A simulação industrial tem múltiplas aplicações. A digitalização dos processos ampliou ainda mais a gama de possibilidades e adaptações que podem ser feitas usando a tecnologia.
Doutor em Engenharia Mecânica e Coordenador do Curso de Pós-Graduação em Engenharia Industrial 4.0 da UFPR, Pablo Deivid Valle, explica que a simulação garante previsibilidade e contribui para tomar decisões melhores, pois permite analisar as condições do maquinário por meio de modelos. "Qualquer tipo de equipamento, seja elétrico, eletrônico, mecânico, hidráulico, etc, pode ser modelado digitalmente por intermédio das suas principais variáveis. Com a evolução da simulação computacional e a consequente fidedignidade do modelo, a indústria consegue então enxergar sempre à frente, predizendo o futuro e tomando a melhor decisão no presente", afirma o professor.
Os tipos de simulação industrial variam conforme as necessidades e maturidade digital das empresas. Porém, qualquer organização, seja de pequeno ou grande porte, pode usar a tecnologia a seu favor. Além disso, o especialista destaca que a simulação computacional é a base não só para garantir a competitividade da indústria, mas também para um uso otimizado e sustentável de recursos.
"Toda tomada de decisão é importante e pode ser vital. A transição para a Indústria 4.0 pode ser um movimento inclusivo e democrático ou pode causar um rompimento, gerando crises sob diferentes aspectos, como uma crise econômica ou migratória, por exemplo. São efeitos do crescimento populacional entre outros fatores. As ferramentas digitais e metodologias de simulação permitem tomar decisões mais rápidas e inteligentes para que essas transições ocorram de maneira mais equilibrada e, em especial, sustentáveis", explica o professor.
Colaboração é o futuro
O especialista acredita que o futuro da indústria dependerá da colaboração entre diferentes áreas pela simulação computacional. Segundo ele, projetos que coletam dados integrando fornecedores a clientes irão guiar o desenvolvimento da Indústria 4.0.
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"O futuro será de quem for capaz de conectar toda a cadeia, além das fronteiras das empresas, gerando informações que ajudem a tornar as estratégias mais ágeis. O cenário hoje exige que as empresas estejam antenadas não só para prever e superar concorrentes, mas também para que o desenvolvimento ocorra a longo prazo", afirma.
O professor completa que para ser de fato eficiente, a simulação depende ainda de profissionais capacitados e habilitados, que tenham conhecimento de bons aplicativos e digitalização. Dessa forma, conseguirão utilizar as ferramentas em diferentes cenários, provocando a disrupção na indústria.
Simulação de processos
A empresa global do setor de óleo e gás ExxonMobil está desenvolvendo um projeto em colaboração com a UFPR. Com inteligência artificial e processamento de linguagem natural, um Assistente Virtual analisa dados e simula novas oportunidades de negócios. A tecnologia utiliza simulação computacional de processos para orientar diferentes áreas da empresa, garantindo respostas mais rápidas e melhor alocação de recursos. O sistema integra desde os setores de vendas e marketing até as operações de distribuição.
Simulação de sistemas de infraestrutura
O uso de gêmeos digitais está ajudando a Siemens a melhorar a operação entre diferentes prédios em Berlim. Esse tipo de simulação computacional utiliza dados reais para criar uma simulação computacional de objetos no mundo virtual. A multinacional desenvolveu o Building X, uma solução que ajuda a tornar a operação de edifícios mais sustentável e transparente, além de melhorar a experiência dos usuários. No caso da Praça Siemensstadt, na capital da Alemanha, a tecnologia promove a conexão entre prédios, sistemas de energia e de transporte, entre outras infraestruturas.
Modelo de Dinâmica de Fluidos Computacional
Para melhorar o desempenho de peças e produtos, a também multinacional ESSS desenvolveu tecnologia que ajuda a compreender a interação de partículas em diferentes produtos. Um exemplo é o da indústria farmacêutica, que usa simulação computacional para a testagem de revestimento de comprimidos. O sistema ajuda a definir qual melhor material e formato para os medicamentos. A empresa também tem soluções para criar modelagem computacional de turbomáquinas e outros equipamentos industriais. A tecnologia permite submeter as peças a diferentes condições operacionais e identificar possíveis falhas. O sistema garante maior segurança na operação, eficiência e redução de custos.
Simulação de parques industriais e operações
A simulação computacional é uma das formas mais precisas para validar layouts de parques fabris, melhorar a operacionalidade e garantir maior produtividade e segurança. A startup Infinite Foundry desenvolve gêmeos digitais 3D para a indústria, que ajudam a identificar quais melhorias podem ser feitas para tornar a operação mais eficiente. De acordo com o sócio-diretor Bruno Eisinger, a tecnologia escaneia a planta industrial para gerar um gêmeo digital que monitora o funcionamento da fábrica em tempo real. O sistema pode ser usado também para projetos que ainda não existem no mudo real, permitindo que sejam desenvolvidos de forma otimizada quando construídos.
Fluidodinâmica Computacional
Uma das formas de antecipar medidas para evitar vazamentos de gases e prevenir incêndios é usando a simulação computacional. A Tau Flow utiliza tecnologia Fluidodinâmica Computacional 3D para analisar condições reais de parques industriais e reduzir riscos de vazamentos de fluidos líquidos e gasosos em processos produtivos. Pela simulação, a empresa consegue testar variáveis com modelos matemáticos. Dessa forma, as indústrias conseguem prever condições como velocidade, pressão, temperatura, concentração entre outras que colocariam um local de trabalho risco. Essas informações permitem tomar decisões para garantir mais segurança.
Estas são apenas algumas aplicações da simulação industrial. A evolução tecnológica e a cooperação entre universidades e empresas privadas têm revolucionado a Indústria 4.0. Especialistas afirmam que o uso de modelos digitais será cada vez mais amplo e versátil.
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Acompanhe as próximas matérias da série Simulação na Manufatura Inteligente:
- 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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