01.25

No dia 02, a articulista especialista em aviação Amy Wilder postou texto na mídia AIN on line com título “Reality’s digital mirror with Dassault’s virtual design”, para abordar o uso da tecnologia digital nos projetos aeronáuticos – no caso explorando a atual experiência da fabricante francesa Dassault com o processo de duplicação digital (digital twin).

Wilder escreveu que a Dassault Systèmes está avançando com uma tecnologia de duplicação virtual (virtual twin) que acredita poder transformar a maneira como as aeronaves são projetadas, fabricadas e mantidas. Por meio da duplicação virtual – com a criação de réplica digital de objetos físicos, ambientes ou sistemas – os engenheiros podem simular, testar e otimizar aeronaves usando pontos de dados antes de produzi-las fisicamente.

Conhecida pelo design de gerenciamento de ciclo de vida (vida útil) de produtos e projeto em 3D, a Dassault Systèmes hoje dispõe de processo de criar um modelo digital que simula o comportamento real de uma aeronave e as cargas aerodinâmicas, e forças resultantes, de vôo. Essa “contraparte” digital pode replicar os componentes estruturais e o desempenho aerodinâmico de uma aeronave. A Dassault também pode criar “pares” de instalações de fabricação para evitar possíveis problemas de produção antes que quaisquer materiais físicos sejam comprometidos com uma montagem.

Imagem: por AIN on Line

Provando Conceitos
A Força Aérea do EUA (USAF), por meio de sua iniciativa “ECreate Before You Aviate” ie, criação antes do vôo, está desafiando as fabricantes de aeronaves a provar as capacidades de novos projetos de aeronaves por meio de simulações e modelos digitais antes da produção e operação em vôo fisicamente. Isso marca uma mudança em que empresas privadas e agências governamentais priorizam os testes de “prova de conceito” antecipadamente.

“Estamos realmente [desenvolvendo modelos] em todos os níveis, da aviação comercial ao espaço, à defesa, às cadeias de suprimentos ou às companhias aéreas”, disse David Ziegler, vice-presidente de aeroespacial e defesa da Dassault Systèmes. “E os desafios são um pouco diferentes, quer você se concentre no mundo da Defesa ou se concentre na comercialização. Na Defesa, o nome do jogo é aumentar a produção e gerenciar a crescente complexidade dos produtos. Você viu a mudança e a transferência de aeronaves caça com plataforma para plataformas e de sistemas para sistemas, é cada vez mais complexo. É como gerenciar essa complexidade enquanto, ao mesmo tempo, [gerencia] a produção e a distribuição. Há outra mudança de paradigma no curto prazo: como aumentar minha produção e minha cadeia de suprimentos? Como gerenciar minha cadeia de suprimentos e os problemas da cadeia de suprimentos que o mundo precisa porque todo mundo quer viajar? E, ao mesmo tempo, como gerenciar a descarbonização, que é algo absolutamente não relacionado à Defesa?”, disse Ziegler.

Produtos duplicados (cópias) virtuais ou digitais têm sido usados ​​há décadas para responder a essas perguntas e têm sido chamados por vários nomes. A NASA usou uma forma dessa modelagem durante as missões Apollo, mas o conceito não foi designado como tal até o final dos anos 90 – inicialmente em referência à infraestrutura e ao planejamento urbano.

“Cópia” virtual – tecelando um fio digital
Na área da saúde, cópia virtual de órgãos humanos auxilia na pesquisa médica, no desenvolvimento de medicamentos e nos planos de tratamento. Na indústria automotiva, cópia virtual simula condições de dirigibilidade e serve para otimizar o desempenho do veículo e desenvolver sistemas de controle de direção autônomo.

Na aviação, as fabricantes podem melhorar os projetos de fuselagem e a eficiência de combustível, e antecipar as necessidades de manutenção replicando o desempenho de uma aeronave sob vários estressores.

“A primeira vantagem é poder se mover mais rápido [no desenvolvimento do produto] e projetar, testar e encontrar a tecnologia mais apropriada”, disse Ziegler. “Porque se quisermos fazer a transição para um net-zero [emissão de carbono líquido zero],  não é fabricar uma aeronave, mas fabricar uma aeronave que consumirá muito menos combustível, ou que fará a transição para uma nova forma de energia. Para isso, precisamos de novos tipos de materiais — compostos mais avançados. Precisamos de novos tipos de controles de vôo [e] novos formatos de aeronaves. Portanto, há muita tecnologia nova que precisamos incorporar”, explicou Ziegler.

A Dassault desenvolveu o que chama de plataforma “3DExperience” para integrar dados de várias fontes, incluindo modelos elaborados em desenho CAD, resultados de simulação e dados de sensores do mundo real. Esta plataforma (e outras semelhantes) gera réplicas digitais altamente precisas e permite a prototipagem sem usar recursos finitos. A plataforma também acelera o processo, pois o cronograma entre a ideação e o teste diminui no mundo digital. O objetivo da Dassault é criar um “fio digital” contínuo ao longo do ciclo de vida de uma aeronave que permita que projetistas, engenheiros e operadores colaborem e tomem decisões baseadas em dados.

Plataforma 3DExperience – Dassault Systèmes
Réplica digital para “mundo virtual” onde os desenvolvedores de produtos podem testar seus projetos com simulações realistas, economizando tempo e recursos

Imagem: AIN on Line

As cópias virtuais (“gêmeos digitais”) contribuem para aeronaves mais seguras e confiáveis, identificando riscos e falhas potenciais antes que eles surjam na realidade física, acredita a Dassault. À medida que a tecnologia avança, as aplicações potenciais da tecnologia de gêmeos digitais estão se expandindo.

A Dassault prevê um futuro em que os mundos virtual e físico convergem. Usando inteligência artificial, aprendizado de máquina e a “internet das coisas”, as empresas podem criar produtos e sistemas inteligentes e auto-otimizáveis ​​— e potencialmente economizar fundos significativos no desenvolvimento, fabricação e manutenção de aeronaves, algo importante à medida que a demanda por sustentabilidade aumenta. [EL] – c/ fonte