Gêmeos virtuais podem abrir caminho para operações ferroviárias mais seguras e baratas no Brasil

Em todo o mundo, o transporte ferroviário vem sendo reposicionado como peça-chave para cadeias logísticas mais eficientes e sustentáveis. A projeção é que o volume global de cargas transportadas por trilhos alcance 1.150 trilhões de tonelada-quilômetros até 2050, conforme dados da Agência Internacional de Energia (IEA) e do Fórum Internacional de Transportes (ITF), um crescimento que exige operações cada vez mais seguras, confiáveis e otimizadas.

No Brasil, esse avanço convive com um desafio estrutural: modernizar uma malha ainda marcada por limitações históricas. Infraestrutura envelhecida, baixa integração tecnológica e dependência de ferramentas manuais reduzem a eficiência operacional e ampliam riscos.

Ao mesmo tempo, o país busca ampliar a participação das ferrovias na matriz logística nacional, tornando indispensável a adoção de tecnologias capazes de apoiar decisões mais rápidas, precisas e orientadas por dados.

Nesse contexto, torna-se evidente a necessidade de incorporar novas abordagens capazes de simular, prever e otimizar o desempenho ferroviário.

Entre as tecnologias que vêm ganhando destaque globalmente estão os gêmeos virtuais, representações digitais de ativos físicos, sistemas ou operações inteiras, alimentadas continuamente por dados reais. Diferentemente dos modelos tradicionais, eles permitem simular cenários, antecipar falhas e otimizar processos antes que qualquer alteração seja realizada no ambiente físico.

A segurança como prioridade estratégica nas operações ferroviárias

É justamente nesse cenário que a segurança se torna um ponto de atenção ainda mais crítico. À medida que o volume transportado cresce e a complexidade das operações aumenta, os riscos associados à infraestrutura e à operação também se intensificam.

No Brasil, o avanço ainda desigual da modernização ferroviária contribui para esse quadro. Em 2023, foram registrados mais de 150 acidentes no país, muitos ligados à falta de manutenção e à precariedade da malha. Fatores ambientais, como deslizamentos e quedas de rochas, também ampliam a exposição a falhas, impactando infraestrutura, cargas, trabalhadores e, em alguns casos, passageiros.

Além disso, eventos climáticos extremos, como chuvas intensas, erosões e instabilidades geológicas, vêm aumentando a pressão sobre operadores ferroviários em diferentes regiões, reforçando a necessidade de abordagens preventivas para a gestão de riscos.

Simulações avançadas permitem analisar situações críticas, como frenagem de emergência, velocidade elevada e comportamento dinâmico dos trens, ajudando a prevenir falhas. Modelar condições como curvas acentuadas e clima adverso possibilita identificar riscos de tombamento e descarrilamento.

Ao reproduzir virtualmente essas condições, operadores conseguem compreender como locomotivas, vagões e estruturas responderão em cenários extremos, identificando vulnerabilidades antes que elas resultem em acidentes ou interrupções operacionais.

Testes virtuais substituem ensaios físicos caros e demorados, antecipando problemas ainda na fase de projeto e aumentando a segurança operacional.

Essa capacidade de antecipação reduz riscos para trabalhadores, cargas e ativos, além de minimizar custos associados a reparos emergenciais e paralisações inesperadas.

Garantindo confiabilidade nas operações ferroviárias

A confiabilidade é essencial, especialmente com a crescente exigência de eficiência no transporte de cargas. Falhas e manutenções não planejadas ainda são comuns em trechos antigos. Tecnologias de simulação permitem identificar desgastes e prever falhas com antecedência.

Os gêmeos virtuais, combinados com dados em tempo real, possibilitam monitorar ativos e simular diferentes cenários, reduzindo o tempo de inatividade.

Além disso, permitem a evolução de modelos tradicionais de manutenção para estratégias preditivas. Sensores instalados em locomotivas, vagões, trilhos e componentes críticos alimentam continuamente os modelos digitais, possibilitando identificar padrões de desgaste e prever falhas antes que elas ocorram.

A integração entre áreas como engenharia, operações e gestão de frota melhora a tomada de decisão e minimiza interrupções.

Ao compartilhar uma visão única e atualizada dos ativos, diferentes equipes conseguem tomar decisões mais rápidas e fundamentadas, reduzindo riscos decorrentes de informações fragmentadas e aumentando a disponibilidade operacional.

Simulações que envolvem dinâmica e aerodinâmica também ajudam a reduzir riscos operacionais.

Eficiência operacional, redução de custos e sustentabilidade

A redução do consumo de combustível é fundamental para a sustentabilidade. O arrasto aerodinâmico é um dos principais fatores que podem ser otimizados por meio de simulações. No Brasil, trens longos percorrem grandes distâncias em condições desafiadoras, o que aumenta a necessidade de eficiência energética.

Com o uso de simulações, é possível testar diferentes configurações de locomotivas e vagões, otimizando o desempenho e reduzindo o consumo de diesel.

As análises também permitem avaliar a distribuição de cargas, o posicionamento de locomotivas e diferentes configurações operacionais, identificando alternativas capazes de maximizar o desempenho com menor consumo energético.

Isso gera economia significativa e diminui as emissões de CO₂, contribuindo para metas ambientais e logísticas do país.

Além dos benefícios ambientais, os ganhos de eficiência geram impactos econômicos relevantes. Em operações ferroviárias de larga escala, pequenas reduções no consumo de combustível ou na necessidade de manutenção podem representar economias expressivas ao longo do tempo.

Caminhos virtuais

A transformação digital do setor ferroviário não se limita à adoção de ferramentas isoladas. A tendência global aponta para ecossistemas cada vez mais conectados, nos quais infraestrutura, material rodante, operações e planejamento compartilham informações em tempo real.

Nesse cenário, os gêmeos virtuais assumem um papel central ao conectar dados, conhecimento de engenharia e inteligência operacional em uma única plataforma. Mais do que representar ativos físicos, eles permitem compreender comportamentos complexos, antecipar problemas e apoiar decisões com maior precisão.

Para o Brasil, que busca ampliar sua competitividade logística e modernizar sua infraestrutura de transporte, essa capacidade pode representar um diferencial importante. A combinação entre investimentos em infraestrutura e tecnologias digitais avançadas tem potencial para tornar as operações mais seguras, confiáveis, eficientes e sustentáveis.

O futuro das ferrovias brasileiras não depende apenas da construção de novos trilhos, mas também da capacidade de operar uma rede cada vez mais inteligente e preparada para os desafios das próximas décadas.

* Alejandro Chocolat é Diretor-Geral da Dassault Systèmes para a América Latina. Com ampla experiência em transformação digital e inovação industrial, lidera a expansão das soluções da companhia na região, apoiando empresas dos setores de manufatura, infraestrutura, energia e transporte. Atua na promoção de tecnologias como gêmeos virtuais, simulação e inteligência colaborativa para impulsionar eficiência, sustentabilidade e competitividade nos negócios.