Empresas preparadas para o futuro transformam, resolvem problemas e renovam produtos, sejam eles físicos ou digitais, usando gêmeos digitais de forma eficaz. Ainda não está familiarizado com o conceito? Descubra mais detalhes abaixo!
A Internet das Coisas (IoT) permite que as organizações coletem uma vasta quantidade de dados do mundo real. Quando aplicada a objetivos empresariais, a IoT revoluciona diversos processos de fabricação e de prestação de serviços. Além disso, auxilia empresas na criação de simulações em tempo real, tanto para produtos/serviços novos quanto para os já existentes.
Um nível avançado de simulação, conhecido como gêmeo digital e impulsionado pela IoT, oferece dados precisos e atualizados diretamente do campo de operação.
Ao se aprofundar no conhecimento técnico e teórico do conceito de gêmeo digital, você abrirá portas para inúmeras oportunidades.
Você pode desenvolver soluções como uma agência especializada em gêmeos digitais para grandes corporações, ou ainda, assegurar posições de destaque em empresas líderes de mercado, com salários atrativos. Sem mencionar a possibilidade de aplicar essa tecnologia em seu próprio negócio. Vamos então explorar o que é, como funciona, por que é relevante, e todos os detalhes sobre os gêmeos digitais.
O Conceito de Gêmeo Digital
Um gêmeo digital representa um modelo virtual, gerado por computador, de produtos físicos, ativos, equipes de trabalho, fluxos de processos empresariais e softwares digitais.
Durante todo o ciclo de vida de um produto, o gêmeo digital coleta dados em tempo real por meio de sensores e entradas de pesquisa. Um algoritmo de análise processa esses dados para gerar previsões sobre o futuro.
Dessa forma, as equipes de desenvolvimento de produtos têm a capacidade de identificar falhas, aprimorar produtos em ciclos de desenvolvimento subsequentes, descobrir novas oportunidades de negócios, e muito mais.
É possível criar gêmeos digitais para qualquer área de interesse comercial. Tudo pode ser replicado em um ambiente computacional, desde um simples depósito de mercadorias até a sede de uma empresa, naves espaciais, plataformas petrolíferas, sistemas hyperloop, CRMs e softwares de segurança cibernética.
Como Operam os Gêmeos Digitais?
O processo de um gêmeo digital inicia-se com a criação de uma representação gráfica de um objeto físico. Por exemplo, se você deseja uma réplica digital de um edifício de escritórios, utilize um software CAD para projetar a arquitetura. Além disso, é possível empregar scanners 3D para digitalizar os espaços internos do edifício, conferindo um realismo ainda maior à réplica digital.
Em seguida, é necessário instalar dispositivos IoT para coletar dados. Isso pode incluir termostatos, câmeras de segurança inteligentes com capacidade OCR, caixas de Wi-Fi mesh, sensores de temperatura, sensores de umidade, sensores de qualidade do ar, sensores de som ambiente, entre outros.
Com um ou mais dispositivos de análise de borda, você pode coletar informações valiosas desses dispositivos e sensores IoT. Após a análise local, esses dados podem ser armazenados na nuvem, e os insights obtidos podem ser usados para construir um modelo dinâmico do edifício em um computador, utilizando o modelo CAD.
O gêmeo digital replicará todas as atividades que ocorrem dentro do edifício. Com um fluxo contínuo de informações, é possível prever o fluxo de pessoas, o consumo de eletricidade, a cobertura da rede Wi-Fi, o uso de ar condicionado, a otimização do espaço comercial, e muito mais.
Classificações de Gêmeos Digitais
#1. Gêmeos de Ativos de Negócios
Quando dois ou mais componentes de um negócio trabalham em conjunto para gerar resultados de valor, isso é considerado um ativo de negócio. Ao criar gêmeos digitais desses ativos, obtêm-se os gêmeos de ativos.
Essas réplicas digitais são úteis para analisar as interações entre os componentes no mundo real e coletar dados de desempenho para aprimorar processos.
#2. Gêmeos de Peças ou Componentes
Gêmeos de componentes ou peças são representações digitais das menores unidades de um processo de negócios. Por exemplo, um transportador, um braço robótico, entre outros, podem ser modelados digitalmente em um software para fins de simulação.
#3. Gêmeos de Unidade ou Sistema
Gêmeos de unidade são representações digitais que recebem dados em tempo real de sistemas de negócios que são capazes de produzir um intermediário ou um produto final. Um exemplo é uma máquina de engarrafamento de água mineral que prepara a água para o processo de rotulagem.
#4. Gêmeos de Processo ou Fluxo de Trabalho
Gêmeos digitais no nível de processos ou fluxos de trabalho representam os níveis mais altos de réplicas digitais. A criação de uma simulação digital de uma fábrica de veículos, por exemplo, constitui um gêmeo de processo.
Gêmeos de processo mostram como a equipe humana, os robôs, as unidades de produção e outros equipamentos trabalham em conjunto para fabricar carros.
