A conceção do gémeo digital surge em 2002, quando Michael Grieves,
engenheiro de computação, palestrava com John Vickers, diretor de
tecnologia da Nasa, na Universidade de Michigan, sobre a probabilidade
de serem concebidas representações digitais dos sistemas físicos,
dotadas de individualidade soberana.
Em 2018, a consultora Gartner posicionou os digital twins como uma das
10 tendências tecnológicas do ano. Acresce que a KPMG e a Deloitte, nos
seus relatórios sobre a indústria 4.0, em 2017, adiantavam para estas
tecnologias vantagens empresariais de relevo, graças à possibilidade das
organizações poderem identificar, de forma preventiva, os seus
problemas e, em consequência, atuarem rapidamente e em tempo real. Com
efeito, os gémeos digitais podem identificar qualquer problema
prospetivo, em ligação direta com os humanos. Complementarmente, como
são capazes de trabalhar de forma independente, graças ao facto de
disporem de habilidade e capacidade para investigar um acontecimento,
têm potencialidades para apresentar soluções adequadas e otimizadas e
desencadear as correspondentes ações operativas, impulsionadas agora por
soluções de inteligência artificial e algoritmos. Acresce que, nas
empresas que investirem nesta tecnologia, a empresa de consultoria JDC
identificou, em 2018, uma melhoria de 30% nos processos críticos das
organizações empresariais.
A generalidade das empresas ainda segue o modelo tradicional em que a
qualidade dos produtos só é verificada quando tudo está pronto para ser
testado. Com os gémeos digitais as indústrias podem usar dados para
simular testes, mesmo antes de o produto ser fabricado. Em consequência,
o tempo de produção decresce e o produto pode ser lançado no mercado
com mais rapidez, o que diminui os custos operacionais e os riscos de
produção: tudo isto, sem gasto material, tempo ou dinheiro. Esta
tecnologia tem uma aplicação tão abrangente, ao ponto de incluir no seu
perímetro cópias de produtos, processos ou equipamentos, viabilizando,
deste modo, a progressão dos processos fabris e a minimização dos custos
com protótipos. O gémeo digital é concebido e desenvolvido para ter um
comportamento idêntico ao seu parente real e, devido à interconetividade
e interoperatividade, é abastecido com dados do seu congénere real,
graças à sua capacidade de simulação das condições reais do desempenho e
funcionalidade de um objeto. Em consequência, quanto mais dados e
informações tiver a empresa, mais facilmente consegue desenvolver um
protótipo digital mais robusto e representativo. A expansão desta
ferramenta está estritamente ligada ao conceito de indústria 4.0, que,
ao integrar sistemas ciber-físicos, consegue, através de sensores e
câmaras de alta-definição, monitorizar equipamentos associados a
plataformas da internet das coisas, e também coletar e agregar dados de
desempenho do equipamentos em tempo real, assumindo-se, deste modo, como
uma versão em tudo idêntica à física, mas digital.
Inclusivamente, o génio digital pode controlar remotamente o seu génio
real, gerando informações de negócios que permitem potenciar a obtenção
de resultados empresariais expressivos. O gémeo digital é construído com
recurso a meios e tecnologias digitais, computacionais e
informacionais, identificando-se como um modelo virtual do espaço, do
edifício construído ou planeado, bem como do produto, permitindo
relações e trocas informacionais entre os objetos.
Atualmente, é fácil encontrar gémeos digitais em múltiplas áreas: no
design industrial, na indústria aeroespacial, no ramo automóvel e
urbanismo (em particular nas smart cities), etc. Os feedbacks
estabelecidos entre os gémeos, com recurso à domótica, definida como a
integração de mecanismos automáticos num determinado espaço,
possibilitam que o gémeo real possa ser operado e transformado
remotamente. Ao mesmo tempo, com recurso a sensores, câmaras de
alta-definição e IoT, o gémeo digital pode ser monitorizado à distância e
repercutir, em tempo real, as transformações ocorridas no génio real,
antecipando assim falhas e ineficiências.
Como exemplo, empresas como Rolls-Royce, a MARS e a Bayer (entre
outras), já utilizam, neste momento, esta técnica disruptiva para, de
forma específica, melhorar a eficiência dos motores dos aviões,
automatizar a cadeia de abastecimento e criar fábricas virtuais,
depreendendo-se assim que a tecnologia dos gémeos digitais é enquadrável
perfeitamente no padrão de indústria 4.0, por exigir uma transformação
digital da empresa, viabilizando desta maneira enfrentar de, forma
competitiva, os seguintes desafios: monitorizar e digitalizar em massa
os processos de fabrico, multiplicar a capacidade dos sistemas de
armazenamento, e proporcionar a gestão de múltiplas cópias digitais de
forma concomitante, gerando, por consequência, uma maior capacidade para
avaliar os diferentes cenarizações alternativas. Brevemente, segundo
Gartner, metade das empresas industriais utilizará gémeos digitais,
ambiente que prevê um aumento de 10% da sua eficiência operacional.
