Otimização do projeto e do processamento mecânico utilizando aplicações de IA.

Operação de uma linha de processamento mecânico na empresa Tomerco An Khang, no Polo Industrial de Ngoc Liep (Hanói). (Foto de TUỆ NGHI) — Operação de uma linha de processamento mecânico na empresa Tomerco An Khang, no polo industrial de Ngoc Liep ( Hanói ). (Foto de TUỆ NGHI)

Mais do que uma simples ferramenta de apoio, a IA também impulsiona a inovação, ajudando a superar as limitações dos métodos tradicionais de projeto e fabricação. Anteriormente, a engenharia mecânica vietnamita dependia principalmente da automação e do controle numérico, mas agora a tendência está se voltando fortemente para a manufatura autônoma inteligente – onde máquinas, robôs, sistemas de sensores e sistemas de controle inteligentes integrados à IA podem tomar decisões, otimizar e se adaptar às condições reais de produção.

O Dr. Nguyen Lac Hong, vice-presidente da Associação Vietnamita de Engenharia Mecânica, observou que tecnologias como Big Data, Internet das Coisas (IoT), design industrial e modelos de "réplica digital" têm provocado uma grande mudança na forma como o projeto e a fabricação mecânica são realizados. Por meio do aprendizado de máquina, diversas opções são apresentadas e avaliadas de acordo com padrões de durabilidade, custo de produção ou peso, antes de se propor a solução ideal. Isso é particularmente útil em indústrias que exigem alta precisão, como a automotiva, aeroespacial, robótica e fabricação de máquinas. No processamento mecânico, a IA é integrada diretamente aos sistemas de controle numérico computadorizado (CNC) para otimizar o processo de corte em tempo real.

Tecnologias como Big Data, Internet das Coisas (IoT), design industrial e o modelo de "gêmeo digital" provocaram uma mudança drástica na forma como o projeto mecânico e a fabricação são realizados.
Dr. Nguyen Lac Hong, Vice-Presidente da Associação Vietnamita de Engenharia Mecânica.

Um excelente exemplo é o sistema FANUC Intelligent Edge Link & Drive (FIELD), que combina IA e IoT para sincronizar dados de múltiplas máquinas CNC, analisar o estado operacional e prever erros automaticamente antes que ocorram. Como resultado, a IA ajuda a aumentar a eficiência de corte em 10 a 20% e a reduzir o tempo de preparação em 40% na produção em massa. O sistema também oferece suporte ao controle adaptativo, no qual aprende com dados históricos para determinar as condições ideais de usinagem para materiais como titânio ou ligas de alumínio.

Ao comentar sobre a IA na engenharia mecânica, o Dr. Vu Duong (Universidade Duy Tan) afirmou que a IA é aplicada para otimizar o projeto, os processos de fabricação, o controle de qualidade, a previsão de manutenção e o desenvolvimento de novos materiais, aumentando assim a produtividade, a precisão e a eficiência geral. Além disso, parâmetros de usinagem, como velocidade de corte e taxa de avanço, podem ser ajustados de forma flexível para alcançar a eficiência ideal. O sistema utiliza câmeras combinadas com algoritmos de IA para analisar as superfícies dos produtos e detectar defeitos como rachaduras, empenamento ou erros dimensionais.

Apesar do seu grande potencial, a aplicação da IA na indústria de engenharia mecânica do Vietname enfrenta atualmente muitos obstáculos. De acordo com o Dr. Dinh Van Chien, Diretor do Instituto de Engenharia Mecânica, Automação e Ambiente, aproveitar o potencial da IA requer custos e recursos significativos: investimento na criação de infraestrutura de IA; software especializado; e recrutamento ou formação de pessoal qualificado… Por outro lado, a procura por computação de alto desempenho pode aumentar os custos operacionais, exigindo investimento contínuo em recursos computacionais e manutenção…

O nível atual de aplicação da IA ainda está em fase experimental, principalmente em grandes corporações e institutos de pesquisa. Mais de 90% das empresas de engenharia mecânica, especialmente as pequenas e médias empresas, ainda não possuem os recursos necessários para implantar a IA em larga escala na produção. O primeiro desafio é que os dados de produção ainda não foram digitalizados e sincronizados. Os dados de equipamentos de usinagem, dispositivos de medição ou softwares de projeto ainda estão dispersos ou não armazenados de acordo com um padrão unificado. Isso faz com que os modelos de IA fiquem sem dados para aprender e dificulta a obtenção de alta precisão.

Além disso, há escassez de pessoal interdisciplinar; engenheiros com conhecimento simultâneo em engenharia mecânica, IA e simulação numérica são raros. Enquanto isso, os sistemas de manufatura inteligente exigem uma força de trabalho técnica capaz de operar e manter equipamentos que integram sensores, algoritmos de aprendizado de máquina e modelos numéricos. Tecnologicamente, muitos dispositivos mecânicos inteligentes são atualmente importados a custos elevados. A IA integrada em máquinas importadas muitas vezes opera como uma "caixa preta", dificultando sua adaptação às condições de produção nacionais. As empresas nacionais ainda não dominam módulos de sensores, sistemas de aquisição de dados ou softwares de simulação integrados à IA.

A estratégia nacional para pesquisa, desenvolvimento e aplicação de IA até 2030 identifica a engenharia mecânica e a manufatura como uma das áreas prioritárias. A IA é e se tornará um elemento central na reformulação da indústria de engenharia mecânica do Vietnã, promovendo a transição de um modelo de "projeto baseado na experiência" para um modelo de "projeto orientado por dados e baseado em inteligência artificial". Essa não é apenas uma direção tecnológica, mas também uma tarefa estratégica para a indústria de engenharia mecânica na era da transformação digital, contribuindo para o progresso do Vietnã rumo a uma manufatura inteligente, autossuficiente e globalmente competitiva.

No entanto, segundo especialistas da área de engenharia mecânica, alcançar esse objetivo exige uma solução estratégica e sincronizada. Primeiramente, é necessário construir um repositório nacional digitalizado de dados de engenharia mecânica, incluindo dados de projeto, usinagem, simulação e sensores. Esse repositório servirá como plataforma para o treinamento de modelos de IA, permitindo que a tecnologia seja aplicada de forma mais ampla.

Ao mesmo tempo, é necessário promover a formação interdisciplinar em engenharia mecânica, eletrônica e inteligência artificial, conectando escolas e empresas para que os engenheiros tenham a oportunidade de praticar em linhas de produção reais. Além disso, é necessário promover a nacionalização de produtos mecânicos inteligentes. O desenvolvimento de softwares para controle de equipamentos de usinagem, sistemas de visão computacional ou modelos digitais de réplicas, com o selo "Make in Vietnam", ajudará as empresas a reduzir custos e a controlar a tecnologia. Ademais, é necessário fortalecer a cooperação em pesquisa entre institutos, universidades e empresas para formar um ecossistema de mecânica inteligente, criando condições para testar e aperfeiçoar a tecnologia antes de sua comercialização.

QUANG MINH

Fonte: https://nhandan.vn/toi-uu-hoa-thiet-design-gia-cong-co-khi-tu-ung-dung-ai-post929960.html