Digital Twin (Gêmeo Digital): o que é e aplicações na construção civil
Veja os benefícios de usar essa metodologia nas suas obras
Tales Silva
Escrito em 16 de set. de 2024
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A tecnologia na Construção Civil veio para ficar e trouxe muitos ganhos em produtividade e redução de custo.
O Digital Twin, ou Gêmeo Digital, não é diferente. A verdade é que essa metodologia disruptiva está mudando completamente a forma como os projetos são gerenciados.
Agora, se você quer saber exatamente o que ele significa e como pode ser aplicado no seu próximo projeto, a leitura desse post vai ser fundamental para você.
O que é o Digital Twin na Construção Civil?
O Digital Twin, ou Gêmeo Digital, é uma réplica virtual precisa de um ativo físico — no caso da construção civil, um edifício, ponte, cidade, etc. —.
Essa “cópia” é criada com base em um modelo 3D gerado a partir de Building Information Modeling (BIM).
Ele é atualizado com informações e dados de forma que seja acessível a qualquer momento para saber qual é a condição atual da obra. Isso pode ser feito por alimentação constante de dados em tempo real.
Eles podem ser capturados por sensores IoT (internet das coisas) e imagens em 360°, como as da Construct IN, instalados no ativo físico, assim como por escaneamentos e fotos originadas de inspeções periódicas realizadas por vistoriadores.
Com isso, é possível monitorar e simular o comportamento do ativo físico durante todo o seu ciclo de vida.
Vale acrescentar que essa metodologia pode ser aplicada também em outras áreas além da Construção Civil, como a indústria.
Para que serve o Digital Twin
Os engenheiros civis, usando o Digital Twin, podem acompanhar o desempenho de estruturas, identificar problemas antes que eles ocorram e tomar decisões baseadas em dados.
Vantagens do Digital Twin na Construção Civil
Monitoramento de desempenho em tempo real
Uma das principais vantagens do Digital Twin é a capacidade de monitorar o desempenho estrutural em tempo real.
Isso permite que problemas sejam identificados e corrigidos rapidamente, antes que se transformem em falhas críticas.
Além disso, o Digital Twin possibilita o planejamento de manutenção preditiva, onde reparos são realizados com base no desgaste real das estruturas, e não em intervalos fixos.
Redução de retrabalho e otimização de recursos
Outra grande vantagem do Digital Twin é a redução de retrabalho.
Com a réplica digital refletindo com precisão o estado atual da obra, é possível realizar simulações e validar decisões antes de implementá-las no mundo físico. Isso evita erros e retrabalhos, otimizando o uso de recursos.
Por exemplo, ao simular diferentes métodos construtivos ou o impacto de mudanças no projeto no gêmeo digital, engenheiros podem prever quais soluções serão mais eficientes e econômicas, minimizando o desperdício de materiais e mão de obra.
Integração com tecnologias
O Digital Twin também facilita a integração com outras tecnologias emergentes, como inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina.
Algoritmos podem ser usados para analisar os dados coletados e identificar padrões ou anomalias que seriam difíceis de detectar manualmente.
Essa combinação de Digital Twin com IA abre portas para inovações como a automação de processos de gestão e controle de qualidade.
Além disso, o uso de drones para capturar imagens e dados do canteiro de obras pode ser integrado ao gêmeo digital e trazer uma visão ainda mais detalhada do progresso do projeto.
Outra integração interessante é a da Realidade Aumentada (RA), Realidade Virtual (RV) e a Realidade Mista (RM) junto com o BIM e o Digital Twin. Segundo a Delloite, eles se transformam em um “Metaverso Industrial” que vai gerar quase 100 bilhões de dólares até 2030.
Sustentabilidade e planejamento ambiental
Ao criar uma réplica digital precisa do ativo físico, o Digital Twin permite prever e calcular o consumo de energia, água e materiais, ajustando o projeto para torná-lo mais eficiente.
Além disso, o Gêmeo Digital facilita o monitoramento contínuo do impacto ambiental durante a operação do ativo, como: consumo de energia, emissão de gases, desperdício de materiais e até a avaliação da durabilidade de materiais, prolongando a vida útil do ativo.
Diferença entre BIM e Digital Twin
BIM
O BIM foca na criação de 3D digitais sobre todos os componentes de um projeto de construção e é aplicado nas fases de planejamento, design e construção. Com ele é possível calcular custos, fazer cronogramas e otimizar o processo antes da execução física da obra.
Ao fazer a integração do BIM com a nossa ferramenta da Construct IN, ele é utilizado nas fases de gerenciamento de obras para o engenheiro ter acesso, em poucos cliques, entre o que foi projetado e o que está realmente sendo construído.
Entretanto, o BIM não atua na operação e nem na manutenção preventiva das edificações. Nessa metodologia, as informações também não atualizam automaticamente com base no estado real do ativo físico.
Digital Twin
O Digital Twin cria uma réplica digital de um ativo físico em tempo real, permitindo monitoramento, simulação de cenários e previsões ao longo de toda a vida útil do ativo, desde a construção até a operação e manutenção.
É atualizado com informações em tempo real vindas de sensores IoT e outras fontes.
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Como funciona o Digital Twin na prática?
A aplicação do Digital Twin em projetos de construção começa com a integração de dados de diferentes fontes.
Isso inclui modelos 3D detalhados (geralmente vindos de plataformas BIM), dados históricos do projeto, informações de sensores instalados no canteiro de obras, e até mesmo dados climáticos.
Esses dados são processados e armazenados em uma plataforma de gerenciamento centralizada, onde a réplica digital é constantemente atualizada para refletir a realidade do ativo físico.
O modelo digital é então utilizado para simular o desempenho do ativo em diferentes cenários — desde o impacto de condições ambientais até o comportamento sob cargas estruturais específicas.
Por exemplo, em um edifício de grande porte, sensores podem monitorar o deslocamento de vigas e colunas, fornecendo dados em tempo real que são refletidos no gêmeo digital.
Se algum parâmetro sair do esperado, os engenheiros são alertados para investigar possíveis falhas estruturais ou problemas na execução da obra.
Como implementar o Digital Twin nas suas obras?
Usar um gêmeo digital pode até parecer complexo à primeira vista, mas seguir esses passos pode te ajudar:
1. Defina o escopo do projeto
Qual será o objetivo do Digital Twin no seu projeto? Ele será utilizado para monitoramento em tempo real, simulações de desempenho ou manutenção preditiva?
2. Selecione as ferramentas
A escolha das ferramentas de software e hardware é fundamental.
Pesquise e selecione soluções que ofereçam integração com sensores, drones e outros dispositivos que coletam os dados do canteiro.
3. Instale sensores e dispositivos IoT
Os sensores e dispositivos IoT são a base do Digital Twin.
Eles capturam dados do ambiente físico, como: temperatura, umidade, uso de energia e até o estado dos materiais.
Esses sensores devem ser instalados estrategicamente em toda a obra e integrados em tempo real à plataforma digital.
4. Treine a equipe
Ofereça treinamento para que todos saibam como usar o modelo digital, interpretar os dados e tomar decisões baseadas nas informações fornecidas pela plataforma.
5. Comece em um projeto piloto
Para facilitar a adaptação, considere implementar o Digital Twin em um projeto piloto ou em uma área específica do canteiro de obras.
Isso permitirá testar a tecnologia, identificar desafios e ajustar o processo antes de expandi-lo para projetos maiores.
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