RESUMO

A integração entre Engineering Information Modeling (EIM) e Building Information Modeling (BIM), viabilizada por uma plataforma de engenharia orientada a objetos, representa um avanço estratégico na gestão de dados multidisciplinares de subestações. Essa abordagem permite consolidar dados estruturados, documentos, modelos 2D e 3D e fluxos de trabalho automatizados em uma base digital unificada. Com suporte à interoperabilidade entre disciplinas e sistemas externos, como modeladores tridimensionais, visualizadores de nuvem de pontos, sistemas de manutenção e ambientes colaborativos de dados, permitindo rastrear modificações, automatizar tarefas, enriquecer modelos com atributos técnicos e promover uma colaboração mais eficiente. Estudos de caso demonstram como a integração resulta em uma infraestrutura digital confiável, que apoia desde o projeto até a operação e manutenção.

1.0 - INTRODUÇÃO

A transformação digital dos setores tem intensificado a demanda por modelos que integrem dados técnicos de forma estruturada, confiável e rastreável (1). O desafio de gerenciar informações complexas, em constante atualização, impulsiona a adoção de metodologias orientadas a dados, que promovam colaboração real entre as disciplinas envolvidas nos projetos. Embora originado no contexto da construção civil, o movimento de digitalização promovido pelo BIM, como apontado pelo NBS BIM Report 2019, revela uma tendência mais ampla: 63% dos profissionais que adotaram o BIM relataram sucesso no processo; 55% dos que ainda não o utilizavam temiam ficar para trás; e 63% previam que o uso da metodologia se tornaria obrigatório em todos os projetos (2). Esses números reforçam a consolidação de práticas integradas também em áreas técnicas especializadas.

Nessa conjuntura, o EIM ganha destaque como metodologia voltada às disciplinas técnicas de Engenharia. O modelo centralizado proposto pelo EIM segue o princípio de uma fonte única de verdade, na qual todas as informações do projeto técnico são organizadas em uma estrutura coerente e interoperável (3). Essa abordagem é particularmente eficaz em projetos de Sistemas de Proteção, Controle e Supervisão (SPCS), onde alterações pontuais, como a substituição de um dispositivo ou a realocação de um terminal, podem gerar impactos em múltiplas camadas do projeto: configurações de proteção, conexões físicas, diagramas funcionais e parametrizações de equipamentos (4).

Ao adicionar informações funcionais, operacionais e de controle aos modelos tridimensionais, a integração entre BIM e EIM amplia a utilidade e a confiabilidade das representações digitais. Essa integração é especialmente valiosa em empreendimentos como subestações, usinas ou plantas industriais, nos quais o desempenho técnico dos sistemas depende diretamente da qualidade da modelagem elétrica e de automação.

A tecnologia que viabiliza a aplicação da metodologia EIM apresentada neste trabalho é uma Plataforma de Engenharia (PE), o Engineering Base (EB), da AUCOTEC. O EB é baseado em um banco de dados relacional e segue o conceito de orientação a objetos, o que permite consolidar dados técnicos, documentos, diagramas e representações funcionais em um modelo digital coeso. Elementos como dispositivos de proteção, painéis, cabos e lógicas de controle são representados como objetos interconectados, com atributos próprios e suporte a rastreamento contínuo de alterações, viabilizando a gestão estruturada e colaborativa das informações de SPCS de subestações ao longo do ciclo de vida dos ativos.

2.0 - COORDENAÇÃO MULTIDISCIPLINAR

Adotar uma plataforma como o EB, fundamentada em banco de dados SQL e modelagem orientada a objetos, representa um avanço significativo na gestão da informação em empreendimentos complexos, visto sua atuação como banco de dados técnico. Esse modelo centralizado contribui tanto para o gerenciamento de dados de projeto (Project Information Management – PIM) quanto para a administração dos ativos em operação (Asset Information Management – AIM), em conformidade com as diretrizes da ISO 19650 (5).

