Digital twins na construção civil – mundo real e virtual combinados para gerar mais eficiência

Os digital twins possibilitam “construir” um prédio no mundo virtual, diminuindo os riscos e aumentando a eficiência da construção do mundo real. Aprenda mais sobre essa tecnologia e entenda como ela pode impactar nosso setor nos próximos anos lendo este artigo! Queremos propor um experimento mental:

 Imagine que exista uma versão sua vivendo em um universo paralelo.  Nesse cenário, seria possível que você observasse e até direcionasse as ações do seu outro eu para aprender com isso. Dessa forma, enquanto a sua versão do universo paralelo teria, por exemplo, que perder dinheiro, quebrar a perna e enfrentar uma série de situações ruins para aprender lições valiosas, você poderia adquirir esse mesmo conhecimento com o bolso e os ossos intactos.

Imaginou? Muito bem. Agora você já tem uma ideia clara do que se trata o conceito de digital twin. 

Digital twins, ou gêmeos digitais, são representações virtuais de objetos e sistemas que existem na vida real. Um gêmeo digital se comporta da mesma maneira que seu correspondente do mundo físico. Por isso mesmo, ele pode simular condições de desempenho e funcionalidades.

E é nesse sentido que essa tecnologia oferece um grande potencial para o mercado de engenharia e construção. Graças à evolução de tecnologias de dados – como internet das coisas e inteligência artificial, por exemplo – e à expansão do uso do BIM, que proporciona exatamente uma plataforma para a criação de projetos virtuais 3D, cada vez mais estamos ouvindo falar do uso de gêmeos digitais em projetos de construção. A seguir, entenda melhor o funcionamento dos digital twins e saiba como essa combinação de real e virtual pode impactar profundamente o planejamento e o desenvolvimento de obras.

A CELERE tem seu próprio digital twin. É o Budget Analytics, a metodologia de análise de dados de projetos que já proporcionou economia de até R$ 250 por metro quadrado aos nossos clientes! Clique aqui e saiba mais.

O que são e como são criados os digital twins

A NASA já utilizava metodologias para simular desempenho de explorações espaciais reais em um ambiente virtual desde a década de 1960. Porém, o termo “digital twins” foi cunhado somente em 2002, pelo Dr. Michael Grieves. Nos últimos anos, essa tecnologia tem evoluído e vem sendo cada vez mais utilizada em diversos setores – como saúde, agricultura, automotivo, construção, entre outros. Segundo o relatório Digital twin Technology Market, o mercado da tecnologia de gêmeos digitais deve ter um crescimento enorme nos próximos anos. De acordo com a análise: Atualmente, esse setor é avaliado em torno de US$ 1 bilhão. No entanto, o mercado de digital twins deve alcançar o valor de US$ 12 bilhões até 2026. Além disso, a consultoria Gartner prevê que: Até 2021, mais da metade das grandes empresas de manutenção estarão utilizando tecnologia de gêmeos digitais. Isso, por sua vez, resultará em um aumento de até 10% na eficiência dessas organizações.

Mas, afinal, como funcionam os digital twins na prática? 

Um digital twin é uma representação virtual dinâmica de um ativo físico.  Esses gêmeos digitais são desenvolvidos no mundo virtual a partir de dados coletados no seu “irmão” do mundo real – por meio de scanners 3D e dispositivos conectados à internet, por exemplo. [caption id="attachment_2002" align="aligncenter" width="601"] Imagem: Challenge Advisory[/caption]

 “Em termos de digital twin, o fluxo de desenvolvimento vai na direção oposta da fase de criação. O sistema físico é construído. Os dados sobre essa construção física são enviados para o espaço virtual. Então, uma representação virtual desse sistema físico exato é criada no espaço digital”, explica Grieves.

Com a recente evolução de áreas como modelagem 3D digital, análise de dados, inteligência artificial e especialmente internet das coisas, essa transferência de informações do mundo real para o digital se tornou uma tarefa muito mais acessível – e, em muitos casos, possível de acontecer em tempo real.

“Gêmeo digital é mais que uma planta, é mais que um diagrama. Não é apenas uma cópia. É muito mais do que um par de óculos de realidade virtual. É uma representação virtual dos elementos e da dinâmica de como um dispositivo de Internet das Coisas responde em todo o seu ciclo de vida”, explicou o especialista em IoT Christopher O'Connor, durante a conferência Genius of Things.

Digital twins no setor de engenharia e construção 

Dois fatores contribuem para que a utilização de digital twins se expanda no mercado de engenharia e construção nos próximos anos.

1) Avanço tecnológico

Por um lado, temos a crescente expansão do uso de tecnologias como internet das coisas (IoT), análise de dados e inteligência artificial. Ao mesmo tempo, a evolução dessas áreas é o que tem impulsionado o avanço da tecnologia de gêmeos digitais.  Na prática, funciona assim: – Por meio de dispositivos conectados à internet, é possível captar – em tempo real – dados relacionados ao desempenho de determinadas estruturas físicas. – Sistemas de análise de dados e inteligência artificial possibilitam a avaliação de tais informações e a previsão de desempenhos futuros – e a promoção de testes no gêmeo digital.   Leia também! – A inteligência artificial no mercado de engenharia e construção civil – Como a internet das coisas contribui para a gestão de obras eficiente 

2) Alinhamento com o BIM (Building Information Modelling)

O BIM possibilita o desenvolvimento de uma representação 3D digital de uma construção real. Então, combinando os modelos do BIM às informações coletadas pelos sensores IoT e à análise de dados, forma-se a base de um gêmeo digital.  [caption id="attachment_2003" align="aligncenter" width="598"] Imagem: cobuilder[/caption] Portanto, a expansão do Building Information Modelling no setor de construção também é um fator significativo para o avanço dos digital twins neste mercado. Leia também! – Por que o BIM é uma virada para a produtividade na construção civil   – O que são os níveis de maturidade do BIM

3 benefícios do uso de digital twins na construção

Por meio do desenvolvimento de gêmeos digitais, as empresas podem entender melhor o desempenho de seus ativos, fazer previsões com muito mais precisão, evitar falhas e prejuízos e encontrar novas possibilidades para o futuro.

