A evolução tecnológica tem um papel importante no desenvolvimento da simulação computacional como estratégia na manufatura. Atualmente, no contexto da Indústria 4.0, o uso da abordagem é bastante amplo, permitindo que pequenas e grandes empresas tenham ganhos em produtividade e competitividade. Na segunda reportagem da série Simulação na Manufatura Inteligente você verá como a simulação se popularizou na manufatura e quais os desafios que o Brasil ainda enfrenta para amadurecer a aplicação da tecnologia.
A simulação computacional pode ser usada para criar uma representação que antecipa o comportamento futuro da produção, prevendo custos e utilização de recursos. Pode também ser usada para replicar situações e ambientes para estudo, apoiando a tomada de decisão em situações sujeitas a rápidas mudanças que demandam capacidade de adaptação. Hoje, este mercado tem disponíveis tecnologias avançadas como Metaverso, gêmeos digitais, machine learning e inteligência artificial, por exemplo.
Segundo o professor Enzo Morosini Frazzon, doutor em Engenharia de Produção pela Universidade de Bremen e coordenador do ProLogIS (Laboratório de Sistemas Produtivos e Logísticos Inteligentes da UFSC), a simulação computacional surgiu há algumas décadas, mas vem ganhando ainda mais relevância à medida que computadores e softwares ficam mais acessíveis.
"Nos anos 1990, cresceu o interesse no uso de metodologias de simulação. A evolução da computação ampliou a capacidade de processamento dos equipamentos e garantiu um maior número de possibilidades. Os softwares de simulação computacional disponíveis no mercado hoje podem ser especializados para um determinado fim ou abertos, o que garante grande flexibilidade, possibilitando iniciar e adaptar um projeto conforme as necessidades da empresa", explica o especialista.
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De acordo com Frazzon, atualmente a simulação computacional permite criar modelos virtuais para melhorar o desempenho, identificar tendências e prever situações. "A pesquisa com simulação também ajuda a compreender cenários retroativos. Apoiamos o projeto de uma indústria de eletrônicos que simulou o que teria ocorrido se outras práticas produtivas e políticas de flexibilidade e agilidade tivessem sido aplicadas durante a pandemia do Coronavírus e o fechamento da China, por exemplo. Nesse caso, a tecnologia permite analisar situações para compreender adaptações que teriam gerado um resultado diferente", conta o pesquisador.
Pela simulação, um cenário imprevisível como uma pandemia é facilmente observável. Desta forma, é possível desenvolver protocolos e compreender o que deve ser feito em situações similares. A pesquisa contribui para entender o que poderia ter ajudado a prevenir perdas da indústria quando ocorrem situações como o rompimento da cadeia de fornecedores.
Origem na década de 1950
Os primeiros usos da simulação datam do período da Segunda Guerra Mundial. Segundo o historiador Fabio Baladez, durante o conflito, computadores foram usados pelo exército dos Estados Unidos para simular o lançamento de mísseis por meio de cálculos balísticos. De lá até a década de 1950, a metodologia seguiu servindo majoritariamente a projetos militares.
"Computadores como o Mark I da marinha e o ENIAC do exército norte-americano foram utilizados para o uso de cálculos balísticos nesse período, buscava-se simular o lançamento de mísseis. O desenvolvimento de simuladores computacionais na década de 50, ainda para fins militares, era feito com gigantes e lentos computadores programados em linguagem Fortran IV, rodando softwares puramente textuais", afirma Baladez no artigo O passado, o presente e o futuro dos simuladores, publicado no Fasci-Tech – Periódico Eletrônico da FATEC-São Caetano do Sul.
Os militares seguiram usando a simulação computacional em treinamentos para situações de alto risco. Assim como no Exército, a gamificação por meio de softwares que reproduzem cenários reais hoje também é realidade na indústria. Pequenas, médias e grandes empresas usam sistemas virtuais para reduzir acidentes de trabalho e garantir que colaboradores aprendam normativas de forma mais eficiente passando por uma situação simulada. Outro ganho é na produtividade e no fortalecimento da cultura que envolve desde o chão de fábrica à diretoria.
A segurança também motivou a indústria automobilística a incluir na rotina o uso de softwares e computadores. No decorrer da década de 1970, o setor começou a usar metodologias computadorizadas para melhorar a segurança dos veículos. A produção era otimizada com simulação na linha de montagem. No Brasil, a tecnologia demorou a avançar para outras áreas da indústria pelo alto custo da mão de obra especializada e infraestrutura necessária.
Desafios atuais
Para o coordenador do ProLogIS, a capacitação continua sendo uma preocupação. Embora os cursos de formação de profissionais, principalmente nas áreas de Engenharia e Desenvolvimento, tenham se ampliado no Brasil, é preciso que a especialização e a busca por conhecimentos complementares em simulação seja mais incentivada. "Um dos desafios dos próximos anos está na formação de profissionais qualificados para atuar nesse mercado, que é bastante promissor e vai evoluir cada vez mais. A infraestrutura já não é mais um problema tão grande quanto ter pessoas que desenvolvam a cultura da transformação digital na indústria, inclusive no Brasil", explica o professor Frazzon.
Além disso, ele cita a cultura de inovação como um fator ainda em crescimento no país. "Embora a indústria esteja começando a compreender os benefícios da simulação computacional, ainda há alguns mitos que envolvem desde o investimento necessário até como a tecnologia pode ser aplicada na empresa", completa. "É importante que a indústria abra os olhos para a simulação como um meio para ajudar a tomada de decisão e também como fonte de vantagem competitiva. Esta é apenas uma das ferramentas em um contexto de transformação digital.
Inclusive, a simulação pode até ajudar a prevenir gastos desnecessários em tecnologias ou indicar quais adaptações conseguiriam melhorar a produtividade de forma mais efetiva", afirma o professor.
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Confira as próximas matérias da série Simulação na Manufatura Inteligente:
- Quais são os tipos de simulação industrial?
- Passo a passo: Simulando a simulação industrial
- O que falta para a simulação ser a regra e não a exceção nos projetos de manufatura?
*Imagem de capa: Depositphotos
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