Além disso, o EB viabiliza funcionalidades essenciais para o desenvolvimento de projetos de SPCS, como automatização de tarefas recorrentes, controle de versões, registro de revisões e sincronização entre diferentes disciplinas de projeto. Em decorrência da padronização via arquivos XML e com suporte de ferramentas nativas à plataforma, o intercâmbio de informações entre seu banco de dados e outros sistemas, como softwares BIM, normalmente utilizados para modelagem de dados de projetos Civis e Eletromecânicos pode ser estabelecido. Dessa forma, é possível navegar entre representações elétricas e mecânica dos elementos, estabelecer associações entre dados de SPCS e modelos geométricos 3D, e sinalizar divergências entre ambientes com possibilidade de sincronização automática, ver Figura 1 e Figura 2.

Essa integração de dados promove interoperabilidade entre disciplinas. A conexão entre os dados estruturados de diversas fontes (SPCS, Eletromecânica e Civil) de Subestações favorece a consistência entre representações funcionais e espaciais, reduzindo riscos de interferência, omissões ou retrabalhos. Consoante a isso, demais sistemas podem ser alimentados ou sincronizados de acordo com sua base de dados. A troca de dados com o ecossistema de modelagem tridimensional através da metodologia BIM, caracterizado por padrões abertos de interoperabilidade, como o IFC, e também por formatos nativos de softwares proprietários, como o Autodesk Revit, pode ocorrer por meio do recurso nativo de portal 3D. Além disso, dados originados no EB, podem ser utilizados no contexto de AIM com os sistemas de gestão de manutenção (CMMS), sistema de informação geográfica (GIS) e visualizadores de nuvens de pontos através da interface DaaS, ver Figura 3.

Esse ecossistema é complementado pelo EB Mobile View, que permite o acesso remoto, via dispositivos móveis, ao modelo técnico central. Com essa ferramenta, equipes de operação e manutenção podem consultar diretamente os dados do projeto, acessar diagramas, verificar atributos de equipamentos e acompanhar revisões em campo.

2.1 Dimensões do BIM

A gestão de dados multidisciplinares em projetos de subestações exige a integração contínua entre informações técnicas, representações gráficas e dados espaciais. A combinação entre EIM e BIM, ou seja, a integração de dados estruturados de SPCS, Eletromecânica e Civil, permite atender a essa necessidade ao longo de diferentes dimensões: 1D (dados estruturados), 2D (documentação técnica), 3D (representação espacial) e suas extensões 4D a 7D, que abrangem planejamento, custo, operação e manutenção (6).

Em todas essas etapas, o EB pode atuar como núcleo técnico e repositório central de informações de SPCS. Na dimensão 1D, os dados técnicos são estruturados em uma base orientada a objetos. Equipamentos, relés, painéis, cabos e sinais de controle são representados como entidades inter-relacionadas, com atributos específicos, histórico de alterações e vínculos funcionais. O EB consolida essas informações em um ambiente único, promovendo rastreabilidade completa, consistência entre disciplinas e automação de tarefas como geração de listas, relatórios e configurações de proteção.

Na dimensão 2D, o EB oferece suporte estruturado para o desenvolvimento de documentos técnicos, como diagramas unifilares, funcionais, lógicos e listas de conexão. Esses documentos podem ser construídos diretamente pelos projetistas utilizando o ambiente gráfico baseado no Visio, com o auxílio de automatismos nativos ou rotinas personalizadas, de acordo com os requisitos do projeto, ou até pela aplicação de recursos de engenharia modular, com uma abordagem top-down baseada em típicos funcionais e estruturais reutilizáveis, por meio de ferramentas como o Advanced Typical Manager (ATM) e o Project Builder (PB). A plataforma viabiliza a vinculação direta entre os elementos gráficos e os dados técnicos da base 1D, assegurando consistência e rastreabilidade. Assim, embora o EB permita a geração automatizada desses documentos a partir de estruturas previamente definidas, o processo também pode ser adaptado às preferências e necessidades específicas da equipe de engenharia, equilibrando padronização com flexibilidade.

