Réplicas virtuais em 3D do mundo construído real já estão sendo utilizadas na indústria, na área da Saúde e até nas cidades. São os gêmeos digitais que, conectados a grandes quantidades de dados, softwares e ferramentas, auxiliam as pessoas a tomarem decisões a respeito dos ativos e projetos, ou seja, trata-se de uma referência de dados criada durante uma etapa de planejamento de um projeto que se estende por todas as etapas do fluxo de fabricação e construção (carros, edifícios, pontes, viadutos etc.) e, em seguida, na melhor forma de operação e manutenção, até a futura utilização ou reutilização, o que pode gerar economia e otimização de tempo.

Um gêmeo digital é um modelo dinâmico, com um sistema que combina um modelo e um sistema do mundo real e envolve a troca bidirecional de informações e interação de tecnologias, pessoas e infraestrutura. O modelo digital recebe dados do mundo real, captados por sensores, e simula o objeto físico real, para oferecer insights sobre desempenho e problemas, o que ajuda a detectar ou prever falhas do processo e identificar riscos antes mesmo de sua ocorrência. A evolução dos gêmeos digitais pode, portanto, auxiliar proprietários, gestores e a sociedade em geral na tomada de decisões extremamente úteis na manutenção preditiva, no controle de custos e na otimização de ativos.

Mais difundidos no setor de manufatura, os gêmeos digitais podem auxiliar questões de sustentabilidade e outros desafios sociais de urbanização, crescimento populacional, monitoramento climático, redes de mobilidade urbana, edifícios e infraestrutura conectados aos dados, dentro e ao redor deles.

Nesse processo, existe a aplicação da inteligência artificial, do aprendizado de máquina e tecnologias da internet das coisas (IoT). Além disso, tecnologias como dispositivos conectados, veículos autônomos, aumento do poder computacional, computação em nuvem, 5G, sensores mais baratos e análise avançada podem contribuir para a ampliação do uso dos gêmeos digitais.

Construir um gêmeo digital é uma questão complexa, e ainda não existe uma plataforma universal ou padronizada para seu uso efetivo, além de ainda encontrarmos outras barreiras, como troca de dados, governança e interoperabilidade. Com a possibilidade de representar qualquer elemento do ambiente construído, eles começam a ser utilizados no planejamento urbano, e sua adoção por parte do setor público contribuirá para a construção de cidades mais inteligentes, para antecipar cenários, testar planos e estratégias.

Vale lembrar que os gêmeos digitais requerem trabalho de várias áreas profissionais, que podem incluir: engenharia de controle e automação, ciência de dados, ciências da computação, engenharia de computação, engenharia elétrica, engenharia civil, arquitetura e urbanismo, análise e desenvolvimento de sistemas, gestão da tecnologia da informação, engenharia de telecomunicações, tecnologia em geoprocessamento etc.

O gêmeo digital está sempre evoluindo, em função dos dados fornecidos por seu correspondente físico, por isso é capaz de fazer simulações e predições em resposta às condições em tempo real. No entanto, por ser uma área ainda bem embrionária, os estudos estão concentrados nas pesquisas acadêmicas e nos setores de tecnologia e inovação das empresas. O mercado para os interessados na área deve crescer muito nos próximos anos e exigirá conhecimentos tanto dessas áreas tecnológicas de ponta quanto de sustentabilidade e gestão.

Paula Katakura, arquiteta urbanista e coordenadora do curso de pós-graduação Práticas Integradas em BIM do Instituto Mauá de Tecnologia (IMT).