O metaverso é sobre a fuga ao mundo real. O gémeo digital, por outro lado, é sobre melhorar o mundo real. É por isso que o gémeo digital é mais importante para as empresas do que o metaverso.
Por Mike Elgan
O Facebook começou a programar a ideia do Metaverso há um ano e meio. A empresa mudou o seu nome para Meta e começou a bombear um bilião de dólares por mês para um jogo, Hail Mary, para permanecer relevante no mundo pós-social de amanhã. Entretanto, a Meta está num “Inverno Metaverso” – o investimento está a encolher e o entusiasmo pela ideia está a diminuir. A própria Meta despediu milhares de funcionários, tanto no Metaverso como noutras partes da empresa.
Metaverso – apenas uma visão?
Um desenvolvimento que pode ser explicado se se olhar para o carácter do Metaverso: uma visão da cultura humana de amanhã. Em última análise, trata-se do que as empresas e o público poderiam fazer com uma gama de tecnologias: viver e trabalhar em espaços virtuais e brincar em mundos virtuais. Mas não se trata de novas tecnologias.
Assim, as versões mais avançadas de todas estas tecnologias (realidade aumentada e virtual – AR e VR) para navegar em espaços virtuais e conjurar objetos virtuais no mundo real – e para conceber, construir e digitalizar – estão a ser desenvolvidas não só para o ‘metaverso’ mas também para utilização com gémeos digitais.
Gémeos digitais: quando o fracasso não é uma opção
Os gémeos digitais são a ferramenta do momento porque o fracasso não é uma opção – quer seja no arranque da produção da vacina para o coronavírus durante a pandemia ou a produção e desenvolvimento de novos produtos. No entanto, a ideia do gémeo digital já tem mais de 50 anos de idade.
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Lembre-se – a 11 de abril de 1970, três astronautas na Apollo 13 aceleraram em direção à lua a 400 milhas por minuto. A terceira aterragem na lua tripulada parecia ser pura rotina e o interesse do público mundial pela questão das aterragens na lua era baixo. Até que a mensagem de rádio “Houston, acabámos de ter um problema” (abreviado para “Houston, temos um problema” no filme da Apollo 13) chocou o mundo. O que se seguiu foi uma operação dramática de resgate para trazer os três astronautas de volta à Terra com vida.
Apollo foi o primeiro gémeo digital
Uma missão que só teve sucesso porque a NASA, com a Apollo 13, já tinha à sua disposição o único “sistema de gémeo digital” do mundo em 1970. Um gémeo digital pode ser considerado uma réplica virtual de um objeto físico, sistema ou infraestrutura existente. No caso da NASA, foram utilizados 15 simuladores para treino e teste de parâmetros de missão. Os engenheiros da NASA utilizaram as capacidades de simulação por computador para descobrir o que tinha corrido mal. E testaram uma variedade de soluções possíveis e selecionaram a melhor, que depois passaram para a tripulação da Apollo.
O conceito foi tão bem-sucedido que a NASA começou a criar gémeos digitais de naves espaciais que não foram utilizados nos simuladores. Depois, em 2010, a NASA cunhou o termo gémeos digitais. Um gémeo digital não é um modelo inerte. É um modelo digital ou virtual personalizado, individualizado, em evolução dinâmica, de um sistema físico. É dinâmico no sentido de que tudo o que acontece ao sistema físico também acontece ao gémeo digital – reparações, atualizações, danos, envelhecimento, etc.
Limites dos gémeos digitais
As empresas já estão a utilizar gémeos digitais para a integração, teste, monitorização, simulação e manutenção preditiva de pontes, edifícios, parques eólicos, aeronaves e fábricas. Apesar desta utilização generalizada, o desenvolvimento do gémeo digital está ainda na sua infância. Por exemplo, os gémeos digitais detalhados ainda não são possíveis hoje em dia para sistemas complexos. Ainda estamos à espera de melhores soluções de IA, melhores sensores e melhores ferramentas, que supomos que conduzirão ao metaverso e dos quais os gémeos digitais também beneficiarão.
