O que é a tecnologia de gêmeos digitais?

Um gêmeo digital é uma réplica digital de um objeto físico, pessoa, sistema ou processo, contextualizado em uma versão digital de seu ambiente. Os gêmeos digitais podem ajudar diversos tipos de organizações a simular situações reais e seus resultados, permitindo, assim, a tomada de decisões mais informadas.

O que você faria se tivesse uma cópia de si mesmo? Um sósia digital, idêntico a você em todos os aspectos, inserido em uma reprodução digital precisa da sua casa, local de trabalho, bairro ou cidade? E mais: e se essa versão digital sua—seu gêmeo digital—fosse imune a ferimentos, dor ou constrangimento? As possibilidades são infinitas. Basta dizer que você poderia tomar decisões para si mesmo com muito mais certeza sobre os resultados.

Nos negócios, esse nível elevado de previsibilidade é extremamente valioso—e os gêmeos digitais emergentes podem ajudar a proporcionar isso.

Simplificando, um gêmeo digital é uma réplica virtual de um objeto físico, pessoa ou processo que pode ser usada para simular seu comportamento e compreender melhor como ele funciona na vida real. Os gêmeos digitais estão conectados a fontes de dados reais do ambiente, o que permite que sejam atualizados em tempo real para refletir a versão original. Além disso, eles incluem uma camada de insights comportamentais e visualizações derivadas dos dados. Quando interconectados em um único sistema, os gêmeos digitais podem criar um ambiente digital, muitas vezes imersivo, que replica e conecta todos os aspectos de uma organização para otimizar simulações, planejamento de cenários e tomada de decisões.

Os líderes criativos de desenvolvimento de produtos estão cada vez mais entusiasmados com os gêmeos digitais. Uma análise da McKinsey indica que o mercado global para essa tecnologia crescerá cerca de 60% ao ano nos próximos cinco anos, atingindo US$ 73,5 bilhões até 2027.

Quais são os diferentes tipos de tecnologia de gêmeos digitais?

Existem diferentes tipos de tecnologia de gêmeo digital. O primeiro é o gêmeo de produto, que representa um produto. Esse tipo de gêmeo digital pode incluir produtos em várias fases do ciclo de vida, desde o conceito inicial e a engenharia até a funcionalidade completa—permitindo acesso a dados ao vivo e em tempo real sobre um produto, como se ele já estivesse em uso.

Outro tipo de gêmeo digital é o gêmeo de dados. Um ótimo exemplo disso está no seu bolso: o Google Maps é um gêmeo digital da superfície da Terra. Ele conecta dados de tráfego em tempo real para otimizar seu trajeto.

Outros tipos incluem os gêmeos de sistemas, que modelam a interação entre processos físicos e digitais, abrangendo processos de fabricação, gerenciamento da cadeia de suprimentos de ponta a ponta, operações de lojas e jornadas do cliente. Por fim, os gêmeos de infraestrutura representam infraestruturas físicas, como rodovias, edifícios ou até estádios.

Os gêmeos digitais têm o potencial de tornar as operações mais ágeis e resilientes. E isso não passa despercebido pelos CEOs: uma pesquisa da McKinsey indica que 70% dos executivos de tecnologia de grandes empresas já estão explorando e investindo nessa tecnologia.

Quais são as três dimensões de um gêmeo digital de produto?

Os gêmeos digitais de produto podem ser caracterizados por três dimensões principais:

• O nível de modelagem e sofisticação dos dados utilizados
• O escopo físico do gêmeo
• As partes da cadeia de valor que o gêmeo abrange, seja na fase de engenharia, produção ou serviço

A jornada de uma organização com um gêmeo digital inclui cada uma dessas dimensões. Um projeto pode começar com um único componente crítico e, conforme a empresa amadurece no uso da tecnologia, expandir para abranger um produto inteiro.

O que é um gêmeo digital da cadeia de suprimentos?

Manter cadeias de suprimentos eficientes é uma prioridade para muitas organizações. Segundo uma análise da McKinsey, as interrupções na cadeia de suprimentos custam, em média, o equivalente a 45% do lucro anual em dinheiro das empresas. As organizações estão cientes desse risco: uma pesquisa recente aponta que 86% das empresas estão investindo na transformação da cadeia de suprimentos para lidar com essas disrupções.

