O software de gêmeos digitais continua a remodelar os setores com projeções de mercado que atingem US$ 125,7 bilhões até 2030, com um CAGR de 39,48%. As grandes empresas adotaram essa tecnologia, e 70% dos executivos de tecnologia da diretoria investem ativamente em soluções de gêmeos digitais.
Os resultados no mundo real falam por si. As organizações que usam gêmeos digitais observam ganhos de produtividade de 30% a 60% e reduzem o desperdício de material em 20%. A tecnologia ajuda as empresas a reduzir pela metade o tempo de lançamento no mercado, o que a torna essencial para as empresas que desejam permanecer competitivas.
Neste artigo, você descobrirá como o software de gêmeos digitais revoluciona empresas de todos os portes e quais são os principais benefícios que podem impulsionar sua organização à frente da concorrência em 2025 e nos anos seguintes.
A evolução do software de gêmeos digitais até a década de 2020
“Até 2025, os gêmeos digitais se transformarão em modelos dinâmicos, adaptativos e preditivos, impulsionados pelos avanços em IA, IoT e dados em tempo real.” – FirstIgnite, empresa de consultoria e pesquisa tecnológica
O programa Apollo da NASA marcou o nascimento dos gêmeos digitais quando os engenheiros criaram simuladores detalhados para consertar os sistemas da espaçonave a partir da Terra. O Dr. Michael Grieves, da Universidade de Michigan, introduziu o software de gêmeos digitais como o conhecemos hoje em 2002. A tecnologia teve um progresso notável até a década de 2020 e agora encontra aplicações em diversos setores.
De modelos estáticos a réplicas digitais dinâmicas
O software de gêmeos digitais passou por estágios claros que transformaram modelos estáticos simples em sistemas avançados e dinâmicos. Os gêmeos digitais originais eram apenas modelos estáticos – cópias digitais simples que não eram atualizadas em tempo real nem interagiam com objetos físicos.
Os gêmeos digitais se transformaram em “sombras digitais” durante a década de 2010. Esses modelos mostravam o estado de objetos físicos com dados fluindo em uma direção, do ativo real para seu modelo digital. As sombras podiam rastrear as alterações, mas não podiam afetar suas contrapartes físicas.
Um grande avanço ocorreu quando surgiram os gêmeos digitais totalmente interativos. Esses gêmeos trocavam dados em tempo real entre objetos físicos e suas cópias digitais. Essa comunicação bidirecional criou ciclos de feedback que levaram a uma melhor otimização, previsão de manutenção e tomada de decisões – vantagens fundamentais do software de gêmeos digitais.
A Gartner e outros pesquisadores sugerem que o progresso do gêmeo digital segue cinco estágios principais:
- Espelhamento: Criação de cópias digitais de objetos físicos
- Monitoramento: Gerenciamento de objetos físicos com base em análise digital
- Modelagem e simulação: Melhorando os objetos físicos por meio de simulação
- Federação: Vinculação de gêmeos digitais para melhorar sistemas complexos
- Autônomo: resolver problemas sem ajuda humana
As empresas de manufatura estavam entre as primeiras a usar gêmeos digitais. Elas criaram cópias virtuais das linhas de produção para torná-las mais eficientes e reduzir o tempo de inatividade. Os gêmeos digitais podem prever quando o equipamento pode falhar, analisando os dados do sensor, o que ajuda a programar a manutenção antes de quebras dispendiosas.
Principais facilitadores tecnológicos: IoT, IA e computação em nuvem
O rápido crescimento dos recursos de gêmeos digitais vem de três tecnologias principais que se encontram: Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial (IA) e computação em nuvem.
A IoT forma a base para os gêmeos digitais, permitindo o fluxo de dados em tempo real dos sistemas físicos. Os sensores coletam e enviam dados operacionais vitais que conectam os ativos físicos às suas versões digitais. Os especialistas do setor preveem que 95% das plataformas de IoT oferecerão gêmeos digitais até 2029, e que isso se tornará padrão nos aplicativos de IoT até 2028.
