Equipes de alunos, professores e pesquisadores apontam soluções para casos reais da indústria de máquinas pesadas. Dos laboratórios à indústria
17/02/2025 – Quando a indústria investe no conhecimento acadêmico aplicado, todos ganham. No ano de 2024, a parceria criada entre a Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), a Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii), o Instituto de Tecnologia de Blekinge (Suécia) e a Volvo Construction Equipment (Volvo CE), desenvolveu um projeto de inovação tecnológica, integrando Inteligência Artificial (IA), Gêmeos Digitais, Internet das Coisas (IoT), Aprendizado de Máquina (ML) e Powertrains Conectados, entre outras capacitações, visando identificar oportunidades de aprimoramento contínuo de produtos e serviços oferecidos pela Volvo CE.
Liderados pelo Laboratório de Inovação da Volvo CE de Palo Alto (EUA), as equipes de alunos, professores e pesquisadores da Escola Politécnica da USP e do Instituto de Tecnologia de Blekinge (Suécia), capacitados em diferentes áreas do conhecimento, uniram-se a fim de colaborar com a gestão e o desenvolvimento de novos projetos de máquinas pesadas, por meio de soluções customizadas, desde a pré-venda (geração de valor de compra/solução ideal para o cliente), quanto ao ciclo de vida das máquinas empregadas na construção civil, visando à estabilidade na frota e aumento de produtividade.
Segundo o Prof. Dr. André Leme Fleury, da Poli-USP, coordenador do projeto da Volvo CE pela Unidade Embrapii/Poli-USP Powertrain, os alunos de graduação e pós-graduação tiveram a oportunidade de vivenciar a interface com o cliente e suas demandas/expectativas, interagir com diversos stakeholders, tanto no contexto brasileiro como no global, passando por entrevistas com especialistas, representantes de vendas, usuários finais, além de visitas de campo e às fábricas da Volvo no Brasil e na Suécia, sob o constante acompanhamento do Laboratório de Inovação da Volvo CE.
As equipes multidisciplinares desenvolveram, em 2024, uma série de protótipos, que foram testados em situações reais, com resultados promissores no que tange ao suporte técnico ao vendedor e durante o atendimento ao cliente (identificação da máquina ideal para suas necessidades); gerenciamento das operações dos equipamentos em tempo real (mais dados para o planejamento dos projetos, baseando-se em relatórios detalhados em diversas situações de uso); extensão da vida útil dos equipamentos pesados (aumentando a disponibilidade da máquina na obra, com manutenção preditiva); e otimização do gerenciamento de sites.
“Temos um time multicultural de mais de 20 profissionais atuando neste projeto, pesquisadores de seis nacionalidades, com áreas de conhecimento diversas, o que enriquece muito as trocas e, principalmente, as práticas e os resultados conquistados”, detalha Márcio Soares, especialista em desenvolvimento de processos e inovação na Volvo CE.
Soluções apresentadas:
– Volvo Human as a Sensor (VHS)
Com o objetivo de manter os equipamentos funcionando de forma otimizada, sem paradas não planejadas que interferem drasticamente no planejamento do canteiro da obra, criou-se um aplicativo para os operadores das máquinas, que atuam como “sensores humanos”, coletando dados em tempo e situações reais, não percebidos por sensores automáticos. “O aplicativo permite inspeções diárias, relatórios de condições anormais e orientações assistidas por realidade aumentada e inteligência artificial”, explica o Prof. Dr. André Fleury. Os dados dos “sensores humanos” aprimoram modelos preditivos, baseados em aprendizagem de máquina (IA), visando à prevenção de falhas – em especial nos sistemas de powertrain, além da resolução eficiente de problemas e otimização de produtos e serviços.
“Entre as vantagens da solução, vale destacar a redução do custo operacional e do tempo de paradas não planejadas, além do apoio aos times de manutenção responsáveis pela gestão das frotas e pelo planejamento dos serviços de suporte de equipamentos”, explica Massami Murakami, Head de Retail Development na Volvo CE. “A inovação está no DNA da Volvo CE. Nossa meta é gerar relevância, sustentabilidade e valor para os negócios”, complementa.
– Configurador Volvo CE
Esta solução integrou Engenharia e Ciência da Computação na criação de um sistema de chatbot, com o objetivo de auxiliar os consultores de vendas na configuração ideal de máquinas para necessidades específicas da obra. “A partir de uma abordagem multidisciplinar e colaborativa entre a universidade e a indústria, foi possível gerar um configurador inovador para a recomendação de máquinas complexas, com potencial de aplicação em outros contextos industriais”, diz o Prof. Dr. André Fleury. Esse configurador de produtos inteligente tem precisão nas respostas, fundamentadas em documentos de referência, no caso manuais dos produtos Volvo, entre outros. O sistema utilizou técnicas avançadas de multiagentes de Inteligência Artificial generativa (IA), incluindo Large Language Models, (LLMs), Retrieval Augmented Generation (RAG) e Chain-of-Thought Prompting (CoT).
Dado o sucesso da parceria, as pesquisas continuam em 2025, com o objetivo de avançar no uso de tecnologias de reconhecimento de imagens, análise de dados e interação humano-máquina, entre outros desafios.
Sobre a Unidade Embrapii Poli-USP Powertrain – A Poli-USP Powertrain é uma das unidades da Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii) e concentra a competência tecnológica da Escola Politécnica na área de Engenharia Automotiva, com foco no Trem de Força Veicular. A Unidade coloca à disposição da indústria brasileira o conhecimento e capacitação laboratorial da Poli-USP na realização de pesquisas conjuntas para o desenvolvimento de soluções inovadoras, seguindo o modelo de gestão e financiamento da Embrapii.
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