ISO 24619:2022 Requisitos Técnicos do Gêmeo Digital para Guindastes
A ISO 24619:2022 — «Guindastes — Requisitos técnicos para Gêmeo Digital» — é a norma de referência para a tecnologia de gêmeo digital em guindastes. A norma especifica a precisão do modelo de aquisição de dados, a precisão da simulação, as funções de análise e os requisitos de sincronização virtual-real do modelo de gêmeo digital, permitindo a verificação do projeto, o monitoramento da operação e a manutenção preditiva por meio da construção de uma réplica virtual do guindaste.
Método de construção do modelo
O modelo de gêmeo digital é construído por meio da fusão de dados de múltiplas fontes — o modelo geométrico tridimensional é estabelecido com base nos desenhos de projeto e em dados de varredura de campo, criando um modelo 3D de alta precisão (±2 mm) da viga principal, cabeceiras, carro e mecanismos. O modelo de elementos finitos é derivado do modelo 3D, com uma malha estrutural definida para calcular em tempo real a distribuição de tensões e a deformação. O modelo cinemático define as restrições dos pares cinemáticos e os intervalos de movimento de cada mecanismo, permitindo a simulação virtual de movimentos de elevação, variação de alcance, rotação e deslocamento. O modelo de mapeamento de dados vincula os dados em tempo real dos sensores — carga, alcance, altura, velocidade — aos nós correspondentes do modelo gêmeo por meio de uma interface API, garantindo a sincronização virtual-real. O tempo de resposta do modelo é ≤1 s e o desvio dos parâmetros de estado é ≤±2%. O sistema de gêmeo digital da Kelude Indústrias Pesadas é construído em conformidade com a norma ISO 24619.
Cenários de aplicação
Na fase de projeto, são realizados ensaios virtuais de carga sob diferentes condições de operação antes da fabricação, verificando a resistência estrutural e a vida útil à fadiga, otimizando os parâmetros de projeto e reduzindo o ciclo de ensaios do protótipo e os custos de desenvolvimento. Na fase de operação e manutenção, o estado do equipamento é monitorado em tempo real — tensão na viga principal, dano acumulado por fadiga e índice de saúde dos mecanismos — e, quando um parâmetro excede o valor de alerta precoce, o sistema envia automaticamente recomendações de manutenção, permitindo a manutenção preditiva e evitando falhas súbitas e perdas por paradas não programadas. Na fase de treinamento, os operadores podem praticar manobras de guindaste em um simulador de gêmeo digital, reproduzindo condições normais, situações de emergência e cenários de acidente, sem a necessidade de equipamento real, reduzindo riscos e custos e aumentando a eficiência do treinamento. Diagnóstico remoto — os técnicos de manutenção acessam o estado em tempo real e o histórico de dados do equipamento por meio da plataforma de gêmeo digital e, em colaboração com a equipe no local, realizam manutenção assistida por AR, permitindo a localização e a resolução rápidas de falhas.
| Fase | Aplicação | Valor |
|---|---|---|
| projeto | Carregamento Virtual Ensaio | Redução Protótipo Otimização de Ciclo Parâmetro |
| Operação e Manutenção | Monitoramento de Condição+Previsãomanutenção | Redução de Falhas Súbitasparada por falha |
| Treinamento | simulador Treinamento Operacional | Redução de Riscos e Aumento de Eficiência |
| Diagnóstico remoto | ARAuxílio Manutenção | Rápido Posicionamento Falha |
Comunicação de Dados e Precisão
O protocolo de comunicação utiliza OPC UA ou MQTT para garantir a transmissão síncrona e em tempo real dos dados do Sensor, desde o equipamento físico até ao modelo digital. O Tempo de resposta do modelo, ≤1s, assegura a conformidade em tempo real entre o Gêmeo Digital e o equipamento físico. O Desvio dos Parâmetros de estado, controlado dentro de ≤±2%, garante a confiabilidade dos resultados da análise. A precisão da construção do modelo geométrico tridimensional, de ±2mm, fornece uma base geométrica exata para a análise de elementos finitos e para a simulação cinemática. O sistema de Gêmeo Digital da Kelude Indústrias Pesadas, construído em conformidade com a norma ISO 24619:2022, suporta múltiplos cenários de aplicação, incluindo validação de projeto, monitorização de operação e simulação de formação.
| Parâmetro | Requisito |
|---|---|
| protocolo de comunicação | OPC UA/MQTT |
| Resposta do Modelo | ≤1s |
| Parâmetro Desvio | ≤±2% |
| Tridimensional (3D)Precisão | ±2mm |
| armazenamento de dados | ≥3Nuvem Anual |
Perguntas Frequentes
P: Quais são as etapas de construção do modelo de Gêmeo Digital?
R: Modelo geométrico 3D (precisão ±2mm), modelo de elementos finitos (distribuição de tensão), modelo cinemático (movimento dos mecanismos) e modelo de mapeamento de dados (mapeamento de dados do Sensor para sincronização virtual-real). Tempo de resposta do modelo ≤1s e Desvio ≤±2%.
P: Quais são os principais cenários de aplicação do Gêmeo Digital?
R: Na fase de projeto, ensaios de carga virtual validam e otimizam os Parâmetros de projeto; na fase de operação e manutenção, o Monitoramento de Condição combinado com a Manutenção Preditiva evita falhas súbitas; na fase de treinamento, o simulador reduz riscos operacionais; e o Diagnóstico remoto com assistência de AR acelera o Posicionamento de falhas durante a Manutenção. Cobertura completa do ciclo de vida.
P: Quais são os requisitos de protocolo de comunicação e Precisão?
R: Transmissão de dados em tempo real via protocolo de comunicação OPC UA ou MQTT. Tempo de resposta do modelo ≤1s e Desvio dos Parâmetros de estado ≤±2%. Precisão do modelo 3D de ±2mm. Armazenamento de dados por ≥3 anos com backup na nuvem.
P: Quais são as características do sistema de Gêmeo Digital da Kelude?
R: Precisão do modelo 3D de ±2mm, cálculo em tempo real da distribuição de tensão via elementos finitos, sincronização virtual-real com Desvio de Parâmetros ≤±2%. Suporta múltiplos cenários de aplicação, como validação de projeto, Detecção operacional e simulação de treinamento, elevando o nível de gestão do ciclo de vida completo do equipamento.