A computação em nuvem nos dá o espaço de armazenamento e a capacidade de computação de que precisamos para simular sistemas complexos. A pesquisa mostra que “a computação em nuvem fornece aos gêmeos digitais técnicas de análise para produzir insights” e “ajuda os gêmeos digitais a oferecer novos recursos e colaboração em tempo real nos espaços de fabricação”.
A IA completa esse trio de tecnologia ao dar sentido às grandes quantidades de dados de sensores e encontrar padrões importantes. O aprendizado de máquina ajuda os gêmeos digitais a prever resultados, melhorar as operações e ficar mais precisos com o tempo. A IA analisa os dados e fornece percepções práticas que tornam o software de gêmeos digitais mais valioso.
Essas tecnologias combinadas levaram a um crescimento impressionante do mercado. A Forbes informa que o mercado de gêmeos digitais deve atingir US$ 110 bilhões até 2028, crescendo 61,3% ao ano de 2023 a 2028. Os setores de manufatura e saúde lideram esse crescimento.
As empresas que usam gêmeos digitais observam resultados reais. O Capgemini Research Institute relata uma melhoria média de 15% em áreas como eficiência operacional e menos emissões de carbono. Cerca de 57% das organizações afirmam que os gêmeos digitais fortalecem seus esforços de sustentabilidade.
Olhando para o futuro, os gêmeos digitais continuarão a evoluir. O setor 5.0 se concentra em fazer com que a tecnologia trabalhe melhor com os seres humanos para melhorar a colaboração, a resiliência e a sustentabilidade. Esse progresso promete levar os benefícios dos gêmeos digitais a mais setores e usos.
Melhoria na tomada de decisões: Um dos principais benefícios dos gêmeos digitais
Uma melhor tomada de decisão se destaca como um dos benefícios mais poderosos dos gêmeos digitais. Os gêmeos digitais criam réplicas virtuais de sistemas físicos e oferecem uma maneira inovadora de aprender sobre operações complexas que impulsionam escolhas mais inteligentes.
Conversão de dados complexos em informações aplicáveis
Os gêmeos digitais transformam grandes quantidades de dados brutos em informações claras e aplicáveis. Os operadores de sistemas de distribuição têm acesso a grandes volumes de dados, mas têm dificuldade para transformá-los em informações significativas para a tomada de decisões. Os gêmeos digitais resolvem esse problema, tornando os dados “adequados à finalidade” para operações e planejamento.
A Siemens afirma: “Com um verdadeiro gêmeo digital da rede, os DSOs podem otimizar as operações do dia a dia e, ao mesmo tempo, planejar com confiança um futuro em que as energias renováveis e outros DERs compreendam uma proporção maior do mix de energia”. As equipes podem se concentrar em atividades de alto valor em vez de interpretar dados quando informações complexas se tornam conhecimento prático.
Os gêmeos digitais se destacam porque combinam suavemente e analisam dados em tempo real de várias fontes. A GIM International explica: “Ajudamos governos, empresas e comunidades a transformar dados complexos em percepções claras e acionáveis, para que possam planejar de forma mais inteligente, tomar decisões informadas e construir um futuro mais sustentável”. Os tomadores de decisão podem identificar relações complexas por meio de painéis intuitivos e ferramentas de visualização que ficariam ocultas em planilhas ou sistemas desconectados.
Planejamento de cenários e mitigação de riscos
O maior valor do software de gêmeos digitais vem da experimentação sem riscos por meio do planejamento de cenários. Os gêmeos digitais oferecem um ambiente seguro para testar cenários hipotéticos antes de fazer alterações no mundo físico.
Esse recurso funciona em diferentes períodos de tempo:
- Análise histórica: Compreensão de eventos passados para identificar causas e estratégias de prevenção
- Otimização do presente: Teste de ajustes operacionais imediatos
- Projeção do futuro: Modelagem de mudanças estratégicas de longo prazo
O documento “Digital twins in safety analysis, risk assessment and emergency management” explica que os gêmeos digitais “representam uma tecnologia emergente que atualmente está alavancando o monitoramento de sistemas complexos, a implementação de sistemas de controle autônomos e a assistência em tempo real durante acidentes e emergências”. Essa assistência em tempo real é inestimável para o gerenciamento de riscos durante situações críticas.