As cadeias de suprimentos digitalmente habilitadas utilizam gêmeos digitais e tecnologia de IA para impulsionar a otimização e a eficiência. Elas coletam dados de todas as operações de uma organização e os modelam para reproduzir ativos físicos, pessoas e processos. Com base nos insights gerados pelo gêmeo digital, os líderes podem experimentar diferentes cenários, tomar decisões até 90% mais rapidamente e obter melhores resultados.

As empresas de melhor desempenho já reconhecem os benefícios dessa tecnologia: entre as organizações que investem em resiliência da cadeia de suprimentos, os gêmeos digitais estão entre as três principais prioridades de investimento.

Quais são outros tipos de gêmeos digitais e que tipo de valor eles podem trazer para uma organização?

De maneira geral, os gêmeos digitais agregam valor a uma organização ao aumentar a visibilidade sobre o desempenho em tempo real e previsto, reduzindo riscos e otimizando o desenvolvimento de produtos, operações, relacionamento com clientes e muito mais.

Mais especificamente, os gêmeos de dados fornecem visibilidade sobre operações, lucratividade e pontos de contato com clientes. Eles podem melhorar a tomada de decisões ao fornecer informações em tempo real sobre estoques em trânsito, jornadas do cliente e alocação de pessoal. Além disso, ajudam as empresas a atender regulamentações cada vez mais comuns que exigem rastreabilidade na origem dos insumos, especialmente nos setores de saúde, tecnologia avançada e governo.

Os gêmeos de sistemas impulsionam a otimização de custos, aumentam a capacidade produtiva, melhoram a experiência do cliente e fortalecem a resiliência diante de choques na oferta e demanda. Segundo a experiência da McKinsey, empresas já conseguiram reduzir custos com transporte e mão de obra em até 10%, enquanto aumentaram a capacidade de cumprir promessas aos clientes em até 20%. Além disso, os gêmeos digitais ajudam a criar redes resilientes, capazes de operar sob diferentes cenários de oferta e demanda.

Os gêmeos digitais de clientes também agregam valor significativo, impulsionando o crescimento da receita e aprimorando a experiência do consumidor. Empresas já relataram aumentos de receita de até 10% ao criar gêmeos digitais de seus clientes, permitindo que eles interajam e se envolvam plenamente com os produtos. A Mercedes-Benz, por exemplo, desenvolveu gêmeos digitais de clientes que possibilitam “test drives” virtuais, sem que a pessoa precise entrar no veículo.

Os gêmeos digitais de produto podem reduzir drasticamente o tempo de lançamento no mercado. Líderes de P&D indicam que os gêmeos digitais já reduziram o tempo de desenvolvimento em até 50% para algumas empresas, diminuindo também os custos. Eles permitem iterar e otimizar designs rapidamente, sem a necessidade de testar fisicamente cada protótipo. Além disso, esses gêmeos melhoram a qualidade do produto ao identificar falhas no design ainda na fase de fabricação. Segundo Will Roper, conselheiro sênior da McKinsey: “As empresas que adotarem os gêmeos digitais de manufatura primeiro terão uma vantagem significativa no mercado.” Por fim, ao espelhar um produto em serviço, é possível criar uma referência única sobre seu desempenho, possibilitando ajustes ou redesenhos em tempo real.

Que tipos de organizações já estão usando gêmeos digitais?

Um fator essencial para a implementação de gêmeos digitais é a maturidade digital da organização. Isso significa contar com uma infraestrutura de dados robusta, que forneça informações confiáveis de testes e ambientes operacionais, além de profissionais capacitados para gerenciar essa infraestrutura.

Empresas de setores avançados estão liderando essa adoção: pesquisas mostram que quase 75% das empresas já implementaram tecnologias de gêmeos digitais com, pelo menos, nível médio de complexidade. Isso inclui indústrias como automobilística, aeroespacial, defesa, tecnologia, varejo e bens de consumo. Já empresas de logística, infraestrutura e energia estão mais propensas a estar em fases iniciais de desenvolvimento de seus primeiros conceitos de gêmeos digitais.

Como as empresas estão usando a tecnologia de gêmeos digitais?

