O termo Gêmeos Digitais, ou Digital Twins – em tradução livre –, consiste na criação de réplicas virtuais de objetos ou sistemas físicos que podem ser usados para simular, analisar e otimizar processos em diferentes estágios de desenvolvimento. O conceito, apresentado em 2002 por Michael Grieves, permite uma representação precisa do comportamento e do desempenho dos sistemas físicos em um ambiente virtual, facilitando tomadas de decisões mais rápidas e eficazes.

Esse tipo de interação permite que o engenheiro ou arquiteto consiga identificar com mais facilidade todos os pontos que deverão ser ajustados ao longo da obra e, principalmente, tudo aquilo que ainda pode ser melhorado no projeto. A simulação de projetos por meio de uma réplica digital é possível graças aos dados coletados com a ajuda de outras tecnologias, como scanner 3D, drones, inteligência artificial (IA), internet das coisas (IoT) e machine learning.

Todos esses apoiadores têm por finalidade garantir que os Digital Twins estejam integrados a sensores que permitam a coleta de dados em tempo real, tornando-se assim uma réplica atualizada e dinâmica, possibilitando análises profundas e a tomada de decisões mais eficazes. 

“Por exemplo, em um prédio comercial, sensores de presença, qualidade do ar e detecção de vazamentos podem fornecer informações contínuas sobre as condições do prédio”, explica o engenheiro e desenvolvedor de software Eduardo Prata Martins Zonta.

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Ele conta ainda que, com base nesses dados, o sistema pode otimizar a eficiência energética de um prédio ajustando sistemas de iluminação e ar-condicionado automaticamente em áreas não utilizadas ou melhorando a ventilação em áreas onde a qualidade do ar é insuficiente.

“Além disso, o sistema pode alertar sobre vazamentos de água ou gás e até mesmo tomar medidas preventivas, como fechar automaticamente válvulas de água para mitigar danos causados por vazamentos detectados pelos sensores”, comenta Zonta. 

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Na operação de edifícios inteligentes (Smart Buildings), os gêmeos digitais se mostram ainda mais essenciais. Utilizando sistemas integrados, é possível empregar o modelo digital não apenas para simulação e análise, mas também para gerenciar eficientemente os ativos e documentos de um edifício. 

“Por exemplo, dentro do modelo digital, cada componente físico, como uma impressora, pode ter uma réplica virtual detalhada. Usuários podem acessar facilmente todos os documentos relacionados a essa impressora - manuais, registros de manutenção, especificações técnicas - simplesmente selecionando sua representação no modelo digital”, explica Eduardo.

Tecnologia aliada à economia e ao meio ambiente

Em relação à questão econômica e ambiental, a utilização de gêmeos digitais oferece benefícios significativos como, por exemplo, eficiência energética. Por meio da integração com sistemas inteligentes de gestão de energia, a inteligência artificial pode ser aplicada para adaptar automaticamente os sistemas de aquecimento e refrigeração às condições reais, como temperatura externa e ocupação interna dos edifícios. 

“Isso permite uma operação mais eficiente, reduzindo o consumo desnecessário de energia e, consequentemente, os custos operacionais”, afirma Zonta.

Com o suporte da IA, os gêmeos digitais facilitam a identificação precoce de sinais de desgaste ou falha em equipamentos críticos. “Esta capacidade de previsão minimiza a necessidade de reparos emergenciais e evita interrupções no fornecimento de serviços essenciais”, diz o engenheiro de software. 

Além disso, o uso da tecnologia contribui para uma substancial redução das emissões de carbono ao aprimorar a eficiência energética dos edifícios. “Utilizando inteligência artificial, os sistemas podem prever padrões de consumo e ajustar automaticamente o uso de energia em tempo real, o que minimiza o desperdício.”