Imagine uma indústria capaz de identificar possíveis falhas em uma máquina antes que ela pare de funcionar. Ou uma construtora que consegue testar diferentes soluções de engenharia antes de iniciar uma obra.

Essas possibilidades estão relacionadas aos gêmeos digitais, também conhecidos como digital twins, uma tecnologia que permite criar representações virtuais de equipamentos, produtos, processos e sistemas físicos.

Combinando dados, sensores e simulações computacionais, empresas podem acompanhar operações, testar cenários e tomar decisões com mais informações.

A tecnologia vem ganhando espaço em setores como indústria, energia, construção civil, logística e saúde, principalmente pela possibilidade de reduzir riscos e melhorar a eficiência operacional.

O que são gêmeos digitais?

Gêmeos digitais são representações digitais de objetos, máquinas, processos ou sistemas reais.

Esses modelos podem utilizar informações do ambiente físico para reproduzir características e comportamentos, permitindo acompanhar o funcionamento de um equipamento ou simular diferentes situações.

Uma fábrica, por exemplo, pode criar um modelo digital de uma linha de produção para analisar como alterações na velocidade das máquinas influenciam a produtividade.

O Economia SP já abordou essa aplicação no artigo Digital Twins: eficiência e redução de custos através da simulação de processos, destacando o potencial da tecnologia para monitoramento e manutenção de equipamentos.

Como funcionam os gêmeos digitais?

O funcionamento depende da integração entre informações do ambiente físico e sistemas digitais.

Em aplicações mais avançadas, sensores instalados em equipamentos coletam dados sobre temperatura, pressão, vibração, velocidade e outras variáveis.

Essas informações alimentam um modelo computacional que permite analisar o comportamento do sistema.

A partir disso, a empresa pode:

• acompanhar o desempenho de equipamentos
• identificar comportamentos anormais
• simular mudanças operacionais
• testar diferentes cenários
• antecipar possíveis falhas
• avaliar oportunidades de melhoria

Nem todo gêmeo digital precisa operar com atualização em tempo real. O nível de integração depende da aplicação, da infraestrutura disponível e dos objetivos do projeto.

Qual a diferença entre gêmeo digital e simulação?

Embora estejam relacionados, os conceitos não são exatamente iguais.

Uma simulação tradicional permite representar o funcionamento de determinado sistema em condições previamente definidas.

Já um gêmeo digital busca manter uma conexão com o objeto ou processo real, utilizando dados para atualizar sua representação e apoiar análises ao longo do tempo.

Isso permite que o modelo acompanhe mudanças no ambiente físico e seja utilizado em diferentes etapas da operação.

A tecnologia também pode incorporar inteligência artificial e modelos preditivos para ampliar sua capacidade de análise.

Indústria é uma das principais aplicações

A indústria está entre os setores que podem obter benefícios importantes com os gêmeos digitais.

Em uma linha de produção, a tecnologia pode ajudar a identificar gargalos, avaliar alterações de processos e reduzir o risco de interrupções inesperadas.

O Economia SC apresentou um exemplo de aplicação na fabricação de pranchas de surfe. A Magic Surf utilizou tecnologia de gêmeos digitais no desenvolvimento e na produção de pranchas de carbono, permitindo reproduzir digitalmente os protótipos e aprimorar o processo produtivo.

A aplicação mostra que a tecnologia não está restrita a grandes fabricantes de automóveis ou equipamentos industriais.

Empresas de diferentes segmentos podem encontrar oportunidades quando precisam testar produtos, melhorar processos ou reduzir desperdícios.

Manutenção preditiva pode reduzir paradas

Uma das aplicações mais relevantes está na manutenção de máquinas e equipamentos.

Em vez de depender exclusivamente de revisões programadas ou esperar que uma falha aconteça, empresas podem utilizar dados operacionais para identificar sinais de desgaste.

Um gêmeo digital pode contribuir para acompanhar o comportamento de um equipamento e avaliar situações que aumentam a probabilidade de problemas.

Isso pode ajudar equipes de manutenção a planejar intervenções com maior precisão.

Entretanto, os resultados dependem da qualidade dos dados, dos modelos utilizados e da capacidade de interpretar corretamente os alertas.

