Metodologia premiada aplica IoT à engenharia

O CEO e fundador da empresa de engenharia civil Montreal Construções, Roger Flávio de Lima, desenvolveu uma metodologia de sistemas de monitoramento baseados em internet das coisas (IoT, na sigla em inglês). O termo faz referência a objetos físicos conectados à internet que são capazes de coletar, enviar e receber dados, muitas vezes sem intervenção humana.

O sistema desenvolvido pelo profissional é aplicável à área de engenharia e infraestrutura, tendo sido premiado pelo Institution of Civil Engineers (ICE), do Reino Unido, em 2018. Ele se baseia em uma arquitetura de três camadas integradas: camada de aquisição (IoT Edge), camada de processamento e nuvem e camada de inteligência.

Roger Flávio de Lima, que também é doutor em Inteligência Artificial e IoT para Engenharia Civil pela Universidade de São Paulo (USP), explica que a camada de aquisição possui redes de sensores de sistemas microeletromecânicos (MEMS), acelerômetros e extensômetros de alta precisão que capturam vibrações, deformações e variações térmicas em milissegundos.

"Já na camada de processamento e nuvem, utilizamos infraestrutura em nuvem para inserção de grandes volumes de dados (Big Data), permitindo que informações de múltiplos ativos geograficamente dispersos sejam centralizadas para análise comparativa", explica.

"Na camada de inteligência, o diferencial central é o uso de algoritmos de aprendizado de máquina (Random Forest e SVM) treinados para identificar ‘assinaturas de falha’. O sistema não apenas reporta o estado atual, mas utiliza análise preditiva para estimar a vida útil remanescente do ativo e prever anomalias com meses de antecedência", acrescenta ele.

O profissional menciona alguns exemplos e casos de uso que demonstraram as funcionalidades da metodologia. Entre eles, está o Sistema de Gestão de Infraestrutura Urbana (UIMS) implementado na Prefeitura de São Paulo (SP).

Na Suzano S.A., empresa de papel e celulose, o especialista auxiliou no desenvolvimento do programa de Manutenção Preditiva 4.0, capaz de antecipar modos de falha em processos críticos da companhia.

"Como consultor estratégico, ajudei a Embraer a reduzir erros de produção em 30% e a ArcelorMittal a reduzir acidentes de trabalho em 25% por meio de protocolos de inteligência artificial (IA)", diz Roger Flávio de Lima, referindo-se a empresas que atuam, respectivamente, nos setores de produção aeroespacial e de aço.

Modernização como guia

O CEO da Montreal Construções comenta que, ao longo da sua carreira, se sentiu desafiado a transformar práticas tradicionais de construção em soluções tecnológicas de vanguarda. A motivação principal do especialista foi estabelecer novos marcos em infraestrutura inteligente e desenvolvimento urbano sustentável.

Com esse objetivo em mente, ele chegou à conclusão de que integrar IA e IoT era um caminho possível para chegar a uma gestão de construção orientada por dados. Roger Flávio de Lima diz que, apesar de o conceito não ser tão conhecido como o de IA, a IoT vem sendo cada vez mais utilizada em diferentes setores.

Até 2030, por exemplo, o mercado global dessa tecnologia deve chegar a um tamanho de US$ 2,65 trilhões (cerca de R$ 14 trilhões, na cotação atual). O montante é mais do que o US$ 1,18 trilhão (R$ 6,2 trilhões) estimado em 2023, aponta a consultoria de negócios Grand View Research.

"De forma geral, os modelos tradicionais são predominantemente reativos, dependendo de inspeções visuais que muitas vezes falham em detectar fadigas estruturais antes de ocorrerem problemas graves. A minha metodologia propõe resolver isso por meio do monitoramento em tempo real. A característica principal é que o sistema utiliza análise preditiva para prever anomalias com meses de antecedência e estimar a vida útil remanescente do ativo", declara Roger Flávio de Lima.