Entre as diversas inovações que estão revolucionando a construção civil, os gêmeos digitais são uma de especial destaque. Isso porque, ao utilizar o modelo que replica o projeto no ambiente virtual, é possível antecipar soluções e mitigar eventuais problemas, trazendo mais segurança e eficácia para as obras.

Para entender melhor sobre como os gêmeos digitais funcionam e de que forma eles podem ser aplicados em projetos de infraestrutura, conversamos com Natália Nakamura Barros, arquiteta no TechLab da Sondotécnica e doutora pela Unicamp.

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Os principais benefícios do uso de gêmeos digitais na construção de grandes projetos

“O gêmeo digital consiste em uma réplica virtual de um ativo do mundo real, no qual é possível visualizar dados em tempo real. Sensores de Internet das Coisas (IoT) são instalados nos ativos de infraestrutura para coletar e transmitir dados para a sua réplica virtual”, diz Natália.

Ela complementa: “Neste ponto, o gêmeo digital fornece todos os dados relevantes sobre o estado do gêmeo físico. A tecnologia de gêmeos digitais está ganhando popularidade rapidamente no setor de infraestrutura como um meio de criar réplicas virtuais de sistemas físicos, permitindo monitoramento, análise e previsão de desempenho em tempo real.”

A especialista também ressalta a importância da tecnologia “para fornecer as especificações de construção, agilizar o processo de aquisição e organizar o processo de construção no canteiro de obras.”

Ainda de acordo com ela, “insights podem ser obtidos em diferentes aspectos, como logística de materiais, gerenciamento de fluxo de trabalho e previsão de custos.”

“Além disso, o gêmeo digital pode ser usado para comparar o processo de construção e o modelo previsto, o que permite o acompanhamento do progresso da construção em tempo real”, complementa Natália.

Como a implementação dessa tecnologia pode impactar a eficiência e a redução de custos nas obras?

Abordando os benefícios dos gêmeos digitais em obras de infraestrutura, a especialista destaca “a capacidade de monitoramento preciso e contínuo, que possibilita o acompanhamento em tempo real das condições e do desempenho das estruturas.”

De acordo com Barros, “essa integração digital permite não apenas o controle de qualidade durante a execução, mas também facilita a identificação e a correção antecipada de problemas, reduzindo custos e evitando atrasos no cronograma da obra.”

Ela observa também que “uma das principais aplicações das técnicas de gêmeos digitais é a manutenção preditiva, no diagnóstico e prognóstico de falhas e monitoramento e controle remotos do ativo de infraestrutura.”

Os desafios que as empresas enfrentam ao adotar gêmeos digitais em projetos de infraestrutura

Questionamos Natália sobre os obstáculos que as empresas da construção civil encaram na adoção do modelo de gêmeos digitais.

Na opinião dela, “a implementação dessa tecnologia requer recursos financeiros para aquisição de software, sensores e infraestrutura digital, o que pode ser um obstáculo, sobretudo para empresas que operam com margens de lucro estreitas.”

“Além disso, a integração de gêmeos digitais exige equipes qualificadas, capazes de lidar com ferramentas avançadas, como modelagem de dados, Inteligência Artificial e IoT, o que demanda investimento em treinamento e recrutamento especializado”, continua a especialista.

A arquiteta também pontua que, “para que os gêmeos digitais sejam efetivos, é necessário consolidar dados provenientes de diversas fontes e sistemas, o que pode ser complexo devido à falta de padronização.”

“Além disso, garantir a segurança e a integridade dos dados é essencial, já que projetos de infraestrutura muitas vezes envolvem informações sensíveis. Assim, as empresas precisam investir em segurança cibernética e em estratégias robustas de governança de dados, o que aumenta a complexidade e o custo de implementação dessa tecnologia”, continua Barros.

Exemplos práticos de obras de infraestrutura onde o uso de gêmeos digitais trouxe resultados significativos

Pedimos também para que Natália destacasse alguns exemplos de projetos em que os gêmeos digitais foram usados com sucesso. Sobre esse aspecto, ela diz que “um exemplo notável do uso de gêmeos digitais em infraestrutura é o Aeroporto Internacional de Heathrow, em Londres.”

Ainda de acordo com nossa convidada, “com essa tecnologia, o aeroporto conseguiu monitorar e otimizar continuamente seus sistemas de operação, desde as pistas até as instalações de segurança e movimentação de passageiros.”

Nas palavras de Natália: “O gêmeo digital permite a simulação de cenários, o que ajuda na tomada de decisões para melhorar a eficiência e reduzir interrupções operacionais. Esse monitoramento em tempo real foi essencial para aumentar a produtividade e reduzir custos de manutenção.”

Ela menciona também a construção do gêmeo digital de Sydney, na Austrália. A especialista destacou mais sobre esse projeto:

“O gêmeo digital integra vários tipos de fontes de dados, como todo o layout 3D da cidade, o movimento do transporte público em tempo real, simulação de transporte para gerenciamento de cenários de incidentes em tempo real, layout de encanamentos de água via transmissão de dados de detecção de IoT e transmissão em tempo real da qualidade do ar de estações de monitoramento em Sydney”.

Continuando, Barros diz que: “Um gêmeo digital possibilita a visibilidade contínua do que está acontecendo no mundo real.  Este trabalho oferece muitos benefícios atuais e futuros, aumentando a compreensão de ambientes complexos do mundo real e permitindo a tomada de decisão informada baseada em dados reais.”

O futuro dos gêmeos digitais em obras de infraestrutura

Para concluir, pedimos a Natália que indicasse sua visão sobre o futuro dos gêmeos digitais para essas obras de infraestrutura, destacando quais são os próximos movimentos que ela acredita que serão dados em relação à tecnologia.

“O futuro dos gêmeos digitais em obras de infraestrutura aponta para o avanço e integração com a Internet das Coisas (IoT), Inteligência Artificial (IA) e outras tecnologias, como os veículos autônomos e robotização”, refletiu.

De acordo com a arquiteta, “com o desenvolvimento contínuo destas tecnologias, os gêmeos digitais tendem a se tornar ainda mais sofisticados, oferecendo monitoramento em tempo real de altíssima precisão e uma capacidade preditiva robusta para identificar e resolver problemas antes que impactem a operação.”

Seguindo na visão de Natália, “esse aprimoramento vai tornar os projetos de infraestrutura mais resilientes, com estruturas que se auto ajustam e se adaptam ao ambiente, promovendo maior segurança e longevidade.”

Falando do longo prazo, ela diz acreditar que “a convergência de gêmeos digitais com tecnologias emergentes deve possibilitar novos modelos de manutenção preditiva e gestão operacional, com melhorias significativas na sustentabilidade.”

A especialista conclui sua visão, apontando que “estruturas como pontes e ferrovias, por exemplo, poderão ser monitoradas de forma contínua para garantir que estejam funcionando de maneira eficiente e segura, reduzindo o consumo de materiais e a pegada de carbono.”

Por fim, Natália diz que, “com essa evolução, os gêmeos digitais podem se tornar essenciais em políticas de infraestrutura inteligente, onde dados integrados e processos automatizados suportam um ciclo de vida completo da infraestrutura, da concepção à manutenção, beneficiando tanto as empresas quanto a sociedade.”
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