Em um mundo onde a conectividade e a quantidade de dados gerados aumenta exponencialmente, o conceito de Digital Twin surge como uma solução inovadora para aprimorar a eficiência, a segurança e a tomada de decisões em diversos setores.
A tecnologia Digital Twin funciona como um “gêmeo digital” de um produto físico. Em outras palavras, é uma versão virtual de um produto que existe no mundo real. Com o avanço da transformação digital nas empresas, o Digital Twin vem como uma nova forma de tornar o processo de desenvolvimento e aprimoramento de produtos mais assertivo e mais ágil.
Por meio do Digital Twin, o público-alvo do produto físico pode testá-lo, mesmo antes dele ser lançado no mercado. Isso permite que engenheiros e projetistas consigam identificar quais os pontos de melhorias que o artefato apresenta sem os custos de lançar um MVP (mínimo produto viável).
Ficou curioso para entender como essa tecnologia funciona? Continue lendo!
Qual é a história do Digital Twin?
A história do Digital Twin remonta a várias décadas, com origens em diferentes campos e aplicações. As raízes do conceito podem ser encontradas na simulação e modelagem computacional, especialmente na NASA, que na década de 1960 começou a utilizar modelos virtuais para simular e controlar missões espaciais, como o projeto Apollo.
No entanto, foi na indústria de manufatura nas décadas de 80 e 90 que o conceito de Digital Twin começou a ganhar destaque. Nesse período, as empresas passaram a utilizar modelos virtuais para simular e otimizar processos de produção, testar diferentes configurações de linha de montagem e antecipar falhas e gargalos. O objetivo era melhorar a eficiência, a qualidade e a flexibilidade das operações de manufatura.
Conforme a tecnologia avançava, os Digital Twins foram adotados em uma ampla gama de setores além da manufatura. Energia, saúde, transporte, construção e infraestrutura começaram a explorar o potencial do Digital Twin para monitorar, simular e otimizar processos e sistemas complexos.
Atualmente, os Digital Twins são reconhecidos como uma estratégia de negócios valiosa. Empresas e organizações estão adotando a tecnologia como parte de suas iniciativas de transformação digital, buscando melhorar a eficiência operacional, reduzir custos, oferecer serviços personalizados e impulsionar a inovação.
Como funciona um Digital Twin?
Para criar um Digital Twin são utilizados sensores colocados no objeto físico para coletar dados em tempo real sobre seu estado, comportamento e interações. Esses dados são então transmitidos para um sistema computacional, que os processa e alimenta um modelo virtual correspondente. Esse modelo virtual é uma representação precisa e detalhada do objeto físico, que reflete suas características, propriedades e dinâmicas.
O funcionamento do Digital Twin ocorre em 3 macro etapas. Para facilitar a compreensão, observe o exemplo abaixo:
Uma empresa de construção civil possui uma máquina X que é intensamente utilizada ao longo de um processo Y. É do interesse da empresa desenvolver uma nova versão desse produto que seja mais resistente e exija menos manutenção.
Para isso, o primeiro passo é coletar todos os dados que são gerados com o funcionamento da máquina X. Eles serão armazenados em nuvem e, a partir deles, serão criados alguns cenários estatísticos.
A partir dos dados coletados em campo e dos cenários estatísticos desenhados, é possível desenvolver um modelo 3D da máquina X e testar o seu desempenho em um ambiente virtual e em tempo real.
Esses testes possibilitam identificar algumas oportunidades de melhorias no produto e testá-las. Dessa forma, é possível incrementar o desempenho da máquina X, com o auxílio da realidade aumentada, realidade virtual e modelagem 3D.
Vale ressaltar que o Digital Twin não é apenas uma imagem estática do objeto físico, mas sim uma representação dinâmica que reproduz seu comportamento em tempo real. Isso significa que qualquer mudança ou evento que ocorra no objeto físico é refletido imediatamente no Digital Twin.
Além disso, o Digital Twin também incorpora dados de sensores para simular os aspectos físicos, mecânicos, elétricos e até mesmo os processos de tomada de decisão relacionados ao objeto.
O que impulsiona o Digital Twin?
O progresso contínuo em tecnologias como Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial (IA), machine learning e Big Data tem possibilitado a coleta, processamento e armazenamento de grandes quantidades de dados em tempo real.
Essas tecnologias são essenciais para a criação e operação do Digital Twin, fornecendo a base para a captura de dados do mundo físico e sua transformação em modelos virtuais precisos.
Abaixo, detalharemos o funcionamento de cada uma delas e mostraremos como elas se relacionam com o Digital Twin.
Internet das Coisas
A Internet das Coisas (IoT) refere-se à rede de objetos físicos interconectados que são incorporados com sensores, software e tecnologia de rede, permitindo que eles coletem e troquem dados entre si e com outros sistemas.
Os Digital Twins são uma aplicação específica da IoT. Eles são criados através da combinação de sensores e tecnologias IoT para coletar dados em tempo real de objetos físicos e criar uma réplica virtual correspondente.
Os dispositivos IoT são essenciais para a captura de dados que alimentam os Digital Twins. Eles fornecem informações em tempo real sobre o estado, o comportamento e as interações dos objetos físicos, permitindo que os modelos virtuais dos Digital Twins sejam atualizados continuamente e reflitam com precisão as condições do mundo físico.
Machine Learning
Machine Learning, ou “aprendizado de máquina” em português, é a tecnologia capaz de modificar o seu próprio funcionamento com base na análise dos dados gerados e na identificação de padrões, com o mínimo de interferência humana.
No Digital Twin, o machine learning é utilizado para fazer previsões de alguns indicadores do produto finalizado. Dessa forma, o processo de tomada de decisão pode ser executado em tempo real pelos engenheiros e desenvolvedores.
