Testes e simulações virtuais ganham espaço no desenvolvimento de produto

Especialistas que participaram do 18º Simpósio SAE Brasil de Testes e Simulações, responsáveis por projetos em empresas líderes do mercado nos setores de veículos leves e pesados, aeroespacial, agrícola e de tecnologias em softwares de engenharia para testes de simulação computadorizada, confirmaram a tendência de redução cada vez maior de testes físicos no desenvolvimento de produto, na medida e na velocidade com que as tecnologias avançam na área de digitalização. As vantagens da simulação virtual, consideradas fundamentais para a redução de custos e de tempo de desenvolvimento de produto, e a tendência já identificada na indústria de crescimento exponencial no uso dessas ferramentas foram consenso entre eles.
Realizado pela Seção Regional São Paulo da SAE Brasil, associação de profissionais dos segmentos automotivo e aeroespacial, em formato digital e dirigido por Leandro Garbin, gerente de Desenvolvimento de Portfólio América do Sul na Siemens Digital Industries Software, o evento apresentou quatro painéis, dois deles internacionais.

Camilo Adas, presidente da SAE Brasil, deu início aos trabalhos e destacou a importância do simpósio para a competitividade no País por meio do fomento da informação avançada sobre as mais recentes aplicações em simulações e testes. O primeiro painel, Desenvolvimento de Produto no Cenário Atual, foi apresentado por Ricardo Fanucchi, diretor geral de Engenharia da GM Brasil, e Maurício Lavoratti, diretor de Engenharia da Bosch Powertrain Solutions America Latina.
Fanucchi destacou a presença do Computer Aided Engineering, CAE na GM América do Sul no desenvolvimento de produtos desde 1995, com mais de 20 projetos desenvolvidos localmente em tempo recorde. Disse que a ferramenta pode e deve substituir o teste físico por seu alto índice de correlação, melhorias de métodos e entendimento das condições de contorno, além da avaliação de limites não cobertos fisicamente. “O caminho em direção ao virtual já era uma realidade antes, e a pandemia evidenciou a urgência de acelerarmos esse processo”, declarou. Na visão da GM, a eliminação dos testes físicos é um caminho sem volta.
Maurício Lavoratti trouxe a visão da Bosch, que opera como centro de desenvolvimento mundial na simulação computacional em diversas competências e se prepara para entrar em novas áreas da eletrônica. Falou dos avanços da simulação e traçou paralelo com o que ocorria há duas décadas, quando iniciou na área: “Nas primeiras simulações tudo era baseado em cálculos, hoje temos ferramentas em que o CAE já é embarcado no Computer Aided Design, CAD, e ambos interagem durante o processo de desenvolvimento para que a otimização seja feita de imediato, reduzindo o tempo de desenvolvimento”, apontou. Para Lavoratti importa atualmente conhecer melhor as condições de contorno que se aplicam ao modelo, que mudam ao longo do tempo, para se obter melhores resultados.
No painel Tecnologias para Veículos Autônomos, o engenheiro Jonathan Peter Marxen, coordenador de Pesquisa e Projetos da Mercedes-Benz do Brasil e líder de projetos de desenvolvimento de veículos autônomos e semi-autônomos em aplicação off road, apresentou o MB Axor Grunner, primeiro caminhão semi-autônomo disponível no mercado brasileiro. Trata-se de um canavieiro desenvolvido pela Mercedes em parceria com a startup Grunner como solução para perdas causadas pelo pisoteio da plantação e compactação do solo. O veículo é equipado com GPS Diferencial, também aplicado a máquinas agrícolas, entre outros itens, para facilitar a movimentação no campo.
A demanda já existe em mercados como brasileiro, com dimensões continentais e muitas aplicações fora de estrada, e se destaca na agricultura da cana-de-açúcar, soja e na mineração, áreas em que a Automação deve chegar mais cedo, acredita Marxen. Na Europa e nos Estados Unidos o potencial para veículos autônomos está no uso rodoviário, caminhões para longas distâncias e distribuição urbana, regiões onde há escassez de motoristas no mercado.
Jeremy Miller, diretor de Engenharia da Mechanical Simulation Corporation, dos Estados Unidos, mostrou os benefícios da simulação no desenvolvimento de veículos autônomos e Advanced Driver Assistance Systems, Adas. Miller listou quatro componentes críticos de uma simulação de alta fidelidade: Mundo, gêmeo digital do mundo físico, que contém descrição do terreno, redes viárias, tráfego e infraestrutura de sinalização; Percepção – sensores ligados ao veículo de teste que auxiliam o componente comportamental na percepção do mundo virtual; Comportamento – controla o veículo de teste com informações recebidas do componente de percepção e as fornece para o veículo e Ego, veículo de teste cuja dinâmica representa com precisão o movimento cinemático de um veículo real em teste. Miller ressaltou que os componentes da simulação devem ter altos níveis de exatidão e precisão: “Se um componente não for adequado, então os outros serão afetados negativamente, e centímetros importam”.
