Gêmeos digitais estão preparados para revolucionar o setor de infraestrutura

Veja como os gêmeos digitais, que servem como uma ponte entre os domínios físico e digital, contam com dados históricos e em tempo real, bem como modelos de machine learning, para fornecer uma representação virtual de objetos físicos, processos e sistemas.

Keith Bentley, da desenvolvedora de software Bentley Systems, descreve os gêmeos digitais como a maior oportunidade de contribuição de valor de TI para o setor de infraestrutura física desde o computador pessoal, e eles são usados em uma ampla variedade de setores, proporcionando às empresas insights sobre manutenção e formas de otimizar as cadeias de suprimentos de fabricação.

Até 2026, o mercado global de gêmeos digitais deverá atingir US$ 48,2 bilhões, de acordo com um relatório da MarketsAndMarkets.com, e as indústrias de infraestrutura e engenharia arquitetônica e construção (AEC) são essenciais para esse crescimento. Tudo, desde edifícios, pontes e estruturas de estacionamento até linhas de água e esgoto, estradas e cidades inteiras, estão prontos para colher o valor dos gêmeos digitais.

Aqui está uma visão de como os gêmeos digitais estão disruptando o status quo no setor de infraestrutura – e por que os líderes de TI e inovação em empresas de infraestrutura e AEC seriam sábios em capitalizá-los.

Reformulando o modelo de negócios

Por décadas na indústria de AEC, o trabalho tem sido realizado projeto a projeto usando o desenho assistido por computador (CAD) e, mais recentemente, o software de modelagem de informações de construção (BIM) para criar produtos específicos em 2D e 3D. A indústria está agora se movendo em direção a conjuntos integrados de ferramentas e nuvens industriais, que abrem as portas para novos modelos de negócios, ecossistemas industriais e formas de trabalho mais colaborativas.

À medida que o uso de gêmeos digitais avança, novas possibilidades de receitas de anuidades também estão se abrindo para as empresas de AEC gerenciarem e manterem gêmeos digitais de infraestrutura para seus clientes.

Esses novos modelos de negócios estão revolucionando o setor de infraestrutura e reconfigurando as oportunidades à medida que o setor se ajusta às novas formas de trabalhar. Os gêmeos digitais provavelmente farão pelo espaço de infraestrutura o que vários modelos de plataforma já fizeram para serviços de música, livros, varejo e economia gig.

Devido ao modelo de negócios de plataforma baseado em nuvem, as possibilidades se abrirão não apenas para serviços de operações e manutenção em torno dos principais modelos de gêmeos digitais, mas para serviços digitais de valor agregado envolvendo esses gêmeos, como visualização, colaboração, segurança física e cibernética, data analytics e manutenção preventiva habilitada para IA.

Além disso, os desenvolvedores de infraestrutura podem fazer parceria com provedores de gêmeos digitais e o ecossistema circundante de provedores de serviços para se beneficiar da venda do ativo físico, bem como do provisionamento de serviços digitais contínuos por meio de modelos de gêmeos digitais. Com o tempo, esses serviços baseados em assinatura podem adicionar uma quantia significativa ao preço de venda original. Por exemplo, um projeto imobiliário de 100.000 pés quadrados poderia render US$ 1 milhão em receitas adicionais ao longo de cinco anos de serviços relacionados a gêmeos digitais, e quase 80% do valor vitalício de um ativo é realizado nas operações.

Casos de uso de gêmeos digitais e ROI

O conjunto completo de casos de uso de gêmeos digitais abrange muitas áreas, mas uma das maiores é ajudar a infraestrutura a se tornar mais eficiente, resiliente e sustentável. Com 70% das emissões de carbono do mundo tendo algum vínculo com a forma como a infraestrutura é planejada, projetada, construída ou operada, os gêmeos digitais podem ajudar com visibilidade e insights para decisões em tempo real. Usando nosso exemplo anterior, se um edifício de 100.000 pés quadrados tem US$ 200.000 em custos anuais de manutenção, o gêmeo digital pode economizar 25% disso e agregar valor adicional de US$ 160.000 em termos de benefícios de usabilidade, como reserva de salas de reunião, análise de utilização de espaço e visibilidade do processo.