Na dimensão 3D, a integração do EB com plataformas como Autodesk Revit e Navisworks vai além da simples visualização geométrica. A representação espacial dos dispositivos facilita a análise de layout, o planejamento de manobras e a localização precisa de ativos em campo. Através do Standard 3D Portal e da padronização em formatos XML, é possível integrar dados técnicos das disciplinas de SPCS, Eletromecânica e Civil. Isso viabiliza a associação entre elementos físicos e atributos funcionais, estruturando uma base de dados integrada que possibilita a navegação cruzada entre diferentes domínios do projeto. Com isso, torna-se possível identificar inconsistências, validar regras de projeto e otimizar o planejamento de intervenções, indo além da representação espacial para promover uma visão unificada e orientada a dados dos ativos de engenharia.

A dimensão 4D, relacionada ao tempo e cronograma, permite integrar as informações de projetos a sistemas de planejamento de obras e comissionamento. Por meio do mapeamento de objetos técnicos com fases do projeto, é possível acompanhar o avanço físico da implantação, estabelecer dependências entre atividades e visualizar a progressão da instalação em uma linha do tempo. O EB colabora com esse processo ao estruturar os dados por hierarquia funcional e permitir rastreamento temporal e auditoria dos apontamentos.

A dimensão 5D agrega a variável custo, associando dados técnicos a valores financeiros. O EB permite vincular equipamentos, cabos e componentes a fornecedores, modelos comerciais e pacotes de serviço, viabilizando a exportação de informações para sistemas de orçamento. Essa integração favorece análises de impacto financeiro quando há alterações de projeto, garantindo controle de custos em todas as fases do empreendimento.

Na dimensão 6D, voltada para sustentabilidade, eficiência e operação, o EB oferece suporte à modelagem de diferentes cenários operacionais e modos de controle. Por meio do controle de parametrização e do histórico de operação dos dispositivos, é possível analisar o comportamento da instalação sob diferentes condições.

A dimensão 7D trata da gestão do ciclo de vida e da manutenção dos ativos. O EB mantém o histórico completo de cada objeto, com rastreamento de revisões, responsáveis por alterações e vínculos com documentos técnicos, além de permitir a associação com planos de manutenção. A visualização tridimensional, somada à base técnica, favorece a programação de inspeções e intervenções com maior precisão.

Para apoiar todas essas dimensões, o EB conta com um recurso nativo que permite a modelagem de fluxos de trabalho automatizados e personalizados. Com ele, é possível definir etapas do processo, atribuir responsáveis por tarefas, configurar prazos, estabelecer grupos de usuários por disciplina e acompanhar o andamento das atividades por meio de dashboards gerenciais. Esse controle contribui para a governança técnica dos dados, assegurando que a colaboração entre os setores aconteça de forma estruturada, rastreável e alinhada com os objetivos do projeto.

Essa abordagem multidimensional, ancorada no EIM e BIM, viabiliza uma gestão mais eficiente, segura e integrada das subestações desde a fase de projeto até a operação e manutenção dos ativos.

2.2 Benefícios de Integrações EIM E BIM

Ao viabilizar a integração de dados provenientes de diferentes disciplinas de engenharia — mesmo quando originados de ambientes distintos baseados em metodologias EIM ou BIM — torna-se possível promover o alinhamento automático entre as equipes de engenharia elétrica, civil, mecânica e de automação. Essa convergência de informações é especialmente crítica em projetos como subestações, usinas e grandes empreendimentos de infraestrutura, nos quais a compatibilização entre disciplinas é essencial para reduzir inconsistências, mitigar erros e evitar retrabalhos.

Outro ponto crucial para gestão de dados de subestações é a gestão de modificações. Através de ferramentas como o Data Tracking, o Revision Assistant e o histórico de objetos, é possível registrar todas as alterações realizadas em objetos do projeto – como equipamentos substituídos, parâmetros ajustados ou conexões de cabos modificadas – indicando o que mudou, quando e por quem. Essas informações são fundamentais para garantir a rastreabilidade e a integridade do modelo ao longo do ciclo de vida da instalação, desde o projeto até a operação e manutenção, aspectos amplamente valorizados na metodologia EIM e BIM (7).

A segurança operacional em subestações é um aspecto crítico, especialmente quando se trata de sistemas de proteção e controle. Situações de falha na atuação de relés de proteção, por exemplo, podem resultar em consequências graves. Um caso típico envolve um equipamento que entra em curto-circuito sem que o sistema de proteção atue adequadamente, acarretando superaquecimento, incêndio, risco humano e danos catastróficos à instalação.