O futuro dos gémeos digitais
Vamos olhar alguns anos à frente para ver como os gémeos digitais se tornarão a pedra angular da transformação digital nas empresas. O ano é 2027, e uma empresa de gémeos de entrega está a abraçar totalmente os gémeos digitais, criando um gémeo digital separado de cada um dos seus 15.000 gémeos que operam nas principais cidades de todo o mundo. Cada parte real é mapeada com uma contraparte digital, virtual. Dezenas de sensores incorporados no elemento físico em todo o lado medem a temperatura, humidade, vibração, carga nas asas e a eficiência operacional das partes móveis. As condições do próprio drone – altitude, velocidade, direção do voo, humidade exterior e muitas outras medições – são atualizadas em tempo real no drone digital.
De repente, um dos drones cai do céu. Mas porquê? Os engenheiros que trabalham a partir de casa colocam óculos VR e chamam o gémeo digital da aeronave acidentada num ambiente virtual 3D partilhado de alta resolução. Reproduzem a queda à medida que se movem dentro do drone, que mostra cópias 3D de todas as peças, bem como dados contextuais baseados em sensores – basicamente AR em VR. Descobrem rapidamente que o controlo do leme falhou devido ao sobreaquecimento, com um sensor numa unidade de controlo a desempenhar um papel.
Os gémeos digitais como salvadores em tempos de necessidade
Num cenário de aviação normal, todas as 15.000 unidades de controlo seriam substituídas. Isto leva a custos elevados e não há garantias de que as novas unidades de controlo não falharão também. Mas no cenário digital duplo, existe uma solução melhor. Trabalhando com ferramentas de IA, os engenheiros determinam que esta unidade de controlo em particular falhou porque estava a funcionar em Phoenix, Arizona, onde as temperaturas do solo podem exceder os 46 graus à sombra e é ainda mais quente à luz solar direta. O aquecimento, arrefecimento e aquecimento repetidos enfraqueceram um adesivo químico na unidade de controlo.
Mas ainda fica melhor! A empresa tem também um gémeo digital da fábrica de drones da qual o equipamento teve origem – uma imagem virtual detalhada de todo o sistema, atualizada em tempo real por inúmeros sensores em numerosos pontos da fábrica física. Isto permite que o histórico do sensor falhado seja rastreado. Ao fazê-lo, a IA indica que foi fabricado no verão e é um dos cinco por cento que atingiram temperaturas elevadas durante a montagem. Parece que o stress térmico prejudicial provavelmente começou na fábrica.
IA e gémeos digitais
A IA está agora a considerar possíveis soluções e a recomendar as mais seguras e mais rentáveis. Estes poderiam ser:
- Fabricar todas as futuras peças de ECU no Inverno e armazená-las para montagem;
- utilizar um adesivo mais resistente ao calor para a peça;
- Substituir preventivamente a unidade de controlo nos outros 47 zangões que operam em climas quentes.
O exemplo mostra que a utilização de um sistema duplo digital poupa dinheiro, previne acidentes e protege o ambiente (nem todas as unidades de controlo tiveram de ser substituídas). Também permitiu que fossem feitas alterações positivas nas operações e na produção sem paragens graves na fábrica ou no funcionamento dos zangões.
Conclusão
Em última análise, esta é a verdadeira revolução da transformação digital. As tecnologias avançadas estão a ser utilizadas para agilidade, eficiência de custos, eficiência de tempo e segurança. É tempo de reavaliar os benefícios das tecnologias de que sempre falamos. IoT está a tornar-se uma tecnologia de missão crítica. A IA está a trabalhar com engenheiros para otimizar cada processo em tempo real. E a IA e a VR estão a dar vida aos gémeos digitais tal como os seus equivalentes físicos. Não se trata de criar um mundo de fantasia metaverso em espaços virtuais, mas sim de melhorar o mundo real.