PESQUISA Data de Publicação: 29 jun 2023 18:27 Data de Atualização: 30 jun 2023 10:04
Um projeto da Unidade Embrapii do IFSC em parceria com a empresa florianopolitana Khomp resultou na criação de um sensor de vibração que identifica falhas em máquinas elétricas por meio de um software de inteligência artificial (IA). O equipamento foi desenvolvido a partir de pesquisas conduzidas por professores e bolsistas ligados ao Grupo de Pesquisa em Sistemas Embarcados e Distribuídos do Câmpus Florianópolis e por um professor do Câmpus São José.
O sensor de vibração é acoplado à máquina e “aprende”, por meio da inteligência artificial, como é o funcionamento padrão dela. “Por isso, ele tem que ser instalado em uma máquina em bom funcionamento, senão vai ‘aprender errado’”, explica o professor Gregory Chagas da Costa Gomes, do Câmpus Florianópolis, que coordenou o projeto. Bombas hidráulicas, exaustores e geradores de energia elétrica são alguns exemplos de máquinas nas quais o sensor pode ser instalado.
A partir desse aprendizado, o sensor é capaz de identificar quando o equipamento tem um comportamento anômalo (vibrações fora do padrão) e envia os dados por comunicação sem fio para um servidor onde o funcionamento do maquinário é monitorado. “Conseguimos pegar os primeiros sinais antes que o equipamento tenha um defeito de fato, como quebra ou aquecimento. Com isso, conseguimos aumentar a vida útil da máquina”, diz Gregory.
O sensor desenvolvido a partir das pesquisas no IFSC traz como vantagem a possibilidade de monitorar várias máquinas simultaneamente durante todo o tempo em que estiverem funcionando em uma indústria. Além de desenvolver a IA, os pesquisadores do IFSC ajudaram na especificação do hardware [conjunto dos componentes físicos] do equipamento.
Para fornecer os dados ao servidor, o sensor usa o protocolo de comunicação sem fio LoRa. Segundo o professor Mario de Noronha Neto, do Câmpus São José, que também participou do projeto, um dos motivos pelos quais esse protocolo foi escolhido é porque exige consumo energético baixo. “Quando a gente tem dispositivos que são alimentados por bateria, isso é um ponto bem importante, porque a bateria dura mais”, destaca. O custo relativamente baixo (em comparação com soluções similares) e o seu amplo uso no mercado (o que facilita na aquisição de equipamentos compatíveis com o sensor) foram outros pontos que pesaram na escolha por essa tecnologia.
Desafios na pandemia
Um dos desafios encontrados pelos pesquisadores do IFSC foi o fato de o projeto ter começado durante a pandemia de covid-19, quando o acesso aos câmpus do IFSC foi inicialmente proibido e, posteriormente, permitido mas com várias restrições. Com isso, tiveram dificuldade em acessar computadores e equipamentos para testar o sensor. Os primeiros testes tiveram que ser feitos em eletrodomésticos, como um ventilador e uma furadeira.
Com a reabertura gradual do Câmpus Florianópolis, os testes puderam ser realizados em máquinas industriais. “O maior desafio foi trabalhar remotamente e alinhar com a equipe as necessidades que eles [a empresa Khomp] tinham”, lembra o professor Gregory.
O projeto de pesquisa, chamado “Desenvolvimento de uma Plataforma Inteligente para o Monitoramento de Vibrações e Temperatura para Aplicações de Manutenção Preditiva de Máquinas Elétricas”, foi apoiado com recursos pela Chamada 05/2020/PE-IFSC. Ao fim dele, a empresa recebeu um protótipo do sensor. Atualmente, o equipamento já está sendo comercializado pela Khomp.
Embrapii
Com instalações no Câmpus Florianópolis, a Unidade Embrapii do IFSC completou em janeiro de 2023 cinco anos de operação. A Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii) é uma organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). As unidades dela em todo o Brasil, como o polo do IFSC, atuam por meio da cooperação com instituições de pesquisa científica e tecnológica, públicas ou privadas, tendo como foco as demandas empresariais e o compartilhamento de risco na fase pré-competitiva da inovação.
A Unidade Embrapii do IFSC está focado no desenvolvimento de sistemas informatizados para gerenciamento de mercados de energia elétrica; eficiência energética e redes elétricas inteligentes - desenvolvimento de dispositivos para processamento de energia elétrica; fontes renováveis de energia e mobilidade urbana. Ele pode realizar projetos de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação; complementar a formação profissional para estudantes e pesquisadores; prestar serviços tecnológicos e criar protótipos e produtos inovadores; e realizar pesquisa aplicada, desenvolvimento tecnológico, consultoria e assessoria técnica.