Desafios e fronteiras da simulação de engenharia
Tivemos a oportunidade de promover a mesa redonda Estrutura para Simulação, durante o Convergence 2016 – ESSS Conference & ANSYS Users Meeting, e ouvir de experientes profissionais de engenharia quais são os principais desafios para manter uma estrutura de simulação de alto nível, e como avaliam as fronteiras para o futuro.
Participaram da discussão representantes de empresas com diferentes estruturas e anos de experiências, como Embraer, Embraco, WEG, Magnesita e SEMCO. A partir do debate entre eles, foi possível identificar como principais discussões os temas abaixo.
Recursos Humanos
A dificuldade de identificar, manter e motivar talentosos engenheiros de simulação foi apontada como um dos principais desafios atuais, isso porque, apesar de existir um encanto inicial desses jovens profissionais pela área de simulação, quando percebem o tamanho da dedicação necessária para se aprofundar no tema, muitos acabam desistindo de se especializar. Outro aspecto de destaque é que os participantes percebem uma certa ansiedade nos jovens engenheiros, que muitas vezes não priorizam a especialização técnica. O perfil que melhor se adapta é bastante específico, de profissional questionador e dedicado ao aprofundamento técnico.
Uma forma de estimular o engenheiro de simulação é diversificar as suas atividades, tornando-o também responsável por todo o processo de desenvolvimento do projeto. Isso estimula o profissional e promove a motivação para continuidade da equipe.
Os participantes também comentaram que o maior percentual de falha na implementação de simulação é em decorrência da falta de equipe especializada para iniciar o uso das ferramentas, ou saída das pessoas qualificadas para outras funções. Para evitar que isso ocorra, a oferta de um plano de carreira que estimule o desenvolvimento técnico, como é o caso da Carreira Y, é fundamental.
Além disso, foi consenso entre os participantes a dificuldade em encontrar um profissional qualificado, desta forma é importante investir na formação e na escolha de pessoas com perfil adequado. Adicionalmente, os participantes concluíram sobre a necessidade de uma Certificação específica para a área, como a certificação Black Belt e Green Belt dos programas 6-Sigmas, para garantir a formação necessária para o engenheiro de simulação.
Implantação
Como comentado em Recursos Humanos, a identificação de especialistas foi indicada como um dos principais desafios do processo de implantação da simulação. Além disso, para se extrair o máximo potencial dessas ferramentas, é necessário um processo de desenvolvimento adequado. É também importante que o conhecimento sobre simulação não fique restrito a uma única pessoa, uma forma de multiplicá-lo é por meio de um fórum para garantir a continuidade e evolução da estrutura de simulação.
Automatização de Processos de Simulação
Outro desafio apontado pelos participantes foi o “encapsulamento” do conhecimento por meio do uso de rotinas automatizadas. A automatização é bem aplicada quando se possui análises repetitivas, onde a simulação do produto ou processo está bem consolidada. Pode-se automatizar variações de geometria, condições de contorno e outras parametrizações, poupando o tempo do engenheiro de simulação para tarefas mais nobres, como projetos de inovação, análise de resultados e tomada de decisão, e protegendo a simulação de erros simples.
Além disso, evita-se desmotivar o engenheiro especializado em simulação com tarefas repetitivas, e garante-se a manutenção de boas práticas e padronizações das análises. Para evitar problemas de compatibilidade de versão nas automatizações, a ANSYS passou a oferecer um ambiente de desenvolvimento que facilita a programação e garante compatibilidade da aplicação para versões futuras.
Desenvolvimento e Importância nas Empresas
As etapas de desenvolvimento dentro da empresa foram descritas como: conscientização, quando diversas áreas passam a conhecer a tecnologia; validação, quando a empresa passa a perceber o real benefício e confiar nos resultados; expansão, quando a simulação passa a ser aplicada em todos os produtos e todos os estágios de desenvolvimento; e disseminação, quando todas as áreas da empresa passam a utilizar a simulação direta ou indiretamente.
Etapas do desenvolvimento da simulação nas empresas
Hoje o não uso de simulação em projetos passa a ser algo impensável nessas empresas. Além disso, diferentes áreas como vendas, assistência técnica e marketing passaram a ter maior conhecimento sobre os benefícios da simulação para qualidade do projeto, sendo usada inclusive como diferencial do produto e ferramenta de marketing.
Nos próximos anos, será cada vez mais essencial para o negócio aplicar simulação. Não existe mais dúvida sobre utilizar ou não. A atual discussão está em antecipar cada vez mais o uso de simulação no ciclo de desenvolvimento.
Fronteira da Simulação
Muitas barreiras tecnológicas caíram. Software e hardware tiveram incrível melhoria, tornando o custo acessível. Há 30 anos, o uso de modelos sólidos estava sendo iniciado em empresas como Embraco, o que era considerado uma quebra de paradigma. A maioria dos modelos utilizavam elementos de casca em função da limitação computacional. Já há 10 anos, a simulação multifísica era vista como uma grande inovação.
Hoje muitas empresas simulam sistemas cada vez mais completos, incluindo todos os componentes e diferentes físicas. O diferencial não está mais em ter acesso a ferramenta ou hardware, mas sim em saber como aplicá-los de forma a maximizar os resultados. Assim, garante-se não somente que o produto irá funcionar adequadamente, mas também que trará resultados significativos para sua empresa.
Apesar do espantoso avanço, algumas áreas merecem atenção e desenvolvimento. A caracterização de materiais é uma delas, pois ainda existe muita deficiência em dados, e necessidade de modelos de materiais que reflitam adequadamente o comportamento físico.
Pode-se perceber que a descrição da fronteira atual está em usar a simulação em toda cadeia produtiva, não apenas em um processo de inovação ou simulação completa com aprofundado conhecimento sobre simulação, mas também através de processos automatizados, templates e simulações simplificadas. Neste sentido, a visão “Todo engenheiro usando simulação” está muito próxima de se tornar realidade!
As dificuldades e desafios enfrentados nas empresas que trabalham ou desejam trabalhar com simulação são equivalentes independentemente da estrutura. Não existe mais dúvida sobre a validade de se utilizar simulação. A principal questão para o futuro é como utilizar mais e melhor.
Desafios da Simulação de Engenharia
Agradecemos a contribuição dos Especialistas em Simulação, que trouxeram grande experiência para enriquecer a discussão:
– Alexandre Sampaio, Gerente de Pesquisa e Desenvolvimento do Produto na Semco;
– Cassiano Antunes Cezario, Consultor em P&D na WEG;
– Luis Carlos de Castro Santos, Supervisor de Engenharia na Embraer;
– Marcos Giovani Dropa de Bortoli, Pesquisador Sênior na Embraco; e
– Rubens Alves Freire, Coordenador de Projetos Mecânicos & Simulações Numéricas na Magnesita.