Essa tecnologia ajuda a identificar riscos de forma proativa por meio de simulação. Renewcanada.net observa: “Ao avaliar esses cenários virtualmente, os gerentes de projeto ou projetistas podem tomar decisões informadas que minimizem os riscos”. Um fabricante de aço usou a simulação de gêmeos digitais para verificar as relações entre demanda, oferta e volatilidade da produção. Eles identificaram riscos com 12 semanas de antecedência e melhoraram o EBITDA em 2 pontos percentuais, reduzindo o estoque em 15%.
Visibilidade em tempo real em todas as operações
Os gêmeos digitais oferecem visibilidade sem precedentes das operações e criam uma visão completa para uma tomada de decisão mais ágil. As organizações alcançam uma consciência situacional antes impossível por meio do monitoramento contínuo e da coleta de dados.
Essa visibilidade oferece vantagens importantes:
- Detectar gargalos e ineficiências imediatamente
- Otimização contínua do desempenho
- Resposta mais rápida às mudanças nas condições
A Black & Veatch destaca que os gêmeos digitais fornecem “uma capacidade inigualável de visualizar e interagir com seus dados, permitindo percepções imediatas e acionáveis sobre as características funcionais e de desempenho de um ativo ou sistema”.
Essa visibilidade em tempo real abrange sistemas inteiros, não apenas componentes individuais. Os gêmeos digitais criam o que a McKinsey chama de“uma única fonte de verdade”, em que os dados são “classificados, estruturados e acessados adequadamente de forma que os insights sejam formados consistentemente“. Os tomadores de decisão obtêm um contexto completo para suas escolhas quando os silos de informações desaparecem.
Uma melhor visibilidade traz benefícios substanciais. A McKinsey relata que os gêmeos digitais descobriram bloqueios ocultos nos processos de fabricação ao simular com precisão os gargalos em tempo real nas linhas de produção. Uma equipe reduziu o tempo total de processamento em cerca de 4%, utilizando soluções de otimização para identificar e desenvolver regras de sequenciamento repetíveis.
Os recursos aprimorados de tomada de decisão dos gêmeos digitais marcam uma mudança fundamental do gerenciamento reativo para o proativo. As organizações agora entendem, operam e otimizam seus sistemas de forma diferente em todos os setores.
Benefícios específicos do setor com o software de gêmeos digitais
“A visão definitiva do gêmeo digital é criar, testar e construir nossos equipamentos em um ambiente virtual. Somente quando o equipamento estiver de acordo com nossos requisitos é que o fabricaremos fisicamente. Em seguida, queremos que essa construção física seja vinculada ao seu gêmeo digital por meio de sensores, de modo que o gêmeo digital contenha todas as informações que poderíamos ter ao inspecionar a construção física.” – John Vickers, principal especialista em fabricação da NASA e gerente do Centro Nacional de Fabricação Avançada da NASA
O software de gêmeos digitais traz benefícios personalizados para empresas de todos os tamanhos. As organizações que usam essas réplicas virtuais encontram vantagens específicas para seu campo que vão muito além dos usos básicos.
Fabricação: Otimização da produção e redução de custos
Os gêmeos digitais funcionam como ferramentas poderosas que otimizam os processos de produção e reduzem os custos operacionais na manufatura. Os relatórios da McKinsey mostram que os fabricantes que usam gêmeos digitais economizam de 5% a 7% por mês ao reprojetar as programações de produção e encontrar gargalos ocultos em seus processos.
Esses sistemas preveem problemas de produção antes que eles ocorram e permitem correções rápidas. Uma fábrica de metal utilizou o software Digital twin para encontrar os melhores tamanhos de lotes e sequências de produção. A fábrica otimizou milhares de combinações de produtos em várias linhas. Os algoritmos de aprendizagem por reforço baseados em IA do sistema reduziram os custos em comparação com a programação manual.
Os fabricantes podem testar diferentes cenários de produção sem interromper as operações reais. Isso cria um espaço seguro para você experimentar mudanças no processo e ajustes no layout.
