O que são Gêmeos Digitais?
Gêmeos Digitais são modelos virtuais de sistemas físicos ou processos que podem ser usados para simular o comportamento e as interações dos sistemas reais. Eles são criados usando dados e informações coletadas de sensores e outras fontes, e podem ser usados para simular eventos futuros, testar cenários de operação e gerenciar ativos, sendo amplamente utilizados em setores como indústria, transporte e infraestrutura crítica.
Essa tecnologia está intimamente ligada ao BIM (Building Information Modeling) na área de engenharia e construção, visto que ambos visam a utilização de modelos digitais para gerenciamento de projetos e ativos. Enquanto o BIM se concentra na modelagem 3D e compatibilização de projetos, os gêmeos digitais se concentram na simulação e gerenciamento de sistemas de operação e manutenção.
Juntos, eles permitem que os projetistas, engenheiros e gerentes de construção tenham uma visão completa e precisa do projeto.
Para que servem os Gêmeos Digitais?
Na engenharia, a utilização de gêmeos digitais tem sido fundamental para melhorar a eficiência, reduzir custos e aumentar a segurança. Eles permitem que os engenheiros simulem e testem cenários de operação antes da construção, o que permite identificar e corrigir problemas antes que eles ocorram.
Além disso, os gêmeos digitais permitem monitorar e gerenciar ativos de forma mais eficiente, aumentando a segurança e a vida útil dos equipamentos. Com o uso cada vez mais frequente de gêmeos digitais, é esperado que a tecnologia continue a desempenhar um papel cada vez mais importante na engenharia e na construção.
A tecnologia pode ser utilizada para:
- Simular e testar diferentes cenários de operação e identificar otimizações para aumentar a eficiência e reduzir os custos;
- Monitorar e gerenciar ativos, identificando problemas antes que eles ocorram e planejando manutenção preventiva;
- Monitorar e gerenciar estoques, acompanhando a localização e fluxos para otimização da logística e planejamento de compras;
- Fornecer informações valiosas para ajudar a tomar decisões estratégicas e operacionais;
- Simular eventos de segurança e conformidade para testar a robustez dos sistemas e identificar vulnerabilidades;
- Simular novos projetos e testar novos produtos e processos antes de serem implementados em ambientes reais;
- Alimentar sistemas de automação e tomada de decisão, permitindo respostas rápidas a eventos e situações imprevistas.
A tecnologia é muito utilizada na manutenção predial, onde auxilia na detecção de falhas, reduz a necessidade de inspeções prediais in loco e permite o acompanhamento em tempo real da operação e eficiência dos sistemas analisados, sendo de extrema importância para efetiva aplicação da manutenção preditiva.
Tecnologias dos Gêmeos Digitais
Alguns exemplos de tecnologias utilizadas para criação e utilização de gêmeos digitais são:
- IoT (Internet das Coisas) – Sensores e dispositivos IoT são usados para coletar dados do sistema físico e alimentar o gêmeo digital;
- Big Data – Ferramentas de Big Data, como Hadoop e Spark, são usadas para armazenar e processar grandes volumes de dados coletados pelos sensores;
- Aprendizado de Máquina – Algoritmos de aprendizado de máquina são usados para modelar e prever o comportamento do sistema, e para identificar padrões e tendências nos dados;
- Modelagem 3D – Ferramentas de modelagem 3D são usadas para criar representações visuais do sistema físico e para simular o comportamento do sistema em diferentes cenários;
- Realidade Virtual e Aumentada – Tecnologias de realidade virtual e aumentada são usadas para visualizar e interagir com o gêmeo digital e para simular eventos e cenários;
- Automação – Sistemas de automação são usados para controlar o sistema físico e para responder a eventos e situações imprevistas identificadas pelo gêmeo digital;
- Computação em Nuvem – Plataformas de nuvem são usadas para armazenar e processar dados e para fornecer acesso remoto ao gêmeo digital;
- RFID – É uma tecnologia que permite a identificação e rastreamento de objetos através de ondas de rádio. É comumente usada em logística e gerenciamento de cadeias de suprimentos para monitorar a movimentação de bens e produtos. Além disso, também pode ser usada para controle de acesso, autenticação de produtos, monitoramento de recursos e controle de estoque.
Etapas de Implementação
A primeira etapa é coletar dados de sensores e outras fontes para criar um modelo preciso do sistema físico. É importante ter um plano de gerenciamento de dados, para garantir que os dados sejam armazenados de forma segura e organizada.
A próxima etapa é integrar os dados de diferentes fontes e sistemas para criar um modelo completo do sistema. Isso pode ser realizado usando ferramentas de integração de dados e plataformas de nuvem.
Em seguida, é necessário modelar o sistema de forma precisa e realista, para que o gêmeo digital possa ser usado para simular o comportamento real do sistema. Isso pode ser feito usando ferramentas de modelagem 3D e algoritmos de aprendizado de máquina.
Uma vez criado o gêmeo digital, é importante mantê-lo atualizado com os dados mais recentes e as modificações no sistema físico. Isso pode ser realizado usando ferramentas de automação e garantindo que haja uma equipe dedicada à manutenção do gêmeo digital.
Por fim, é importante garantir a segurança e conformidade dos dados do gêmeo digital, através de medidas de segurança e governança de dados, para garantir que as informações estejam protegidas contra acesso não autorizado e vazamento de informações.