O painel Mobilidade Elétrica e Híbrida no Setor Aeroespacial abriu com a apresentação de Durrell Rittenberg, diretor da divisão Global Aerospace and Defense da Siemens Digital Industries Software, que falou dos desafios da mobilidade com foco na propulsão elétrica aprimorada por métodos de engenharia integrados. Rittenberg destacou que os novos conceitos de aeronaves eletrificadas vão requerer mudanças significativas no processo de desenvolvimento como a seleção da arquitetura do powertrain, componentes integrados e desenho de sistemas capazes de capturar com precisão interações complexas em cenários operacionais realistas. Na visão do especialista, a indústria da aviação está à beira de uma revolução desencadeada pelo sistema de propulsão elétrico, que inclui viagens áreas sob demanda potencializadas pelo crescimento exponencial das populações urbanas em escala mundial, que pode chegar a 6,5 bilhões de pessoas até 2050. Entre os desafios, ele ressaltou baterias e distribuição elétrica, certificação e segurança, ruído, performance e eficiência das aeronaves, automação e treinamento de pilotos, controle de tráfego aéreo e infraestrutura.
Luiz Nerosky, gerente de Sistemas e Softwares de Engenharia do Centro Tecnológico da Embraer, confirmou a substituição pela indústria da aviação de propulsores a combustão por elétricos e que a estratégia responde à meta do setor de reduzir em 50% as emissões de gases até 2050, em relação aos níveis de 2005. “Para atingir isso é preciso buscar não apenas o uso de biocombustíveis sustentáveis, mas tecnologias disruptivas, como a eletrificação”, afirmou.
Entre as vantagens da eletrificação, Nerosky destacou a redução de ruído e de custos de operação e manutenção gerada por essa fonte de energia, além do ingresso em novos mercados com o desenvolvimento de aeronaves não convencionais em aplicações urbanas e não tripuladas. O objetivo de desenvolver tecnologias para diferentes aplicações motivou a Embraer e a WEG para o acordo de cooperação, assinado em 2019, que inclui o uso da aeronave Ipanema 203, da Embraer, como plataforma 100% elétrica, e a realização de um voo de demonstração.
No painel Digital Twin, Big Data e Inteligência Artificial: novas tendências, Jorge Gripp, diretor de Tecnologia da Autaza, especializada em visão computacional e inteligência artificial, mostrou as vantagens da inspeção de qualidade de superfícies em ambiente virtual, aplicada ao processo automotivo completo de desenvolvimento de peças estampadas, inclusive do ferramental. De acordo com o especialista, a inspeção virtual é capaz de solucionar a subjetividade e a variabilidade na identificação visual de problemas, comum na indústria apesar dos avanços tecnológicos e com resultados não raros de retrabalho e desperdício. Como resposta aos problemas na pintura de veículos, Gripp mostrou um sistema robótico com iluminação especial e câmeras que fotografam a carroceria, que identifica problemas com precisão.
Guga Stocco, especialista em negócios digitais, inteligência artificial e desenvolvimento de plataformas de Internet, mostrou visão do mundo atual por meio de tecnologias virtuais inovadoras, suas aplicações, e impactos. Ele relacionou exemplos de mudanças em prática no cotidiano das pessoas e também em modelos de negócios, para reforçar a ideia de que a inovação entra no vácuo da estagnação dos avanços em produtos e serviços em oferta no mercado.
Entre eles destacou a entrada do Uber em São Paulo, que em três anos se tornou o maior mercado mundial da marca, e, no mercado de carne, a Memphis Meat, empresa de tecnologia de alimentos da Califórnia que cultiva proteína sustentável a partir da amostra de sangue de uma única galinha, sem sacrificar o animal. A empresa é fornecedora da matéria-prima dos nuggets da KFC nos Estados Unidos.
Guga chamou a atenção sobre a importância da convergência das tecnologias para gerar mudanças. “Quando juntamos duas tecnologias criamos outra mais poderosa e podemos construir um futuro completamente diferente, com modelos de negócios diferentes, e também problemas diferentes. Mas a questão é que vivemos no século 21 com tecnologias do século 21, mindset do século 20 e instituições do século 19, e isso impede a nossa evolução nisso. O mundo está girando cada vez mais rápido e temos que saber lidar com essa realidade”, finalizou.