Diante dessa perspectiva, a rastreabilidade da lógica de proteção e a associação entre dispositivos físicos e suas funções são fatores determinantes para a análise de causa e resposta rápida (8). Dessa forma, o uso de uma plataforma como o EB, aliada a sistemas de modelagem 3D, se torna um diferencial estratégico: é possível localizar com precisão, em ambiente gráfico, qual equipamento falhou, onde está fisicamente instalado, quais elementos estão conectados a ele e qual era sua lógica de proteção esperada (9). A navegação cruzada entre diagramas funcionais e o modelo 3D permite que engenheiros, operadores e equipes de manutenção visualizem rapidamente os componentes afetados, analisem conexões lógicas e físicas e tomem decisões baseadas em dados concretos e atualizados.

Além de agilizar a resposta a emergências, essa estrutura é igualmente valiosa para o planejamento de manutenção preventiva e corretiva. Com uma base de dados orientada a objetos, é possível ter um controle completo dos dados confiáveis do ciclo de vida de cada equipamento, incluindo localização física, dados funcionais, histórico de manutenções, ajustes realizados, além de vínculos com diagramas e documentos associados.

Portanto, essa estruturação de dados integrados permite que equipes de manutenção possam identificar mais facilmente equipamentos críticos, e executar planos de ação de forma estruturada. Ademais, a possibilidade de plataformas de engenharia se integrarem a sistemas como CMMS e GIS complementam análises espaciais e gerenciamento facilitado de ordens de serviço.

3.0 - ESTUDOS DE CASO

3.1 Standard 3D Portal

O Standard 3D Portal é um assistente nativo do EB, desenvolvido para promover a integração entre o modelo orientado a dados e ambientes de modelagem tridimensional. Embora a conexão com o Autodesk Revit seja uma das aplicações com maior destaque, o portal não se limita a essa plataforma. Sua arquitetura é baseada em arquivos XML e permite comunicação estruturada com uma variedade de ferramentas CAD e PLM, incluindo Plant 3D, Primtech, Inventor, E3D e sistemas baseados em IFC.

No contexto do Revit, o Standard 3D Portal permite associar objetos técnicos definidos no EB, como equipamentos de proteção, painéis, cabos e dispositivos de automação, a famílias específicas do modelo tridimensional. O mapeamento pode ser configurado de forma flexível, permitindo renomear atributos, selecionar tipos de equipamentos a exportar e estabelecer correspondência entre parâmetros técnicos e propriedades gráficas. Essa integração assegura que o modelo 3D desenvolvido no Revit incorpore, de maneira estruturada, os dados já consolidados no EB.

Uma funcionalidade central desse processo é a sincronização de dados entre as plataformas. O EB é capaz de detectar divergências entre os modelos, como mudanças em atributos, posicionamento ou ausência de vínculos, e sinalizar essas inconsistências para revisão. O usuário pode então decidir se deseja sincronizar os dados, assegurando a consistência entre os dois ambientes. Essa abordagem reduz significativamente o retrabalho, aumenta a confiabilidade das informações e evita que alterações em uma disciplina do projeto deixem de ser refletidas em outra.

Além da troca de dados e sincronização, o Standard 3D Portal oferece navegação cruzada entre plataformas. A partir de um objeto no EB, o usuário pode acessar sua representação no Revit, e o inverso também é possível. Essa navegação bidirecional proporciona uma compreensão mais ampla do contexto espacial dos ativos e favorece a compatibilização entre disciplinas, especialmente em projetos complexos como subestações.

O processo também contribui para a rastreabilidade do projeto. Toda modificação realizada no modelo Revit pode ser trazida de volta ao EB com registro de versão, histórico de alteração e vínculo com o objeto original. Isso permite que o banco de dados permaneça como referência confiável durante todas as fases do projeto, desde o desenvolvimento até o comissionamento e a operação.