Construção civil e infraestrutura também podem utilizar a tecnologia

Na construção civil, representações digitais podem apoiar o planejamento, a execução e a operação de edificações.

Empresas podem simular condições de uso, avaliar sistemas de climatização e analisar alternativas para melhorar a eficiência energética.

Em projetos de infraestrutura, a tecnologia pode contribuir para o acompanhamento de pontes, barragens e outras estruturas.

O Economia PR mostrou essa possibilidade ao apresentar a participação de empresas de engenharia no Encadear Summit, evento que destacou aplicações de gêmeos digitais em estruturas e processos produtivos.

A integração entre engenharia, sensores e análise de dados pode ampliar as possibilidades de monitoramento e manutenção.

Setor de energia encontra novas oportunidades

Os gêmeos digitais também podem ser utilizados para simular o funcionamento de sistemas de geração e distribuição de energia.

Isso permite desenvolver treinamentos, testar procedimentos e analisar condições operacionais sem necessariamente interferir em equipamentos reais.

O Economia PR apresentou um exemplo ao noticiar que uma startup brasileira levou tecnologia de simulação imersiva a um evento global de energia.

A solução apresentada envolvia simulações de processos de geração de energia em ambiente virtual, demonstrando aplicações da tecnologia na capacitação de profissionais.

Inteligência artificial amplia as possibilidades

A integração com inteligência artificial pode tornar os gêmeos digitais mais sofisticados.

Enquanto sensores coletam informações, sistemas de IA podem identificar padrões, reconhecer anomalias e apoiar previsões.

O Economia SP discutiu essa convergência no artigo Muito além da automação: IA é o novo eixo para inovação das indústrias, destacando o uso de gêmeos digitais para acelerar o desenvolvimento de produtos e testar cenários.

A combinação também pode ajudar empresas a comparar alternativas antes de realizar investimentos físicos.

Quais são os benefícios para as empresas?

A adoção de gêmeos digitais pode oferecer vantagens operacionais e estratégicas, dependendo do contexto.

Entre os benefícios potenciais estão:

• redução de paradas não planejadas
• melhoria da produtividade
• diminuição de desperdícios
• testes de produtos antes da fabricação
• maior precisão no planejamento
• monitoramento de equipamentos
• apoio à manutenção preditiva
• melhoria da eficiência energética
• redução de riscos em determinadas operações

Esses resultados não são automáticos. Dependem da implementação e da adequação da tecnologia ao problema que a empresa deseja resolver.

Quais são os desafios de implementação?

Apesar do potencial, desenvolver um gêmeo digital exige investimentos e planejamento.

Um dos principais desafios está na disponibilidade de dados confiáveis.

Empresas que possuem equipamentos antigos ou sistemas pouco integrados podem enfrentar dificuldades para reunir informações necessárias.

Outros obstáculos incluem:

• custos de implantação
• integração com sistemas existentes
• segurança da informação
• necessidade de profissionais especializados
• manutenção dos modelos digitais
• definição de indicadores de desempenho

Também é importante avaliar se a complexidade da solução é compatível com o benefício esperado.

Nem toda operação precisa de um gêmeo digital completo.

Como uma empresa pode começar?

O primeiro passo é identificar um problema operacional concreto.

Pode ser uma máquina que apresenta falhas frequentes, um processo com desperdício elevado ou uma etapa produtiva que precisa de maior previsibilidade.

A partir disso, a empresa pode avaliar quais informações já possui e quais dados adicionais precisam ser coletados.

Projetos-piloto permitem testar a tecnologia em escala reduzida antes de ampliar os investimentos.

Também é importante estabelecer indicadores para acompanhar resultados, como tempo de parada, produtividade, custos de manutenção e consumo de recursos.

Gêmeos digitais aproximam o mundo físico do digital

A transformação digital das empresas não está limitada à automação de tarefas administrativas.

Tecnologias como os gêmeos digitais permitem conectar operações físicas a sistemas capazes de monitorar, simular e analisar diferentes situações.

Esse movimento pode transformar a maneira como produtos são desenvolvidos, equipamentos são mantidos e decisões operacionais são tomadas.

Mais do que criar uma cópia virtual de uma máquina ou processo, os gêmeos digitais oferecem às empresas a possibilidade de testar decisões no ambiente digital antes de aplicá-las ao mundo real.