Cuidados com a saúde: Medicina personalizada e simulação de tratamento
Atualmente, mais organizações de saúde usam gêmeos digitais para criar cópias virtuais de pacientes e personalizar tratamentos. Esses “gêmeos humanos digitais” permitem que os médicos testem como diferentes tratamentos podem afetar cada paciente antes do início do tratamento real.
Um estudo da Scientific Reports mostrou isso com pacientes com diabetes. Os pesquisadores criaram gêmeos digitais que copiaram o status metabólico, a dieta e os hábitos de vida. Isso ajudou a prever os resultados e a dar recomendações pessoais que levaram a melhorias significativas nos níveis de hemoglobina A1c.
Os cirurgiões também usam gêmeos digitais para praticar procedimentos complexos em cópias virtuais da anatomia do paciente antes da cirurgia real.
Construção: Visualização de projetos e melhorias de segurança
As equipes de construção se beneficiam de melhores visualizações de projetos e segurança com os gêmeos digitais. Esses modelos virtuais correspondem às condições da vida real e ajudam as equipes a identificar problemas antes que eles apareçam nos canteiros de obras.
Os gêmeos digitais aumentam a segurança na construção por meio do monitoramento de condições ao vivo. Os sistemas coletam dados de sensores e outras fontes para identificar perigos e avisar os trabalhadores imediatamente.
Varejo: Otimização da cadeia de suprimentos e experiência do cliente
Os varejistas obtêm ótimos resultados em toda a cadeia de suprimentos e, ao mesmo tempo, melhoram as experiências dos clientes com os gêmeos digitais. A pesquisa do BCG mostra que os varejistas que usam essa tecnologia obtêm uma precisão de previsão de 20 a 30% melhor e reduzem os atrasos e o tempo de inatividade em 50 a 80%.
Os gêmeos digitais que se concentram nos clientes copiam os comportamentos e as prioridades de compra. Os varejistas testam diferentes estratégias virtualmente e analisam os padrões de compra. Isso leva a recomendações específicas para cada indivíduo, protegendo os dados pessoais.
Os gêmeos digitais mudam a forma como os setores trabalham. Cada campo encontra maneiras exclusivas de usar essa tecnologia que resolve desafios específicos e oferece benefícios claros em produtividade, segurança e satisfação do cliente.
Benefícios da experiência do cliente por meio de aplicativos de gêmeos digitais
Os gêmeos digitais estão mudando a forma como as empresas se conectam com seus clientes. Essas cópias virtuais criam novas maneiras de melhorar a satisfação do cliente por meio de experiências personalizadas.
Personalização de produtos
Os gêmeos digitais possibilitam a personalização inteligente ao testar como os produtos funcionam em diferentes condições. A pesquisa mostra que os gêmeos digitais ajudam as empresas a dar suporte a “produtos personalizados aplicando a TD à personalização inteligente”. A tecnologia testa diferentes cenários e ajuda as equipes de produtos a tomar melhores decisões.
Os gêmeos digitais criam um ambiente de desenvolvimento de produtos sem riscos, no qual as equipes podem experimentar mais opções de design sem precisar de protótipos físicos caros. As empresas que usam gêmeos digitais têm 25% menos problemas de qualidade na produção. Elas também obtêm vendas de 3% a 5% mais altas devido a melhores recursos e clientes mais satisfeitos.
Operações de serviço e suporte aprimoradas
Os gêmeos digitais impulsionam as operações de serviço, prevendo as necessidades de manutenção e corrigindo problemas remotamente. Esses gêmeos coletam dados durante toda a vida útil de um produto para ajudar as equipes de serviço a identificar problemas com antecedência.
A Rolls-Royce demonstra esse benefício com seus gêmeos digitais de motores a jato, que “ajudaram a empresa a estender o tempo entre as manutenções de alguns motores em até 50%”. A ComputerWeekly acrescenta que “a manutenção e as operações remotas criarão novos casos de uso para equipamentos já existentes e reduzirão os custos em muitas áreas de aplicação”.
Envolvimento aprimorado do cliente por meio de simulação
As empresas agora criam “gêmeos digitais de clientes” que copiam com precisão o comportamento do consumidor. A Gartner explica como esses gêmeos usam “interações físicas e on-line para simular com precisão a experiência do cliente e fornecer contexto e previsões de comportamentos futuros do consumidor”.
