A Transformação Digital na Construção Civil: BIM, Digital Twins e IA

A indústria da construção civil segue ufanista com as plataformas BIM, embora muitos ainda confundam BIM com certas ferramentas proprietárias. No entanto, suspeito que essa lógica de pensamento esteja se tornando obsoleta, mesmo antes de atingir seu auge. O avanço tecnológico tem dessas peculiaridades; quem se lembra dos laserdiscs, precursores dos CDs?

O Papel das Ferramentas na Arquitetura e Engenharia Digital

Primeiramente, é crucial entender que a questão central não são as ferramentas em si, mas seus métodos de operação, interface com o usuário e propósito. O BIM continua sendo o melhor método para produção de dados e gerenciamento de documentação em projetos de arquitetura e engenharia. No entanto, ferramentas de inteligência artificial estão surgindo para potencializar decisões em projeto, manutenção preditiva, simulação e análise em tempo real. Quando integrados a sistemas de Machine Learning, esses dados ajudam a construir um arcabouço de soluções possíveis para problemas complexos.

Integração de Digital Twins e IA na Arquitetura e Engenharia

Na fase atual, a IA se tornou um complemento importante às ferramentas de projeto. A aplicação de Digital Twins, por exemplo, permite uma análise robusta de dados em tempo real, automação de decisões e otimização através de simulações. O que o Digital Twin faz é criar um “gêmeo virtual” de objetos, processos ou sistemas físicos, monitorando-os em tempo real e de forma detalhada. Isso permite a otimização de seu equivalente real, seja ele uma máquina, um mega edifício, uma indústria ou até mesmo uma cidade.

Sinergia entre BIM, Digital Twins e Machine Learning

A complementaridade entre BIM, Digital Twins e Machine Learning está transformando a arquitetura e engenharia ao automatizar processos de design, documentação e operação. O BIM já facilita a criação de modelos detalhados e a coordenação entre disciplinas. Com a integração de algoritmos de Machine Learning, será possível otimizar designs e reduzir erros de forma automática. Digital Twins, por sua vez, permitem monitoramento e simulação em tempo real, possibilitando manutenção preditiva e ajustes contínuos durante o ciclo de vida do projeto.

No futuro, essas tecnologias combinadas podem automatizar grande parte do processo de arquitetura e engenharia. Ferramentas de design generativo, integradas ao BIM, junto com a análise de dados históricos realizados por Machine Learning, permitirão que projetos sejam otimizados autonomamente. Os Digital Twins terão um papel crucial ao prever o desempenho dos ativos e permitir ajustes dinâmicos, resultando em construções mais eficientes e adaptáveis.

Até aqui,  falamos de algo que já está em curso na engenharia de ponta e nem consideramos o avanço tecnológico de ferramentas de design generativo que permitem a criação de múltiplas opções de design baseadas em critérios definidos pelo usuário. Nos permitindo explorar várias soluções de design rapidamente nas fases conceituais.

Sistematizando:

  • Concepção projectual: partindo do BIM e ferramentas de design generativo, auxiliado por Machinhe Learning, criamos automaticamente múltiplas opções de design, otimizadas para diversos critérios. Temos como papel, dentro disso, formular os critérios e diretrizes, aquilo que na língua do arquiteto chamamos de Partido e Programa, inserir os principais dados e selecionar, dentre as múltiplas opções entregues pelo design generativo, quais seriam as melhores soluções sugeridas.
  • Desenvolvimento e Simulação: O Digital Twins simulará continuamente o desempenho dos designs gerados em um ambiente virtual, permitindo ajustes em tempo real e a otimização antes da construção. Destes ajustes finos escolhemos o melhor projeto a ser construído.
  • Execução e Operação: A construção  será acompanhada e ajustada automaticamente com base no contínuo feedback do Digital Twins e nas previsões do Machine Learning. Durante a fase operacional, a manutenção e os ajustes de desempenho serão feitos de forma automatizada, gerando dados para otimização da obra e operação atual, tanto quanto para melhorias em novos projetos.

A partir desta sinergia, o ciclo de vida de um  projeto e obra pode ser  gerido de forma contínua, da sua concepção até o limite máximo de seu uso. Com o Digital Twins e ML ajustando o BIM conforme necessário para garantir que o ativo físico opere da maneira mais eficiente e durável possível.

O Compromisso Ético na Era da Automação

Nesse cenário de transformação, o compromisso central dos profissionais de arquitetura e engenharia deve ser a criação de diretrizes que assegurem a preservação da vida e do meio ambiente. Inspirando-se nos ensinamentos de Isaac Asimov, é fundamental estabelecer limites claros para o uso dos recursos naturais e desenvolver estratégias que não apenas minimizem os impactos negativos, mas que os transformem em benefícios ambientais. Com essas diretrizes, que garantem a proteção da humanidade e do planeta Terra enquanto entes vivos, os sistemas de automação poderão nos guiar para soluções inovadoras, potencializando compensações ambientais e estratégias globais que não apenas reduzam impactos negativos, mas quiçá também gerem impactos positivos.

Decisões estratégicas exigem um comportamento ético e político da profissão, além da competência técnica. É hora de caminhar em direção a um futuro mais digno e sustentável, onde a tecnologia seja uma aliada na construção de um mundo melhor.



Texto por: Rodrigo Bertamé / Arquiteto e Urbanista
Imagem: Imagem gerada pelo DALL-E tendo como input o comando: crie uma imagem artística de modelo de cidade com favelas toda formada com partes de lixo eletrônico.

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