Inteligência Artificial
A Inteligência Artificial é um segmento da computer science que busca reproduzir a capacidade de raciocínio humano em máquinas. Isso permite que os computadores consigam “pensar” e tomar decisões baseadas em dados.
Juntamente ao machine learning, a inteligência artificial é utilizada no Digital Twin para encontrar irregularidades no funcionamento do produto e buscar meios de corrigir esses problemas de forma autônoma. Esse processo permite que um plano de ação assertivo seja criado.
Big Data
Big Data é o conjunto de dados gerados digitalmente e em grande volume e velocidade. Dessa forma, não é possível gerenciá-los por meio de um software tradicional de processamento de dados. Contudo, o Big Data é de suma importância para a resolução de problemas nas empresas.
O Digital Twin faz uso do Big Data para coletar dados que permitirão replicar, com assertividade, a operação de um produto físico em um ambiente virtual.
Como os Digital Twins são gerenciados?
A gestão dos Digital Twins envolve várias atividades que visam garantir seu funcionamento adequado, a qualidade dos dados e a eficácia das aplicações. Abaixo estão algumas das suas principais áreas de gestão:
Gerenciamento de dados
Os Digital Twins dependem de dados de alta qualidade para fornecer resultados precisos e relevantes. Isso envolve o gerenciamento de dados coletados pelos sensores e dispositivos IoT, incluindo armazenamento, processamento e organização dos dados. Além disso, é importante garantir a segurança e a privacidade das informações, adotando medidas adequadas de proteção.
Monitoramento e manutenção
É essencial monitorar o desempenho dos Digital Twins para identificar possíveis problemas ou anomalias. Isso inclui monitorar a integridade dos dados, a precisão do modelo virtual e a conectividade com o objeto físico correspondente. Caso ocorram problemas, é necessário realizar manutenções corretivas e atualizações para garantir que o Digital Twin continue a funcionar de maneira confiável.
Integração com sistemas existentes
Um Digital Twin geralmente é integrado a outros sistemas e processos existentes nas organizações. Isso pode envolver a integração com sistemas de gestão de dados, sistemas de automação industrial, sistemas de monitoramento e controle, entre outros. A integração eficiente e adequada é fundamental para garantir a sincronização e a operabilidade entre os diferentes componentes do sistema.
Atualização e aprimoramento
O Digital Twin deve ser atualizado continuamente à medida que novos dados são coletados e novos insights são obtidos. Além disso, pode ser necessário realizar aprimoramentos e atualizações nos modelos virtuais para refletir mudanças nos objetos físicos correspondentes.
Qual é o futuro dos Digital Twins?
O futuro do conceito de Digital Twin é promissor, com um potencial significativo para transformar ainda mais os setores e impulsionar a inovação. Confira algumas tendências e direções que podem moldar esse cenário:
Maior adoção em diversos setores
À medida que a conscientização e a compreensão dos benefícios dos Digital Twins aumentam, é provável que sua adoção se expanda para uma ampla gama de setores. Segmentos como saúde, agricultura, varejo, logística e construção civil têm potencial para se beneficiar com o uso dessa tecnologia.
Digital Twins em escala
Com o avanço das tecnologias e infraestruturas de computação em nuvem e edge computing, espera-se que os Digital Twins sejam aplicados em escala cada vez maior. Isso permitirá a criação de redes de Digital Twins interconectados, em que diferentes objetos físicos e sistemas podem ser representados em um ambiente virtual compartilhado.
Integração com tecnologias emergentes
Os Digital Twins podem se beneficiar da integração com outras tecnologias emergentes, como realidade aumentada (AR), realidade virtual (VR) e realidade mista (MR). A combinação dessas tecnologias pode fornecer experiências imersivas e interativas, permitindo que os usuários visualizem e interajam com Digital Twins de forma mais intuitiva e eficaz.
Aprimoramentos em análise de dados e IA
Com a evolução da análise de dados e das tecnologias de inteligência artificial, é possível que os Digital Twins se tornem mais sofisticados em termos de análise preditiva, detecção de padrões e tomada de decisões automatizadas. Algoritmos mais avançados poderão fornecer insights ainda mais valiosos e acionáveis a partir dos dados coletados pela tecnologia.
Digital Twins autônomos e autogerenciados
Com a combinação de Digital Twins, IA e IoT, é possível vislumbrar um futuro onde os próprios Digital Twins sejam capazes de tomar decisões e realizar ajustes em tempo real. Esses Digital Twins autônomos poderiam otimizar seu próprio desempenho, detectar e corrigir falhas, e até mesmo propor melhorias e inovações.
Transformação digital em ascensão
O Digital Twin é apenas uma das tecnologias que vêm ganhando força com a transformação digital das empresas, mostrando o quanto a inovação tecnológica vai desempenhar um papel cada vez mais relevante nos negócios.
À medida que a tecnologia avança e as aplicações se expandem, é provável que novas ferramentas se tornem indispensáveis para impulsionar a eficiência, a inovação e a sustentabilidade das empresas. A digitalização de processos e a adoção de assinaturas eletrônicas são exemplos dessas ferramentas.
Ao substituir tarefas manuais por soluções digitais, as empresas podem eliminar a burocracia, reduzir erros e otimizar fluxos de trabalho. Isso resulta em maior produtividade, economia de tempo e redução de custos operacionais.Percebe a importância da tecnologia no desenvolvimento das organizações? Se você quer descobrir como a assinatura eletrônica e a gestão de documentos online podem mudar o jeito que você conduz os seus negócios, conheça a Clicksign e teste gratuitamente!
