O propósito deste trabalho é desenvolver um Gêmeo Digital para previsão de falhas estruturais em casco de unidade flutuante de produção, armazenamento e transferência (FPSO - Floating, Production, Storage and Offloading) baseado em uma metodologia adaptativa. Esta metodologia, realiza múltiplas análises numéricas atualizando um modelo global de casco de FPSO em elementos finitos com base em sistemas acoplados (dados de sensores, análises numéricas, inspeções). O Gêmeo Digital adapta os dados de entrada para representar várias fases do ciclo de vida do ativo. Por meio de um sistema de apoio à decisão (DSS - Decision Support System), a avaliação de risco da estrutura é realizada com a finalidade da extensão da vida do FPSO na exploração no campo de petróleo. Algoritmos foram elaborados para atualizar os modelos, submeter as análises numéricas para execução e verificar os resultados gerados. Para simplificar a aplicação destes algoritmos e manipulação dos dados, foi criada uma Guia de Interface do Usuário. O primeiro estudo de caso utilizou dados de atualização dos níveis dos tanques e dados de onda irregular por uma série temporal para aplicação de carga hidrodinâmica no modelo em elementos finitos do casco do FPSO, reproduzindo um cenário de fase de operação. Foram identificados alguns membros estruturais atingindo níveis de alerta e sendo reportados pelo Gêmeo Digital. O segundo estudo de caso utilizou dados de atualização para níveis dos tanques, dados de onda regular e modelos de evolução da corrosão para chapas e vigas. Foram analisadas quatro hipóteses por um período de 30 ano com níveis de alerta sendo reportados pelo Gêmeo Digital. Neste caso, um dos membros estruturais foi selecionado para uma avaliação de risco mais complexa, considerando a variabilidade do material. Os resultados da probabilidade de falha foram consistentes com a evolução da corrosão prevista por cada uma das hipóteses.

This work aims to develop a Digital Twin for predicting structural failures in FPSO (Floating Production, Storage and Offloading) hulls based on a proposed adaptive methodology. This methodology performs multiple numerical analyzes by updating a global finite element FPSO hull model based on coupled systems (sensor data, numerical analysis, inspections, etc.). The Digital Twin allows to adjust the input data in order to better adapt to represent different phases of the assets life cycle. Employing a Decision Support System, the structural risk assessment is carried out with the purpose of extending the life of the FPSO in the oil field exploration. Algorithms were designed to update the models, submit the numerical analyzes for execution and verify the generated results. A Guide User Interface was created to simplify the application of these algorithms and data manipulation. The first case study used tank level update data and irregular wave data by a time series to apply hydrodynamic load to the finite element model of the FPSO hull, reproducing an operation phase scenario. Some structural members were identified as reaching alert levels and being reported by the Digital Twin. The second case study used tank level update data, regular wave data and corrosion evolution models for plates and beams. Four hypotheses were analyzed over a period of 30 years with alert levels being reported by the Digital Twin. In this case, one of the structural members was selected for a more complex risk assessment, considering the variability of the material. The failure probability results were consistent with the corrosion evolution predicted by each hypotheses.