3.2 Integração com Nuvem de Pontos para Visualização de Gêmeo Digital 3D

A integração entre o EB e a plataforma Cintoo representa um avanço estratégico na digitalização de ativos existentes, especialmente em ambientes como subestações. Essa solução permite conectar diretamente os dados técnicos estruturados no EB com representações tridimensionais capturadas por escaneamento a laser do ambiente físico.

O Cintoo é uma plataforma web especializada na visualização e análise de nuvens de pontos, fornecendo uma representação fiel do mundo real a partir de dados obtidos via escaneamento 3D. Esse recurso é especialmente útil em áreas classificadas como brownfield, i.e., instalações já existentes e em operação, nas quais muitas vezes não se dispõe de modelos 3D atualizados ou completos (10). Nessa conjuntura, a reconstrução do modelo geométrico tende a ser um processo oneroso. Em contrapartida, o uso da nuvem de pontos pode fornecer um panorama confiável em poucas semanas, com custos muito inferiores aos de uma modelagem tridimensional tradicional.

Diante dessa perspectiva, o papel do EB é se conectar diretamente com esse modelo tridimensional escaneado, permitindo que o usuário localize um equipamento específico a partir de seus recursos de pesquisa, por exemplo, e navegue até suas representações na nuvem de pontos, ou vice-versa. A estrutura de dados flexível permite o mapeamento de atributos do EB, como número de série, status de manutenção ou fabricante, diretamente nos metadados do objeto visualizado, enriquecendo a experiência de navegação e integração de dados. Ademais, o Cintoo oferece módulo com aplicação de algoritmos de inteligência artificial para reconhecimento automático de equipamentos na nuvem de pontos, resultando em uma integração fluída entre o modelo no EB e sua visualização em ambiente 3D.

A conectividade entre os sistemas proporciona uma variedade de aplicações: desde o planejamento remoto de atividades de manutenção até o suporte a equipes de emergência em situações críticas, como incêndios em subestações.

Outra vantagem é o suporte à visualização imersiva com headsets de realidade virtual. Essa funcionalidade torna possível a inspeção visual de subestações ou unidades industriais a partir da nuvem de pontos, promovendo treinamentos remotos, simulações de intervenções e apoio à tomada de decisão com base em dados reais. Além de contribuir para aceitação após a fase de comissionamento através da comparação entre a representação 3D gerada por escaneamento e seu modelo 3D.

3.3 Ambiente Comum De Dados

A implementação de um Common Data Environment (CDE) é um dos pilares fundamentais para a consolidação do BIM em ambientes colaborativos e interdisciplinares. Previsto nas diretrizes da ISO 19650, o CDE estabelece uma base única e compartilhada onde modelos, documentos, revisões e metadados são organizados de forma estruturada e controlada, assegurando integridade, rastreabilidade e governança das informações ao longo de todo o ciclo de vida dos ativos (5).

Em projetos técnicos complexos, como subestações e instalações industriais, a integração desse ambiente ao núcleo da engenharia torna-se estratégica. Nesse contexto, o EB se destaca ao oferecer suporte à extensão do CDE, baseado em diretórios compartilhados (Network Drives), por meio da integração com modelos BIM via referência externa (XREF). Essa abordagem permite vincular modelos tridimensionais ao ambiente técnico do EB sem duplicar dados, mantendo o banco de dados leve e eficiente. A visualização integrada permite navegar por elementos BIM sincronizados com os objetos no banco, promovendo uma conexão semântica real entre disciplinas e representações espaciais.

Um diferencial relevante dessa integração é a possibilidade de criar apontamentos diretamente sobre o modelo 3D referenciado. O usuário pode destacar componentes ou áreas específicas, adicionar comentários técnicos, atribuir responsabilidades, definir prazos e configurar alertas automáticos para acompanhamento.

A utilização de XREF evita que os modelos BIM ocupem espaço no banco de dados principal, pois permanecem como referências externas, acessadas sob demanda. Essa arquitetura é especialmente útil para lidar com arquivos complexos e pesados, permitindo sua atualização independente, sem perda de vinculação técnica. Isso garante fluidez na navegação, mesmo em projetos com alto grau de detalhamento geométrico.

