Gêmeos Digitais: A evolução na simulação e otimização de processos industriais para evitar erros e reduzir custos
Por Conteúdo e Produto – 23/03/2025
A indústria passa por constantes transformações digitais devido as novidades tecnológicas. Entre elas, os gêmeos digitais se destacam como uma evolução que simula e otimiza os processos industriais.
Neste artigo, são apresentados o conceito, a sua criação, aplicações e impactos na eficiência operacional, destacando a manutenção preditiva e o desenvolvimento de novos produtos.
O que são Gêmeos Digitais?
Gêmeos digitais são representações virtuais precisas de produtos, processos ou sistemas físicos. São criadas a partir de dados em tempo real coletados por sensores e analisadas por algoritmos avançados.
Esses modelos digitais permitem que empresas monitorem o desempenho, testem diferentes cenários e otimizem processos sem a necessidade de intervenção direta no mundo físico.
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O conceito de gêmeos digitais surgiu no início dos anos 2000, quando Michael Grieves, pesquisador da Universidade de Michigan, introduziu a ideia de um “Digital Twin“(gêmeos digitais, em português), em um contexto de gestão do ciclo de vida do produto.
Mais tarde, a NASA adotou essa tecnologia para simular e prever falhas em espaçonaves e equipamentos, garantindo maior segurança em missões espaciais.
Com o avanço de tecnologias como Internet das Coisas (IoT), Inteligência Artificial (IA) e computação em nuvem, os gêmeos digitais se tornaram uma ferramenta essencial em diversos setores industriais apresentando uma evolução na simulação e otimização de processos industriais.
Hoje, grandes empresas ao redor do mundo utilizam gêmeos digitais para otimizar operações e reduzir custos.
Tecnologia auxilia no monitoramento em tempo real de equipamentos e sistemas
A General Electric (GE) emprega essa tecnologia para monitorar turbinas eólicas e equipamentos industriais, permitindo ajustes em tempo real e prevenindo falhas.
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No setor automotivo, a BMW e a Tesla utilizam gêmeos digitais para simular condições de uso de veículos e testar melhorias aerodinâmicas antes da produção física.
No setor de infraestrutura, cidades inteligentes, como Cingapura, utilizam gêmeos digitais para planejar urbanização, prever impactos ambientais e otimizar o consumo de energia.
Tecnologia aplicada no setor de infraestrutura proporciona dispositivos a cidade inteligente para monitoramentos
A importância dos Gêmeos Digitais na indústria
A importância do uso dos gêmeos digitais está na capacidade de prever problemas antes que aconteçam a partir da simulação e otimização de processos industriais. Reduzindo custos de manutenção e aumentando a eficiência operacional.
Os gêmeos digitais permitem simular diferentes cenários, reduzindo riscos e custos associados a falhas ou ineficiências. Com isso, empresas podem testar melhorias sem interromper a produção ou investir em protótipos caros. Além disso, ao fornecer uma visão abrangente do desempenho dos equipamentos, essas ferramentas contribuem para tomadas de decisão mais precisas.
Uso de tecnologia com análise virtual no processo de criação de um novo produto
Empresas que adotam essa tecnologia podem tomar decisões mais informadas, melhorar a segurança dos seus processos e criar produtos mais inovadores com maior rapidez. Essa capacidade de análise preditiva e de otimização coloca os gêmeos digitais como uma ferramenta essencial na indústria 4.0 e, assim, revolucionando a simulação e otimização de processos industriais.
Gêmeos Digitais e a manutenção preditiva
A manutenção preditiva é uma estratégia que utiliza dados e análises para prever falhas em máquinas e equipamentos antes que ocorram, evitando paradas inesperadas e otimizando a produtividade. Com a evolução da tecnologia, usando representações virtuais é possível monitorar em tempo real o estado dos componentes, identificando padrões que indicam desgaste ou possíveis defeitos.
A análise de dados auxilia na prevenção de falhas em máquinas e equipamentos
Os gêmeos digitais auxiliam na manutenção preditiva ao criar uma réplica virtual detalhada de equipamentos, permitindo simular diferentes cenários de falha e prever o momento ideal para substituição de peças.
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A Rolls-Royce utiliza essa tecnologia para monitorar motores de aeronaves, analisando vibrações, temperatura e outros parâmetros para evitar falhas mecânicas.
No setor de energia, turbinas eólicas da Vestas utilizam gêmeos digitais para prever falhas e otimizar a produção de energia renovável.
A importância do uso de gêmeos digitais na manutenção preditiva reside na redução de custos com manutenções corretivas inesperadas, aumento da vida útil dos equipamentos e melhoria da segurança operacional.
Isso garante um melhor planejamento de manutenções, reduzindo o tempo de inatividade e aumentando a produtividade das empresas.
Desenvolvimento de novos produtos com Gêmeos Digitais
Outro grande impacto dos gêmeos digitais está no desenvolvimento de novos produtos. Ao criar modelos virtuais detalhados, engenheiros podem testar diferentes materiais, designs e funcionalidades sem precisar de protótipos físicos. Isso acelera o ciclo de inovação, reduzindo custos e tempo de lançamento de novos produtos no mercado.
Representação virtual para desenvolvimento de novos produtos evita erros e reduz custos de produção
Além disso, os gêmeos digitais permitem a personalização em massa, onde produtos podem ser adaptados às necessidades específicas dos clientes antes mesmo de serem fabricados, aumentando a satisfação e a competitividade das empresas.
Os gêmeos digitais estão revolucionando a indústria ao permitir simulações precisas, otimização de processos e inovação acelerada. Sua aplicação na manutenção preditiva reduz custos e melhora a eficiência, enquanto no desenvolvimento de novos produtos, proporciona agilidade e assertividade.
Com a evolução das tecnologias, o uso dos gêmeos digitais tende a se expandir, trazendo ainda mais benefícios para a indústria e impulsionando a transformação digital. Empresas que adotam essa tecnologia estão um passo à frente na busca por maior eficiência e inovação.