O setor de arquitetura, engenharia e construção (AEC) vem passando por uma profunda transformação digital, e nos últimos 20 anos, tecnologias como o BIM (Building Information Modeling) reformularam os processos de elaboração de projetos e execução, permitindo maior colaboração, precisão, controle e menores esforços.
A adoção e o interesse cada vez mais comuns sobre os Digital Twins (Gêmeos Digitais), prepara a indústria para um novo salto evolutivo, possibilitando a convergência entre o mundo físico e o digital, em tempo real.
Neste artigo, você vai entender o que são os gêmeos digitais, como se relacionam com o BIM, quais os benefícios e aplicações práticas dessa integração, e por que agora é o momento ideal para adotar essa tecnologia.
O que é um Gêmeo Digital?
O conceito de gêmeo digital existe há mais de 20 anos, sendo o programa da NASA (Agência Espacial dos Estados Unidos da América), denominado Apollo, um dos percussores do termo. Nesse programa foi criado um “gêmeo” real do equipamento que seria enviado ao espaço com seus tripulantes, para que as equipes de projetos conseguissem simular e testar as condições de vôo e de suporte à tripulação, prevendo, assim, o comportamento da espaçonave em condições severas.
Em contrapartida, Gêmeo Digital é uma réplica virtual inteligente de um ativo físico — como um edifício, ponte, estação de metrô, campus universitário ou até mesmo uma cidade inteira. Essa réplica não é apenas visual, pois ela também é alimentada com dados em tempo real provenientes de sensores, dispositivos IoT (Internet das Coisas) e sistemas de gestão. O resultado é um modelo vivo e dinâmico, capaz de simular condições operacionais, prever falhas, otimizar processos e melhorar a tomada de decisões.
Diferentemente de modelos 3D estáticos ou simulações isoladas, os gêmeos digitais têm um ciclo contínuo de feedback entre o ambiente físico e seu equivalente digital, tornando-os fundamentais não apenas para o design e construção, mas especialmente para a operação, manutenção e gestão de ativos ao longo de sua vida útil.
Digital Twin e BIM: parceiros no ciclo de vida do ativo
Embora o modelo BIM e o gêmeo digital compartilhem semelhanças e representem digitalmente o ambiente/equipamento construído, eles possuem algumas notáveis diferenças:
Enquanto o BIM ajuda a projetar e construir melhor, o gêmeo digital ajuda a operar e manter o ativo com mais eficiência.
Níveis de maturidade dos Gêmeos Digitais
A maturidade de um Gêmeo Digital pode variar de acordo com os tipos de dados integrados e as funcionalidades habilitadas. A seguir, seguem alguns exemplos que encontramos no nosso dia a dia e que servem para evidenciarmos os diferentes níveis de maturidade que os gêmeos digitais podem alcançar.
- Descritivo: representação estática com dados de projeto e construção. (Ex. modelo BIM);
- Informativo: inclui dados operacionais e sensoriais (Ex. Google Maps – exibe a temperatura real em um dado local);
- Preditivo: permite análises com base em dados operacionais (Ex. Waze – exibe o tempo atual de percurso, considerando variáveis atuais para formular essa estimativa);
- Compreensivo: simulações de cenários futuros. (Ex. Waze – exibe também o tempo de percurso em um trajeto futuro, considerando variáveis históricas e atuais para compor a estimativa);
- Autônomo: capaz de aprender e tomar decisões por conta própria. (Ex. gêmeo digital de uma edificação capaz de acionar e alterar a temperatura do ar-condicionado baseando-se na temperatura real dos cômodos).
Cada estágio representa um avanço na digitalização do ativo e, consequentemente, um maior valor agregado ao cliente.
Aplicações reais: da concepção à operação
Gêmeos digitais estão sendo aplicados em múltiplos contextos e setores. Veja alguns exemplos práticos:
- Hospitais e universidades usam gêmeos para mapear edifícios, facilitar a navegação e reduzir visitas físicas;
- Empresas de varejo utilizam para otimizar o layout de lojas e a jornada do cliente;
- Aeroportos e estádios integram gêmeos a sistemas de localização e estacionamento;
- Construção histórica: HBIM (Historic BIM) está ajudando a preservar patrimônios por meio de modelagens 3D ricas em dados.
Um caso emblemático é o NEST, um prédio-laboratório na Suíça, totalmente escaneado e monitorado por mais de 3.000 sensores, que teve seu modelo BIM conectado a um gêmeo digital, permitindo insights contínuos sobre desempenho e sustentabilidade.
Benefícios para empresas AEC e clientes finais
Para empresas AEC:
- Novas fontes de receita com serviços de pós-entrega;
- Projetos mais inteligentes e eficientes;
- Maior fidelização de clientes por meio de insights contínuos;
- Vantagem competitiva em concorrências que já exigem a criação de gêmeos digitais.
Para proprietários e operadores:
- Gestão preditiva de manutenção (Ex: alertas sobre substituição de peças, mal funcionamento de equipamentos e etc.);
- Redução de custos operacionais;
- Aceleração na ocupação de edifícios com dados operacionais prontos desde o início;
- Acompanhamento de metas ESG (emissões, consumo, conforto térmico).
Desafios e como superá-los
A adoção de gêmeos digitais, no entanto, exige grande preparo. Os principais desafios incluem:
- Integração de dados: diferentes sistemas e formatos dificultam a interoperabilidade.
- Segurança da informação: dados sensíveis de ativos físicos exigem políticas de cibersegurança e conformidade legal.
- Cultura organizacional: mudar de processos analógicos para digitais exige treinamento e mudança de mentalidade.
Empresas que investirem em parceiros tecnológicos experientes, softwares específcos e frameworks ligados à OpenBIM poderão acelerar a adoção de gêmeos digitais com segurança e escalabilidade.
Gêmeos Digitais e Inteligência Artificial: um caminho inovador
O futuro dos gêmeos digitais passa pela integração com Inteligência Artificial. Algoritmos de machine learning já estão sendo usados para:
- Detectar padrões de uso e consumo;
- Prever falhas em equipamentos antes que aconteçam;
- Otimizar rotinas de manutenção com base em comportamento real;
- Simular o impacto de mudanças operacionais com precisão.
O uso combinado de IA e Digital Twins permite que empresas testem múltiplos cenários antes de aplicar mudanças no mundo real.
O Futuro: edifícios inteligentes e cidades conectadas
Os gêmeos digitais estão no centro de estratégias de smart buildings e smart cities. A gestão urbana com base em dados permitirá prever gargalos, adaptar serviços públicos e criar espaços mais sustentáveis e eficientes.
Grandes players da construção e da tecnologia — como SpaceX, Anheuser-Busch e SoFi Stadium — já adotaram gêmeos digitais para monitorar em tempo real ambientes complexos e planejar de forma inteligente o futuro.
A cidade de Suzhou, China conta desde 2019 com uma parceria firmada com a Huawei para a criação de uma cidade inteligente aonde desenvolvimento urbano, governança social, desenvolvimento econômico e a proteção ecológica possuem informações centralizadas e formam um núcleo único de informações dessa cidade inteligente.
Transforme dados em decisões com Digital Twins
A combinação entre BIM e Digital Twin não é só uma tendência, mas sim a nova base da construção inteligente. Ao conectar dados de projeto, construção e operação em uma única plataforma viva, os gêmeos digitais oferecem um novo patamar de eficiência, previsibilidade e valor para todos os envolvidos: projetistas, construtores, operadores e clientes finais.
