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

COSTA, Daniel Mendes Gouvea da ¹; DESCHAMPS, Fernando ²; LOURES, Eduardo de Freitas Rocha ²
Curso do(a) Estudante: Engenharia de Produção – Escola Politécnica – Câmpus Curitiba
Curso do(a) Orientador(a): Engenharia Controle e Automação – Escola Politécnica – Câmpus Curitiba

Introdução: A crescente competitividade e volatilidade dos mercados têm levado as empresas a buscarem soluções cada vez mais inteligentes para garantir que o planejamento de produção seja ágil, preciso e adaptável às constantes mudanças na demanda e nas condições de operação. Dentro do contexto da Indústria 4.0, a integração de tecnologias digitais com processos produtivos tem se consolidado como um diferencial competitivo. Nesse cenário, o Digital Twin representação virtual em tempo real de um sistema físico destaca-se como uma ferramenta de alto valor para apoiar o planejamento e o controle da produção, permitindo não apenas simular cenários futuros, mas também prever gargalos, otimizar sequenciamentos e integrar revisões de demanda com restrições de capacidade e recursos. Objetivos: Apesar de seu potencial, a aplicação prática do Digital Twin no planejamento de produção enfrenta desafios significativos, incluindo a dificuldade de integrar dados provenientes de múltiplas fontes (ERP, MES, sensores de chão de fábrica, previsões de mercado), a interoperabilidade entre diferentes sistemas e plataformas, e a ausência de modelos teóricos consolidados que orientem a implementação dessa tecnologia em ambientes produtivos complexos. Muitos estudos ainda se concentram em aplicações pontuais ou provas de conceito, sem fornecer uma estrutura abrangente que permita sua adoção de forma escalável e replicável. Materiais e método: O presente estudo teve como objetivo desenvolver um modelo teórico robusto, baseado em arquitetura orientada a serviços (SOA), para aplicação de Digital Twin no planejamento e controle da produção industrial. A proposta foi fundamentada por uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL), conduzida segundo as diretrizes PRISMA, abrangendo 86 publicações relevantes de 2018 a 2024. Além disso, aplicou-se a metodologia Design Science Research (DSR) para estruturar o framework conceitual, garantindo que o modelo seja não apenas teoricamente sólido, mas também aplicável em contextos reais. Resultados: O modelo proposto é composto por quatro camadas principais: (1) Gestão de Dados, responsável por consolidar e processar informações de diversas fontes, considerando atualizações em tempo real; (2) Serviços de processamento, que englobam simulações detalhadas de processos produtivos, algoritmos de otimização de sequenciamento e programação, e modelos de previsão de demanda; (3) Integração e Orquestração, dedicada à coordenação e sincronização entre diferentes módulos e sistemas; e (4) Apresentação e Interface, que oferece recursos de visualização interativa, simulação de cenários e suporte à tomada de decisão. Considerações finais: A pesquisa contribui ao apresentar um modelo estruturado que possa orientar os pesquisadores na implementação de Digital Twin no planejamento da produção, priorizando interoperabilidade, escalabilidade e transparência nos processos decisórios. Além disso, recomenda-se que estudos futuros realizem validações empíricas em distintos contextos industriais, explorando não apenas dimensões técnicas, mas também os impactos organizacionais, as necessidades de capacitação das equipes e as adaptações necessárias nos modelos de negócio.

Palavras-chave: Digital Twin; Planejamento de Produção; Simulação; Industry 4.0; Otimização.

APRESENTAÇÃO EM VÍDEO

Esta pesquisa foi desenvolvida com bolsa PUCPR no programa PIBITI Jr.
Legendas:
  1. Estudante
  2. Orientador
  3. Colaborador

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