A McKinsey afirma que “a IA generativa aproveita os dados em tempo real dos gêmeos digitais dos clientes para conhecer insights valiosos sobre eles e melhorar o sentimento e a fidelidade dos clientes”. As empresas podem testar campanhas de marketing, recursos de produtos e abordagens de serviços antes de lançá-los.
Os aplicativos da vida real mostram que os gêmeos digitais estão mudando os relacionamentos com os clientes. As empresas podem entender melhor as necessidades e responder mais rapidamente – às vezes, antes que os clientes saibam do que precisam.
Conclusão: O futuro do software de gêmeos digitais e a liderança da Simio no setor
A tecnologia de gêmeos digitais está revolucionando os setores em todo o mundo, com projeções de mercado que atingem o impressionante valor de US$ 125,7 bilhões até 2030. Esse crescimento notável reflete a evolução dos gêmeos digitais de modelos estáticos simples para sistemas dinâmicos sofisticados que oferecem possibilidades sem precedentes de simulação, otimização e análise preditiva.
A sinergia de sensores de IoT, processamento de IA e computação em nuvem deu origem a gêmeos digitais que oferecem resultados tangíveis. As empresas que implementam essa tecnologia estão testemunhando:
- Melhoria de 30 a 60% na produtividade
- Redução de aproximadamente 20% no desperdício de material
- Redução de 25% nos problemas de qualidade da produção
- Aumento de 3 a 5% nas vendas devido aos recursos aprimorados do produto e à satisfação do cliente
Essas vantagens estão transformando vários setores, incluindo manufatura, saúde, construção e varejo, fornecendo soluções inovadoras para os desafios do dia a dia.
O impacto dos gêmeos digitais nos processos de tomada de decisão não pode ser exagerado. Por meio de monitoramento ao vivo, planejamento de cenários e mitigação de riscos, as empresas agora podem tomar decisões baseadas em dados com uma confiança sem precedentes. Ao converter dados complexos em percepções acionáveis, a tecnologia de gêmeos digitais permite que as equipes se concentrem em atividades de alto valor, em vez de ficarem atoladas na interpretação de dados.
A experiência do cliente também teve melhorias substanciais com os aplicativos de gêmeos digitais. As empresas agora podem oferecer personalização precisa, manutenção preditiva e obter insights mais profundos sobre as necessidades de seus clientes, o que leva a uma maior satisfação e fidelidade.
Ao olharmos para o futuro, fica claro que o software de gêmeos digitais continuará a remodelar a forma como as organizações operam, inovam e atendem seus clientes. Seu profundo efeito sobre a eficiência, a segurança e a sustentabilidade os torna ferramentas indispensáveis para as empresas que desejam manter uma vantagem competitiva em nosso mundo cada vez mais digital.
Quem lidera essa revolução digital é a Simio, uma empresa que está na vanguarda da tecnologia de software de gêmeos digitais. As soluções de ponta da Simio estão capacitando empresas de todos os setores a aproveitar todo o potencial dos gêmeos digitais. Ao combinar recursos avançados de simulação com interfaces fáceis de usar, a Simio está tornando a tecnologia de gêmeos digitais mais acessível e eficaz do que nunca.
A liderança da Simio no setor é caracterizada por:
- Soluções inovadoras de software que se integram perfeitamente aos sistemas existentes
- Ferramentas robustas de análise e visualização para melhorar a tomada de decisões
- Plataformas escaláveis que crescem com a evolução das necessidades das empresas
- Pesquisa e desenvolvimento contínuos para ficar à frente das tendências do setor
À medida que a tecnologia de gêmeos digitais continua a evoluir, a Simio continua comprometida em ampliar os limites do que é possível, garantindo que as empresas tenham as ferramentas necessárias para prosperar em um mundo cada vez mais complexo e orientado por dados. A revolução dos gêmeos digitais está bem encaminhada e, com líderes do setor como a Simio no comando, o futuro parece mais brilhante do que nunca para as empresas prontas para adotar essa tecnologia transformadora.