Tecnologias Digitais no INT: do pioneirismo às novas aplicações

O Instituto Nacional de Tecnologia contribuiu e vem contribuindo de forma pioneira com alguns usos de tecnologias digitais no Brasil. Ainda na década de 1980, o INT iniciou pesquisas para desenvolver ferramentas computacionais de apoio à gestão industrial. Estas iniciativas culminaram com os simuladores See The Future, para apoio à programação da produção industrial, e o sistema computacional PC-Con, para planejamento da produção de empresas na indústria do vestuário. Na forma de software, esses produtos chegaram ao mercado por meio de duas empresas incubadas e graduadas pelo INT, no início dos anos 2000: a Trilha Projetos e a SOMA, e foram adquiridos por diversas empresas de grande porte, aprimorando seus processos e competitividade.

Na década de 1990, com base nos conhecimentos adquiridos nesta mesma área de Gestão de Produção, o Instituto ofereceu cursos de pós-graduação em Tecnologias de Gestão para Produtividade e Qualidade e em Gestão Empresarial e Tecnológica para a Indústria Química. Na área de Informação Tecnológica, surgia o Curso de Especialização em Inteligência Competitiva. Essas especializações já abordavam, naquela época, temas como tratamento de dados, sistemas de apoio à tomada de decisão, simulação computacional e data mining.

Inteligência Competitiva, na área de Informação Tecnológica do INT.

Na área de Design Industrial, em 1998 o INT inaugurava o Laboratório de Modelos Tridimensionais, com a primeira impressora 3D a operar no Brasil. A tecnologia aprimorou o desenvolvimento de projetos de design de produtos, e o serviço de prototipagem rápida se tornou disponível para empresas.

No Laboratório de Ergonomia, por sua vez, passaram a ser desenvolvidos simuladores virtuais de ambientes de trabalho para o setor de Petróleo e Gás. Esses projetos viabilizaram a aquisição, na década de 2000, do primeiro scanner 3D a laser de corpo inteiro da América Latina. Esse equipamento permitiu escanear técnicos do setor para a construção de modelos humanos digitais 3D ou avatares. Os movimentos de trabalho desses técnicos foram capturados por sensores inerciais e associados aos avatares deles, sendo aplicados na simulação de situações de trabalho em ambiente virtual. A mesma tecnologia foi aplicada em projeto de ambientes domésticos mais seguros e adequados à população idosa, bem como no desenvolvimento de plataformas voltadas ao treinamento de atletas.

As tecnologias digitais foram empregadas no desenvolvimento de produtos e na construção de vários modelos e protótipos para o setor da saúde. A partir de exames médicos de imagem, como a tomografia, foram desenvolvidas tecnologias inéditas da geração de arquivos virtuais de modelos 3D precisos. Destaque para a impressão 3D de fetos e do primeiro modelo para estudo de cirurgia de implantes no Brasil.

As tecnologias digitais na área de Design também serviram à digitalização de acervos históricos, com destaque para as peças da área de Paleontologia e Arqueologia do Museu Nacional, destruídas no incêndio. Elas puderam ser reconstituídas com uso de impressora 3D, a partir desses arquivos digitais, usando as cinzas do próprio museu.

Em 1998, as primeiras máquinas de impressão 3D do País são usadas
no laboratório de Modelos Tridimensionais

Com um trabalho estratégico, hoje usado em 90% dos processos da Indústria química, a Catálise foi outra área do INT que progressivamente vivenciou um grande impacto das tecnologias digitais. Com maior velocidade de coleta e processamento de dados, as novas metodologias de planejamento experimental aceleraram a formulação, a caracterização e a avaliação de novos processos e bioprocessos.

Equipamentos de síntese rápida e de caracterização sequencial hoje permitem obter de forma rápida e precisa uma grande quantidade de catalisadores e de dados experimentais, gerando uma biblioteca de dados.

A impressão 3D, por sua vez, viabilizou a fabricação de suportes para catalisadores, com geometria mais complexa, elevada área superficial e alta resistência mecânica.

Nas Ciências de Materiais, as tecnologias digitais também tiveram um grande impacto. Um marco nessa direção foi o programa “Genoma de Materiais”, lançado pelos Estados Unidos em 2011 para criar uma infraestrutura computacional capaz de processar dados experimentais com objetivo de otimizar propriedades físicas e químicas dos materiais.

Atualmente, os pesquisadores da área de materiais do INT pesquisam o aprendizado de máquina para desenvolver metamateriais para uso na fabricação de Dispositivos Médicos Implantáveis, como próteses e órteses ortopédicas. Uma das características dos metamateriais é a possibilidade de gerar arquiteturas semelhantes às propriedades mecânicas e biológicas do osso humano.

Também com avanços nos estudos de aprendizado de máquina na área de gestão de produção, o INT tem apoiado a aplicação desse conhecimento para lidar com as incertezas de áreas da indústria como a produção de bens de capital. As tecnologias digitais permeiam hoje as várias áreas do Instituto, se valendo da característica multidisciplinar desta unidade de pesquisa.