Processo de criação de gêmeos digitais : estudo de caso CAFF

Abstract

A necessidade de tornar as cidades mais sustentáveis direciona a atenção para dois elementos fundamentais na composição urbana: as edificações e os usuários que as ocupam. Nesse contexto, destaca-se a complexa tarefa de transformar edificações existentes em sistemas inteligentes. Para enfrentar os desafios dessa transformação, o conceito de gêmeos digitais emerge de outros campos, como design de produtos e tecnologia espacial, apresentando uma possível solução para integração de áreas e tecnologias díspares. Observa-se que, para a geminação do ambiente construído, são necessários três elementos que, juntos, representam o paradigma físico-dados-virtual. Para cada um deles, são atribuídas tecnologias pertencentes a diferentes áreas de conhecimento, como arquitetura, ciências da computação, design e engenharias. Assim, a pesquisa bibliográfica elucidou as tecnologias e os conhecimentos relacionados ao paradigma apresentado, reunindo exemplos do processo de criação de gêmeos digitais aplicados ao ambiente construído. A pesquisa consistiu em um estudo de caso único e, para coleta de dados, utilizaram-se técnicas de análise documental, observação e questionário. O objeto da investigação foi o processo de levantamento cadastral digital do ativo físico pertencente ao Governo do Estado do Rio Grande do Sul – o Centro Administrativo Fernando Ferrari. As motivações para a pesquisa fundamentaram-se no modelo de inovação e desenvolvimento sustentável, tríplice hélice, fomentando a interação entre academia, indústria e governo. Este trabalho compreendeu como o processo de criação de um gêmeo digital pode contribuir para o ordenamento das atividades internas de operação e manutenção em ambientes construídos, utilizando-se as necessidades dos ocupantes como aferidor desse processo. Apresentaram-se estruturas conceituais que podem auxiliar o processo de transformação de um ativo físico em gêmeo digital.

The need for more sustainable cities draws attention to two fundamental elements in the urban composition: buildings themselves and the individuals inhabiting them. Within this context, the complex task of converting existing structures into intelligent systems stands out. To face the challenges posed by transformation, the concept of digital twins emerges from diverse fields, encompassing product design and space technology as potential solutions for integrating various areas and technologies. It is observed that, for the twinning of the built environment, there are three essential elements. Together, they embody the physical-data-virtual paradigm. Each of these elements involves technologies from distinct knowledge domains, encompassing architecture, computer science, design, and engineering. Therefore, the bibliographical research elucidated the technologies and knowledge related to the presented paradigm, bringing together examples of digital twin creation process applied to built environments. The research consists of a single case study; and documentary analysis, observation and questionnaires were employed for data collection. The focus of this investigation was the digital cadastral survey process of a physical asset owned by the Government of the State of Rio Grande do Sul – the Fernando Ferrari Administrative Center. The research motivations aligned with the triple helix model of innovation and sustainable development, promoting collaboration among academia, industry, and government. The study concludes that the process of creating a digital twin can enhance the organization of internal operational and maintenance activities within built environments, using the needs of the occupants as a gauge of this process. Additionally, conceptual structures designed to facilitate the transformation of a physical asset into a digital twin are introduced.