Um gêmeo digital é uma réplica virtual detalhada de um objeto ou sistema físico ou digital. Um gêmeo digital é semelhante a um arquivo de design, mas também incorpora mudanças em tempo real com base na observação direta e no feedback do próprio objeto, normalmente por meio de sensores ou dispositivos de Internet das coisas (IoT). Os gêmeos digitais podem ser criados para edifícios, máquinas ou plataformas de perfuração offshore, mesmo para reconstruir a Catedral de Notre-Dame em Paris ou resolver os desafios tecnológicos do rover da NASA Mars.
Como funcionam os gêmeos digitais?
O software de gêmeo digital cria um modelo virtual do sistema a ser integrado e o apresenta como uma representação visual, que pode ser qualquer coisa, desde um diagrama 2D até um feed de vídeo e uma realidade virtual experimentada por meio de um fone de ouvido.
Ao contrário de muitos modelos, um modelo de gêmeo digital não é estático. Usando sensores e câmeras integrados, entre outros dispositivos, o modelo configura fluxos de dados do próprio sistema ou sistemas externos associados, fornecendo informações sobre as condições atuais ou métricas operacionais. Como ele incorpora esses fluxos de dados, o gêmeo digital pode refletir o sistema em tempo real. Com a ajuda do gerenciamento e processamento de dados, o gêmeo digital pode alertar as partes interessadas sobre mudanças, prever eventos futuros e fornecer uma visão de alto nível da integridade do sistema.
Além de espelhamento processos contínuos, um gêmeo digital traz todos os dados, tanto de arquivo quanto contextuais, sobre seu gêmeo físico em um só lugar. O gêmeo digital armazenará metadados detalhados sobre cada objeto físico em uso, até mesmo em peças individuais da máquina. Por exemplo, um gêmeo digital de um edifício de escritórios pode incluir registros de serviço sobre o sistema HVAC do edifício.
Esse tipo de gêmeo digital pode ser composto por uma hierarquia de gêmeos digitais menores que servem como blocos de construção. Um gêmeo digital de uma fábrica, por exemplo, também pode conter gêmeos de vários processos secundários, todos os equipamentos em uso e até mesmo o pessoal em serviço. O gêmeo digital de fábrica poderia fazer parte de um gêmeo digital maior das fábricas de uma empresa ou de toda a empresa.
As organizações que possuem ou operam ativos complexos, como edifícios de escritório e sistemas de transporte, precisam de maneiras de melhorar as operações, reduzir custos e fornecer produtos mais competitivos. Com redes de computadores de alta velocidade, processamento avançado de dados e, especialmente, tecnologia IoT, os gêmeos digitais podem incorporar mais dados e produzir insights mais rapidamente do que nunca.
O que você pode fazer com um gêmeo digital?
Há um número infinito de finalidades para gêmeos digitais, mas uma pequena lista de usos inclui:
- Uso da plataforma para prototipar e projetar
- Sistemas de monitoramento e solução de problemas
- Sistemas de teste
- Uso da análise de dados para otimizar processos
- Treinamento de novos contratados ou da força de trabalho existente
- Criação de ambientes de realidade virtual
- Designar um gêmeo digital para ser uma única fonte de verdade
Onde os gêmeos digitais estão causando impacto?
- Setores de arquitetura, engenharia e construção (AEC, Architecture, Engineering and Construction): Como um crescimento do modelo de informações sobre projetos e edifícios (BIM, Building Information Modeling) auxiliado por computador, os proprietários e gerentes de ativos no AEC se beneficiam da criação de gêmeos digitais detalhados de edifícios e sistemas. Esses gêmeos digitais ajudam a manter projetos de construção grandes e complexos operando dentro do prazo e do orçamento.
- Logística: Os gêmeos digitais podem fornecer a visão de alto nível necessária para gerenciar a combinação complexa de sistemas interdependentes e fatores externos imprevisíveis para uma instalação portuária ou de transporte.
- Fabricação: Os gêmeos digitais são amplamente encontrados na fabricação, onde são usados para monitorar e operar sistemas, rastrear processos de fabricação e analisar o desempenho.
- Cidades inteligentes: Cidades em todo o mundo, incluindo Cingapura e Londres, estão modelando todas as suas áreas metropolitanas usando gêmeos digitais, que podem ser usados para observar padrões de tráfego, analisar o crescimento, mapear a saúde pública e prever os efeitos das decisões de planejamento.
Desafios na criação e gerenciamento de gêmeos digitais
A tecnologia IoT amplamente disponível está trazendo os benefícios dos gêmeos digitais para mais setores e casos de uso, mas ainda há desafios tecnológicos, logísticos e até mesmo legais:
- Gerenciamento de dados: Os gêmeos digitais são executados em dados, quanto mais melhor, mas pode ser desafiador garantir que tudo seja enviado para os lugares certos sem redundância e que os gargalos não se formem.
- Arquitetura de rede e TI: Um gêmeo digital bem-sucedido requer uma rede, talvez uma combinação de redes, que possa lidar com as cargas de dados e usar padrões de dispositivos IoT. Os gêmeos digitais também podem exigir computação de borda para reduzir a latência e otimizar o desempenho da rede.
- Propriedade intelectual: A amplitude e os detalhes dos dados necessários para gêmeos digitais avançados tornam inevitável que haja conflitos em termos de acesso a dados confidenciais da empresa. Talvez, com a possibilidade de compartilhamento recíproco, as empresas chegarão a acordos sobre como esses dados valiosos podem ser compartilhados com segurança entre vários proprietários e gerentes de ativos.
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