Outro caso de uso está relacionado à segurança do trabalhador. Os inspetores de pontes, por exemplo, muitas vezes ainda se suspendem por cordas, mas com inspeções de pontes baseadas em drones, como as de Manam que capturam a fotogrametria usada para montar um gêmeo digital 3D, eles agora podem mover grande parte do processo de inspeção para o escritório. Isso economiza tempo e reduz muito o risco de lesões. Com cada estado nos EUA muitas vezes tendo dezenas de milhares de pontes para inspecionar, o ROI dos Departamentos de Transportes estaduais se torna altamente significativo. No entanto, os inspetores de pontes ainda precisam sair para o campo com ferramentas, mas o modelo 3D fornece uma técnica adicional para inspeção visual rápida, análise detalhada e até defeitos detectados por IA.

E do ponto de vista da segurança, um gêmeo digital para a Capital One Arena em Washington D.C., por exemplo, atua como um campo de provas para as mais recentes inovações em conjuntos de sensores inteligentes para ajudar os socorristas a priorizar rapidamente as áreas de busca e resgate quando ocorrem emergências.

Um sistema de registro em tempo real

Ao abordar todo o ciclo de vida, desde a construção até as operações e manutenção, os gêmeos digitais de infraestrutura fornecem um sistema de registro e uma única fonte de verdade para todas as partes envolvidas. A antiga abordagem BIM era o sistema de registro durante as fases de planejamento, projeto e construção de um projeto, mas normalmente parava quando a entrega era feita aos operadores do edifício.

Como um sistema vivo de registro, o gêmeo digital mescla a representação visual e geométrica do ativo, processo ou sistema com os dados de engenharia, dados de TI e dados operacionais (como IoT e SCADA), tudo em uma representação em tempo real do bem físico.

Sem gêmeos digitais, os arquitetos geralmente não têm visibilidade do lado operacional de seus projetos, algo que pode ser valioso para feedback e melhoria contínua para modificar e refinar projetos ao longo do tempo.

Para proprietários e operadores, o gêmeo digital fornece um modelo virtual atualizado que eles podem visualizar a qualquer hora e em qualquer lugar. Eles também têm visibilidade do desempenho desses ativos, incluindo indicadores passados, presentes e futuros.

Visualização e o metaverso

Para sistemas complexos, como edifícios, a visualização — incluindo renderizações, vídeos e AR/VR/XR — é um elemento indispensável para liberar claramente os benefícios dos gêmeos digitais ao comunicar planos e ideias. A inspeção AR, em particular, ajuda os gerentes do local a identificar imediatamente os erros para economizar tempo e custos. Eles também podem escanear QR codes no local para inspecionar os dados de gêmeos digitais associados a qualquer equipamento físico na instalação, como sistemas HVAC ou equipamentos mecânicos, elétricos e hidráulicos (MEP). E no modo VR, eles podem realizar inspeções remotas de todas as camadas de dados incorporadas ao modelo de gêmeo digital por meio de fly throughs.

“Vimos uma aceitação de gêmeos digitais ao vivo nos últimos meses”, diz Martin Rapos, CEO da desenvolvedora 3D BIM Akular. “Além da integração principal de dados de construção para quebrar silos de IoT e outros sistemas de construção, há uma necessidade crescente de visualização avançada, onde os dados precisam ser geolocalizados e marcados com precisão em arquivos 2D ou 3D. O uso de VR, MR e dispositivos móveis no trabalho com o gêmeo digital também está aumentando, permitindo que construtores e operadores de ativos tragam o gêmeo digital do escritório para o local, que é o que a indústria vem tentando alcançar há anos”.

Conforme também discutido em minha postagem anterior, a integração de ferramentas e recursos de visualização em soluções de gêmeos digitais é fundamental para a pilha de tecnologia e o ecossistema geral, para que os clientes possam visualizar e colaborar melhor em torno de design ou decisões operacionais em relação a seus ativos físicos. Em comparação com outros setores, a infraestrutura tem sido lenta para se transformar digitalmente. Mas, nos próximos dois anos, a mudança para gêmeos digitais provavelmente passará para o mainstream inicial e impulsionará o setor. Portanto, CIOs e executivos que trabalham no setor devem acompanhar esses desenvolvimentos de perto e estruturar suas próprias estratégias de gêmeos digitais para descobrir a melhor forma de liberar seu potencial.