Pesquisador encontra caminhos para prevenção de falhas durante tragédias

A segurança de dispositivos e a prevenção de tragédias são os temas da tese Maintenance Policies for Protection Systems Subject to Integral Degradation and External Shocks, de Augusto José da Silva Rodrigues, doutor e pesquisador em Engenharia de Produção. Vencedor do Prêmio Capes de Tese na área de Engenharias III, O engenheiro da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) criou um novo modelo matemático para otimizar a manutenção de sistemas de proteção, como freios de emergência e disjuntores. Diferentemente dos estudos tradicionais, sua tese vai além do envelhecimento natural e incorpora o impacto de choques externos, como descargas elétricas, tornando a gestão desses ativos mais eficiente, segura e com menor custo.

Sobre o que é a sua pesquisa? Explique o conteúdo da sua tese.
A tese representa uma contribuição relevante para a área de Engenharia de Produção, particularmente no campo da manutenção de sistemas de proteção. O trabalho propõe e modela matematicamente novas políticas de manutenção híbridas, todas inspiradas em cenários reais e voltadas para sistemas sujeitos a modos de falha competitivos: degradação interna e choques externos.

Diferentemente da maioria dos estudos da literatura, que consideram exclusivamente a degradação natural dos sistemas (entendida como o envelhecimento progressivo decorrente do uso contínuo), a tese inova ao incorporar formalmente o impacto de choques externos como causa relevante de falhas. Embora o desgaste natural seja um fenômeno recorrente em muitos equipamentos, assumir esse processo como único modo de falha pode induzir a estratégias de manutenção ineficientes. Ao desconsiderar os efeitos de choques externos — sejam eles oriundos de fatores ambientais, operacionais ou humanos —, modelos tradicionais limitam sua capacidade de representar riscos reais. Na tese, eventos externos, abruptos e imprevisíveis são tratados como choques, integrando-se ao processo de degradação interna para formar um modelo mais realista. Essa abordagem oferece maior precisão na definição de políticas preventivas.

Outro aspecto inovador do trabalho é o foco deliberado em sistemas de proteção, que historicamente recebem pouca atenção tanto na literatura quanto na prática industrial. Ao contrário dos sistemas principais, que operam continuamente e cujas falhas são prontamente percebidas, os sistemas de proteção permanecem inativos até serem acionados por uma emergência. Por serem geralmente mais baratos e não interferirem diretamente na produção diária, sua manutenção é frequentemente negligenciada. Contudo, uma falha nesses sistemas no exato momento em que são demandados pode resultar em tragédias irreparáveis.

Imagem: Ganhador Augusto José da Silva Rodrigues (Arquivo pessoal)

O que vale destacar de mais relevante na sua pesquisa?
O que merece maior destaque na pesquisa é o arcabouço metodológico matemático adotado, capaz de representar de forma fiel o comportamento de sistemas de proteção em condições próximas da realidade. A modelagem não se restringe ao desgaste natural pelo uso, mas incorpora também os efeitos de choques externos e a heterogeneidade das populações de componentes (fracos e fortes). Além de trazer os sistemas de proteção para o centro da discussão em manutenção — tradicionalmente voltada apenas para sistemas críticos em operação contínua —, os resultados comprovam que as políticas propostas superam, em termos de taxa de custo, as estratégias consagradas na literatura, oferecendo soluções mais eficientes e realistas para a gestão desses ativos.

De que forma a sua pesquisa pode contribuir para a sociedade?
A tese apresenta avanços concretos para a segurança das pessoas e para a proteção ambiental. Ao oferecer modelos matemáticos que aumentam a prontidão de sistemas de proteção frente a situações críticas, o trabalho atua diretamente na prevenção de desastres que colocam vidas humanas e ecossistemas em risco. Em contextos nos quais a falha de um único equipamento pode resultar em perdas irreparáveis — como enchentes, colapsos estruturais, acidentes industriais ou rompimentos de barragens —, a definição de políticas de manutenção eficientes torna-se uma questão de segurança pública e responsabilidade ambiental. A adoção das políticas propostas pode reduzir significativamente a ocorrência de eventos extremos, evitar deslocamentos forçados de populações vulneráveis, minimizar impactos em comunidades inteiras e preservar serviços essenciais, como energia, abastecimento e transporte.

Ressalta-se que os modelos desenvolvidos foram inspirados em problemas reais enfrentados por indústrias dos setores elétrico e siderúrgico, o que reforça sua aplicabilidade prática. No entanto, seu uso pode ser ampliado para diversos outros contextos industriais que possuam sistemas de proteção. A tese também promove a democratização do acesso à gestão avançada de manutenção por meio do desenvolvimento de softwares de apoio à decisão (aplicações na web). Essas ferramentas computacionais, baseadas nos modelos propostos, foram concebidas para que profissionais da indústria possam aplicar as políticas desenvolvidas sem a necessidade de conhecimentos prévios em matemática, estatística ou confiabilidade. Com interfaces amigáveis e intuitivas, os aplicativos permitem simular diferentes cenários operacionais, estimar o custo ótimo de manutenção e selecionar a política mais adequada para cada contexto.

Qual a importância para você de sua tese ter sido escolhida a melhor na área?
Receber o Prêmio CAPES de Tese em Engenharias III é motivo de profunda alegria e responsabilidade, pois representa o reconhecimento de um trabalho desenvolvido com dedicação e propósito ao longo do doutorado. Em termos pessoais, este prêmio possui um significado imenso: simboliza anos de esforço, renúncias e escolhas que me transformaram não apenas como pesquisador, mas também como ser humano. É um marco que desperta gratidão e, ao mesmo tempo, reafirma minha convicção de que a pesquisa deve sempre caminhar lado a lado com o compromisso social.

Este reconhecimento também marca uma transição significativa na minha trajetória: deixo de ser apenas aluno e passo a contribuir como professor da UFPE. É uma oportunidade de retribuir por meio da formação de novos engenheiros e pesquisadores, ao mesmo tempo em que permite avançar em linhas de pesquisa capazes de gerar impactos concretos na sociedade e na indústria. Vejo esse momento não como um ponto final, mas como o início de um novo ciclo, com a consciência de que o aprendizado é contínuo e de que cada etapa abre novos caminhos de crescimento e contribuição.