Ao incorporar essas funcionalidades com dados provenientes de diferentes disciplinas, a colaboração entre equipes torna-se mais coordenada e contextualizada, viabilizando fluxos de trabalho integrados e controle de revisões em tempo real. Esse processo está alinhado com os princípios de versionamento, rastreabilidade, visibilidade e atribuição de responsabilidades definidos pelas normas de gestão da informação no contexto do BIM, fortalecendo a governança dos dados ao longo do ciclo de vida do projeto.

4.0 - CONCLUSÃO

A adoção de uma abordagem multidisciplinar baseada em EIM e BIM tem se mostrado essencial para consolidar dados de engenharia, integrar disciplinas e garantir rastreabilidade completa nos projetos de subestações. Ao integrar os dados estruturados (1D), a documentação técnica (2D) e os modelos espaciais (3D), e estender essa base para planejamento (4D), custo (5D), operação (6D) e manutenção (7D), cria-se uma infraestrutura digital robusta capaz de sustentar decisões ao longo de todo o ciclo de vida do ativo.

Essa integração entre EIM e BIM resulta em ganhos expressivos na qualidade do projeto, na interoperabilidade entre sistemas e na capacidade de resposta em campo. A eliminação de retrabalhos, a coerência entre disciplinas e o acesso a informações confiáveis em tempo real tornam o modelo digital um recurso estratégico para operação, comissionamento e manutenção de subestações. Diante dessa perspectiva, plataformas que viabilizem essa integração representam um componente fundamental na gestão técnica da infraestrutura elétrica, com reflexos diretos na segurança, eficiência e sustentabilidade das instalações.

5.0 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

(1) SEVILLA, F. R. et al. State-of-the-art of data collection, analytics, and future needs of transmission utilities worldwide to account for the continuous growth of sensing data. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, v. 137, p. 107772, 2022.

(2) NATIONAL BUILDING SPECIFICATION. National BIM Report 2019. Reino Unido: NBS, 2019. Disponível em: https://www.thenbs.com/knowledge/national-bim-report-2019. Acesso em: 11 jun. 2025.

(3) MA, Z. M. Engineering information modeling in databases: needs and constructions. Industrial Management & Data Systems, v. 105, n. 7, p. 900–918, 2005.

(4) MAGALHÃES, J. E. A.; FERNANDES, R. T. N. Desafios e estratégias na implementação de Engineering Information Modeling (EIM) em transmissora de energia: capacitação de profissionais, tecnologia e transição cultural. XX ERIAC – Vigésimo Encontro Regional Ibero-Americano do CIGRÉ, Ciudad del Este, Paraguai, 2025.

(5) INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 19650: Organization and digitization of information about buildings and civil engineering works, including building information modelling (BIM) — Information management using building information modelling. Geneva, 2018.

(6) YASHCHENKO, O. F. et al. Theoretical and methodological bases for implementing BIM technologies in construction companies: essence, characteristics, economic efficiency. Business Inform, n. 1, p. 167–177, 2024.

(7) MAGALHÃES, J. E. et al. Applications and benefits of PCSS Data Tracking and Revision Assistant in an Engineering Platform. XX ENCONTRO REGIONAL IBERO-AMERICANO DO CIGRÉ (ERIAC), Ciudad del Este, Paraguai, 2025.

(8) FERNANDES, R. T. N. et al. Integração de IHMs de alta performance com fontes de dados relevantes para a O&M (manuais operativos, oscilografias, diagramas, BIM, EIM). XIX ERIAC - Encontro Regional Ibero-Americano do CIGRÉ, Foz do Iguaçu, Brasil, 2023.

(9) FERNANDES, R. T. N. et al. Avaliação dos efeitos do uso de plataformas de engenharia seguindo o conceito de Engineering information modeling (EIM) no ciclo de vida dos ativos de Proteção, Automação e Controle (PAC). XIX ERIAC - Encontro Regional Ibero-Americano do CIGRÉ, Foz do Iguaçu, Brasil, 2023.

(10) VOLK, R.; STENGEL, J.; SCHULTMANN, F. Building Information Modeling (BIM) for existing buildings – Literature review and future needs. Automation in Construction, v. 38, p. 109–127, 2014.