O interesse crescente em gêmeos digitais, aliado ao avanço acelerado das tecnologias de suporte, tem impulsionado projeções de investimento nesse mercado, que devem ultrapassar US$ 48 bilhões até 2026. Algumas aplicações avançadas já podem ser observadas:

• Emirates Team New Zealand: Criou um gêmeo digital de ambientes de navegação, barcos e tripulação, permitindo testar designs de embarcações sem a necessidade de construí-las. Isso permitiu que a equipe testasse milhares—em vez de apenas centenas—de designs de hidrofólios.
• Anheuser-Busch InBev: Desenvolveu um gêmeo digital para sua cadeia de suprimentos e produção de cerveja, permitindo ajustes automáticos nos insumos com base nas condições ativas, além de compensar gargalos de produção, como tanques de fermentação cheios.
• SoFi Stadium: Utiliza um gêmeo digital para otimizar a gestão e operação do estádio, agregando dados de diversas fontes, incluindo informações estruturais e dados em tempo real dos jogos de futebol.
• Space Force (Força Espacial dos EUA): Está criando um gêmeo digital do espaço, incluindo réplicas de corpos extraterrestres e satélites.
• SpaceX: Criou um gêmeo digital da cápsula Dragon, permitindo que operadores monitorem e ajustem trajetórias, cargas e sistemas de propulsão para maximizar segurança e confiabilidade durante o transporte espacial.

A tecnologia de gêmeos digitais pode ser combinada com IA generativa?

A IA generativa (Gen AI) e os gêmeos digitais podem atuar de forma complementar. A IA generativa pode estruturar entradas e sintetizar saídas dos gêmeos digitais, enquanto os gêmeos digitais oferecem um ambiente robusto para experimentação e aprendizado da IA. Essa combinação pode gerar resultados exponenciais.

Mais especificamente, grandes modelos de linguagem (LLMs) podem criar códigos para gêmeos digitais em plataformas de desenvolvimento, como o GitHub. Um protótipo de gêmeo digital gerado por IA pode servir como ponto de partida para desenvolvedores de projetos de gêmeos digitais em diferentes indústrias. Além disso, a IA generativa pode ajudar na operação contínua dos gêmeos digitais ao processar e transferir os dados necessários para seu funcionamento.

Como os gêmeos digitais podem impactar a sustentabilidade ambiental?

Os gêmeos digitais podem desempenhar um papel crucial na sustentabilidade das organizações. Os gêmeos de produto ajudam a reduzir o desperdício de materiais no design, além de melhorar a rastreabilidade de insumos para minimizar impactos ambientais. Empresas de eletrônicos de consumo, por exemplo, conseguiram reduzir cerca de 20% do desperdício de materiais utilizando gêmeos digitais.

Os gêmeos de cadeia de suprimentos possibilitam equilibrar custo, velocidade e sustentabilidade, enquanto os gêmeos de dados oferecem maior transparência sobre fornecedores e práticas sustentáveis na cadeia produtiva.

Quais são alguns desafios que as organizações enfrentam no desenvolvimento de gêmeos digitais?

Os gêmeos digitais exigem novas formas de trabalho, não apenas dentro das funções de P&D, mas em toda a organização. Isso significa que um programa bem-sucedido de gêmeo digital envolve gestão da mudança, necessitando do apoio da alta liderança e de uma equipe forte de gerenciamento de projetos.

Para superar possíveis obstáculos, as empresas podem adotar uma abordagem faseada na implementação de gêmeos digitais:

1. Fase de inteligência competitiva e definição de escopo
   Primeiramente, a organização identifica as soluções de gêmeos digitais disponíveis em seu setor e avalia o valor potencial de cada uma. Além disso, pode desenvolver um framework estratégico para sua transformação digital com gêmeos digitais.
2. Fase de design de arquitetura e definição da pilha de software
   Nesta etapa, a organização define os componentes de software, relações e interfaces necessários para alcançar seus objetivos com gêmeos digitais. Também decide se esses componentes serão desenvolvidos internamente ou adquiridos de fornecedores externos.
3. Fase de excelência no desenvolvimento de software
   Antes do lançamento, a empresa estabelece os processos e capacidades essenciais para a implementação eficaz da sua plataforma de gêmeos digitais.

Com conteúdo do McKinsey Digital.