? Por falar em evitar falhas e prejuízos, você já conhece o Budget Analytics? É a metodologia de análise das informações dos projetos desenvolvida pela CELERE que está promovendo uma verdadeira revolução no mercado! Clique aqui para entender como o B.A. pode melhorar o resultado do seu empreendimento.

Estes são alguns dos principais benefícios que a utilização de digital twins tem o potencial de trazer para o nosso setor:

1) Melhor entendimento das estruturas e dos materiais

É possível utilizar digital twins para testar a performance de materiais e estruturas em diversos ambientes e contextos, analisando quais são as circunstâncias mais adequadas para a construção de determinados projetos.

2) Maior previsibilidade

O digital twin é um modelo dinâmico, que está o tempo todo evoluindo, seguindo os padrões do seu correspondente original. Dessa forma, o gêmeo digital pode indicar problemas na estrutura física antes que danos e prejuízos reais aconteçam.

3) Prototipagem mais eficiente

O gêmeo digital nasce por meio de dados de algo que já existe no mundo físico. No entanto, a partir da coleta desses dados, é possível criar um digital twin de uma estrutura que ainda não existe na realidade. Por meio de dados de prédios reais, por exemplo, é possível fazer o planejamento de um novo empreendimento, construindo-o no mundo digital antes mesmo que qualquer tijolo seja movido no mundo real. Essa construção virtual, por sua vez, vai oferecer insights muito relevantes para tornar a construção real muito mais eficientes e barata. Leia também! – 7 grandes movimentos que estão moldando o futuro da engenharia e construção

Exemplos de uso de digital twins no setor de engenharia e construção

Budget Analytics

Budget Analytics é a metodologia de gestão de obras desenvolvida pela CELERE que está promovendo uma verdadeira revolução no mercado. O B.A. propõe um caminho para analisar as informações dos projetos que é 100% baseado na análise de dados. Com o B.A., você conta com um detalhamento analítico de absolutamente tudo, podendo, por exemplo, saber o preço exato de cada item do seu empreendimento e até mudar especificações do projeto de algum ambiente específico para torná-lo mais eficiente e competitivo. Com o Budget Analytics, tanto o levantamento quantitativo quanto o orçamento são apresentados no detalhe. Isso significa que você conseguirá saber tudo, sobre todos os ambientes do empreendimento! Neste artigo, revelamos todos os detalhes sobre o B.A. Não deixe de ler!

Quer entender melhor a proposta do Budget Analytics e saber como a CELERE pode ajudá-lo a economizar em seus empreendimentos? Entre em contato com a gente e agende uma reunião!

Singapura virtual

Uma cidade virtual, baseada nas informações e dados dos habitantes e estruturas do mundo real. Matrix? Não! Essa é a ideia por trás do projeto Virtual Singapore – um modelo 3D da Singapura original.  Quando concluída, a Virtual Singapore permitirá que usuários dos setores público, privado, pessoal e de pesquisa desenvolvam aplicativos e ferramentas e realizem testes de tecnologias e serviços para resolver desafios emergentes e complexos da cidade real. Que tal um passeio pela Singapura digital?

Reconstrução da Catedral de Notre Dame

Em 2015, o historiador Andrew Tallon utilizou um scanner 3D a laser para mapear toda a estrutura da catedral de Notre Dame, em Paris. Como resultado, ele criou uma cópia digital precisa do edifício histórico.  Outra representação virtual primorosa da igreja pode ser encontrada no jogo de videogame Assassin’s Creed Unity (veja o vídeo abaixo). Essas duas versões digitais da catedral serão muito úteis para a criação de um gêmeo digital que poderá ajudar a reconstruir o monumento histórico, que sofreu grandes danos com um incêndio em abril de 2019.

Siemens Campus

O projeto do campus da Siemens, em Zugo, na Suíça, utilizou BIM e explorou o uso de um gêmeo digital durante a fase de planejamento de construção.  O gêmeo digital do prédio foi utilizado para realizar simulações do desenvolvimento do projeto de construção, usando dados para medir e melhorar processos.

COMSOL Multiphysics

O software COMSOL Multiphysics® possui uma funcionalidade que reproduz as variáveis do ambiente em que o projeto está sendo realizado. Assim, pode indicar o tempo de secagem do cimento de acordo com as oscilações de clima, umidade, espessura etc. Leia também! – 10 soluções, tecnologias e ferramentas que mostram a evolução do mercado de engenharia e construção civil na prática

A revolução dos dados 

Como você pode perceber, cada vez mais vivemos em um mundo que conecta ambientes reais e virtuais. E essa combinação de realidades pode trazer benefícios estratégicos importantes para o planejamento e desenvolvimento de projetos de construção. A base dessa transformação? DADOS – não ferramentas e sistemas! Afinal, o que alimenta tecnologias avançadas como gêmeo digital e inteligência artificial são as informações e os dados sobre a sua empresa e seus projetos, produtos e serviços. Então, sua organização está preparada ou está se preparando para atuar e competir na era dos dados?