Gêmeos Digitais vs. Simulação
Embora ambos possam parecer similares, a tabela abaixo destaca as principais diferenças:
| Características/Atributos | Gêmeo Digital | Simulação |
| Escala | Abrange desde pequenos sistemas de negócios até grandes fábricas. | Geralmente, as empresas utilizam a simulação para necessidades específicas em pequena escala, como pilotar aviões ou simular ataques cibernéticos. |
| Dados ao vivo | Dados coletados em tempo real do ambiente de execução do objeto digitalizado são fundamentais para a tecnologia de gêmeos digitais. | Uma simulação não requer dados em tempo real. |
| Escopo do estudo | Possibilita estudar um negócio como um todo ou tarefas minuciosas. | A simulação foca em tarefas específicas. |
| Compartilhamento de insights | O gêmeo digital compartilha automaticamente os insights com o objeto ou processo físico. | Em simulações, os insights não são compartilhados automaticamente, sendo necessário implementar manualmente os resultados. |
Aplicações Práticas dos Gêmeos Digitais
#1. Manufatura
Gêmeos digitais são utilizados para espelhar o ciclo de vida de um produto. Por isso, não é surpreendente que eles se tornaram essenciais em todas as fases da produção, desde o design até a finalização do produto, guiando todas as etapas do processo.
#2. Saúde
Assim como produtos e serviços, pacientes também podem se beneficiar da tecnologia de gêmeos digitais. Diversos dispositivos de IoT na área da saúde coletam dados em diferentes níveis.
Especialistas podem aplicar esses dados e estratégias de tratamento em uma réplica digital para simular a situação, possibilitando a identificação das melhores formas de tratar uma condição médica.
#3. Automobilístico
Veículos são compostos por diversos sistemas complexos, variáveis e que trabalham em conjunto. Engenheiros e projetistas usam extensivamente os gêmeos digitais no design e fabricação de automóveis.
Essa abordagem ajuda a aprimorar veículos, reduzir custos de produção e gerar lucros significativos para o setor automotivo.
#4. Varejo
Grandes redes de varejo já estão utilizando a tecnologia de gêmeos digitais em seus shoppings e praças.
Eles coletam dados dos clientes através de dispositivos IoT que monitoram o sentimento do cliente com relação a produtos, embalagens, escolha de marcas, preços, etc.
Com a análise desses dados, as equipes de marketing podem criar estratégias para maximizar as vendas.
Utilização de Gêmeos Digitais na IoT
As tecnologias IoT e de gêmeos digitais são interligadas. É necessário implementar dispositivos IoT para coletar dados sobre o objeto real e transferi-los para a réplica digital em um servidor.
A capacidade dos dispositivos IoT de se comunicarem entre si e com um servidor central facilita a coleta de dados abrangentes sobre o objeto monitorado. Esses dispositivos fornecem dados constantemente, permitindo que o modelo de gêmeo digital analise e apresente insights sobre o desempenho.
Da mesma forma, fabricantes de IoT também podem criar réplicas digitais de dispositivos, casas ou escritórios inteiros, testando a eficácia de novos dispositivos que desejam desenvolver.
Por exemplo, um fabricante de IoT pode simular uma casa inteligente usando CAD e digitalização 3D de uma casa física. Em seu gêmeo digital, pode posicionar diferentes dispositivos IoT em várias localizações e verificar se eles conseguem se conectar à rede Wi-Fi ou se precisam de melhorias.
Vantagens do Gêmeo Digital
A seguir, as vantagens que sua empresa terá ao adotar esta tecnologia:
#1. Eficiência Aprimorada
Quando um novo produto está em desenvolvimento, o processo de fabricação pode ser otimizado em tempo real, substituindo equipamentos defeituosos, prevenindo acidentes e minimizando o tempo de inatividade do sistema.
#2. Pesquisa e Desenvolvimento Econômicos
Com uma réplica digital de um produto ou serviço, você possui uma grande quantidade de dados de desempenho em um servidor centralizado.
Assim, é possível segmentar os dados para fazer previsões e formular hipóteses. Se essas hipóteses se confirmarem, você poderá descobrir novos produtos, serviços ou modelos de receita a partir de produtos e serviços existentes.
#3. Melhor Desempenho
Você pode assegurar o desempenho máximo de produtos e serviços coletando dados em tempo real com IoT e aplicando-os em gêmeos digitais.
Por exemplo, qualquer falha futura do sistema aparecerá automaticamente em sua tela, permitindo que você desligue o processo com segurança e substitua os equipamentos imediatamente para evitar perdas de produção.
#4. Monitoramento Simplificado
Equipamentos de fabricação perigosos podem ser monitorados remotamente usando um modelo de gêmeo digital.
#5. Previsão
Os setores de manufatura e hotelaria podem prever com precisão sua capacidade de produção ou manutenção para grandes encomendas.
#6. Redução do Tempo de Produção
Além disso, é possível minimizar falhas, impurezas e o tempo de produção simulando diversos problemas e soluções em seu gêmeo digital, aplicando-os posteriormente ao produto para aprimorá-lo.
#7. Gerenciamento do Fim da Vida Útil do Produto
Fabricantes podem planejar com antecedência o gerenciamento do fim da vida útil ou estratégias de reciclagem, mesmo antes de produzir protótipos.
Réplicas digitais também podem fornecer informações sobre materiais perigosos, permitindo que projetistas utilizem alternativas mais seguras.
Desafios dos Gêmeos Digitais
Como qualquer nova tecnologia, o gêmeo digital também enfrenta alguns desafios:
- Sensores IoT coletam grandes quantidades de dados do mundo real para o programa de gêmeos digitais, mas a análise eficiente desses dados é um grande desafio.
- Antes de analisar os dados, é necessário processá-los por meio de limpeza e formatação, o que representa um gargalo.
- Como você está coletando terabytes de dados, é necessário armazená-los com segurança até extrair insights, o que eleva os custos.
- A tecnologia de gêmeos digitais depende muito da IoT, uma infraestrutura dispendiosa que requer manutenção, grande armazenamento, internet de alta velocidade e monitoramento de segurança.
- Integrar as ferramentas de criação de gêmeos digitais com softwares de consumo é um grande desafio. Grandes desenvolvedores de software criam integrações individuais, como a integração CAD para software PLM, o que pode levar ao monopólio e aprisionamento de fornecedores.
- O fluxo de informações do gêmeo digital pode ser restrito devido a fornecedores que não desejam compartilhar dados internos de seus processos, cadeias de suprimentos, estoques, etc.
- A tecnologia é complexa e possui uma curva de aprendizado acentuada, exigindo a contratação de profissionais qualificados e bem remunerados.
A seguir, explore o futuro da tecnologia de gêmeos digitais.
O Futuro dos Gêmeos Digitais
O crescimento futuro dos gêmeos digitais dependerá principalmente da inteligência artificial e do aprendizado de máquina. As empresas estenderão a aplicação da tecnologia para além de ativos e processos mais dispendiosos, para abranger qualquer área relevante para o crescimento, à medida que a tecnologia se tornar mais acessível.
De acordo com a Fortune Business Insights, o mercado de gêmeos digitais deverá alcançar US$ 96,49 bilhões até 2029.
A computação em nuvem, a realidade aumentada e a IoT também desempenharão um papel crescente na implementação de gêmeos digitais. Essas áreas apresentarão uma grande demanda por profissionais qualificados.
Recursos de Aprendizagem
Construindo Gêmeos Digitais Industriais
O livro “Building Industrial Digital Twins” ensina a criar um Produto Viável Mínimo (MVP) utilizando a tecnologia de gêmeos digitais.
Ele aborda a interface do Microsoft Azure Digital Twin, como projetar, operar e manter ativos e produtos industriais, além de apresentar exemplos de uso prático e casos de uso da tecnologia.
Gêmeo Digital: Um Guia Completo
“Digital Twin: A Complete Guide” oferece materiais digitais e uma cópia impressa do livro.
Este guia ajuda a desenvolver conhecimento sobre a tecnologia de gêmeos digitais através de perguntas e respostas. Ao final, inclui uma autoavaliação.
Gêmeo Digital: Guia do Iniciante
“Digital Twin: Beginner’s Guide” auxilia a avaliar a necessidade da tecnologia para resolver problemas de negócios, além de ajudar a compreender se é necessário treinar sua equipe em gêmeos digitais.
Diferentes módulos de avaliação são úteis para consultores, assessores, gerentes e outros profissionais.
Gêmeo Digital: Filosofia para a Nova Revolução Digital
Ao participar do curso virtual sobre Gêmeo Digital, você poderá entender a existência, a realidade e a evolução futura da tecnologia.
Este conteúdo de aprendizagem, com duração de 33 minutos, irá abordar os seguintes pontos:
- Novos protocolos de gêmeos digitais
- BIM na era dos gêmeos digitais
- Princípios de Gêmeos
- Revolução Digital
O curso contém 5 videoaulas.
Gêmeo Digital: Uma Visão Abrangente
O curso abrangente “Gêmeo Digital: Uma Visão Geral” é ideal para quem busca aprender os conceitos e tecnologias de gêmeos digitais desde o início. Em 18 seções, você terá acesso a 46 videoaulas, que poderá assistir quantas vezes desejar até dominar o conteúdo.
O curso abordará a Indústria 4.0, a implementação de gêmeos digitais, os desafios, as oportunidades de carreira e muito mais.
Considerações Finais
Neste artigo, você aprendeu os conceitos fundamentais sobre gêmeos digitais, desde o básico. Além disso, foram apresentados recursos de aprendizado que podem ajudar em sua jornada para dominar a tecnologia para uso em negócios, agências ou para desenvolvimento profissional.
Na sequência, confira as melhores ferramentas para simular ataques cibernéticos.