Minidrones controlam estoques de matérias-primas

Em apenas alguns minutos, o drone pode escanear o volume de todos os estoques depositados a granel em um enorme depósito de matérias-primas. TINAMU

Hoje, os drones se tornaram muito mais do que brinquedos, espiões ou máquinas mortíferas. Eles são testemunha da era de automação industrial. Mostramos aqui o exemplo de uma startup suíça que os emprega na realização de inventários de matérias-primas.

Um armazém na Bélgica, tão vasto como vários campos de futebol. Por dentro, ele é escuro e empoeirado. Um pequeno drone manobra rapidamente entre os obstáculos, evitando as vigas metálicas do teto e as paredes divisórias entre os montes de minério. Sem piloto, sem GPS, ele voa com base no mapa de localização 3D que tem em sua memória. Em poucos minutos, ele inventariou e escaneou o volume de todos os estoques de metal ali depositados. Com uma precisão e velocidade que nenhum outro método de inventário pode alcançar.

“Isso mostra o que pode ser feito em termos de automação de drones”, diz Denis Libouton, gerente de vendas da Tinamu, uma startup da Escola Politécnica Federal de Zurique (ETH), que fornece o software para esses drones de inspeção. A Suíça já é conhecida por seus fabricantes de drones, mas o que poucos sabem é que aqui também se desenvolve software de voo de alto desempenho. Este é o nicho da Tinamu, que foi escolhido desde o início com a ideia de “não depender de um determinado fabricante, mas poder automatizar drones de todas as marcas”, diz Denis Libouton.

De todas as marcas sim, mas primeiramente os da empresa Parrot, e mais precisamente seu modelo ANAFI Ai, que usa a rede 4G como sistema de transmissão. Esta máquina, que pode ser adquirida comercialmente por valores entre quatro e cinco mil francos, pode evitar interferências ao voar perto de estruturas metálicas, o que é muito conveniente para inspecionar o interior de um galpão.

O voo

Em maio passado, a Tinamu anunciou a assinatura de uma parceria tecnológica com a marca francesa. A Parrot é a primeira fabricante a ter lançado, em 2010, um drone de brinquedo controlado por smartphone. Hoje, a empresa é especializada em drones profissionais e militares. A empresa tem um volume de negócios anual de cerca de 40 milhões de euros e emprega cerca de 170 pessoas.

E então, em junho, a Tinamu e seus dez funcionários anunciaram um aumento de capital de um milhão de francos (US$ 1,13 milhões) para continuar sua expansão. A startup não esperou que a Parrot alcançasse seus primeiros sucessos. Quase que por sorte, ela já conseguiu colocar um pé na porta de uma das gigantes mundiais de commodities, a Trafigura, cujo centro operacional fica em Genebra.

“Através da nossa rede, soubemos que a Nyrstar, uma subsidiária da Trafigura, estava procurando uma solução de inventários para seus estoques”, diz Denis Libouton. A Nyrstar, um grupo de fundição e comércio de metais, é um dos líderes mundiais em zinco e chumbo, e também processa cobre, ouro e prata. Os suíços apresentaram, portanto, sua solução no armazém da multinacional no porto de Antuérpia, e ela é aceita.

“Escolhemos o sistema da Tinamu por causa de sua velocidade e precisão”, confirmou um porta-voz da Nyrstar (por escrito). A empresa havia testado outras soluções, como levantamentos fotográficos ou de radar, mas eles geravam muitos dados, o que era difícil de processar rapidamente. “Como a solução da Tinamu é automatizada, nossa equipe no local não precisa aprender a pilotar drones e, como estes não dependem de GPS, eles podem operar dentro de um armazém coberto”, acrescenta o porta-voz. Ele também confirma que Nyrstar “planeja trabalhar com Tinamu em outros sites ao redor do mundo”.

Execução experimental, golpe de mestre

E não é só isso: antes mesmo de ganhar o contrato com a multinacional, Tinamu já havia convencido, sem realmente tentar, um peso-pesado na Suíça. Antes de apresentar seu sistema na Nyrstar, em Antuérpia, a startup precisou testá-lo na vida real. “Então fomos ver uma empresa de engenharia civil e materiais de construção perto de Zurique e nossa solução os impressionou tanto que eles imediatamente disseram ‘queremos o mesmo’!”, diz Denis Libouton.

A empresa é a Kibag, uma das líderes suíças no setor. Em suas instalações em Regensdorf, perto de Zurique, ela recicla um milhão de toneladas de materiais de canteiros de demolição todos os anos para fazer cascalho para construção. Aqui a gestão de estoque é essencial, principalmente para saber quanto espaço sobra para acomodar novos materiais e quanto é reciclado, pronto para ser vendido.

“Antes, a estimativa era feita a olho nu, depois reportávamos os números em planilhas de excel. Era tedioso, demorado e impreciso. Sempre tivemos dúvidas”, diz Urs Fischer, que dirige a unidade Kibag em Regensdorf. Para ele e sua equipe, o pequeno drone que faz todo esse trabalho de forma automática, e envia dados precisos e em tempo real diretamente para as telas rapidamente se tornou indispensável. A ponto de não conseguir mais imaginar o funcionamento de sua instalação sem ele.

Além da Nyrstar e da Kibag, a Axpo Tegra em Graubünden foi adicionada a estes dois grandes clientes este verão. Esta subsidiária da gigante da energia produz cavacos de madeira para usinas de energia. O sistema desenvolvido pela Tinamu tem potencial. E num campo de futuro: o da transição energética.

Porque os metais que ela inventaria são indispensáveis, em particular para as baterias dos carros elétricos, o fornecimento e a reciclagem destes, agora descritos como “críticos” e “estratégicos”, constituem uma grande preocupação para a União EuropeiaLink externo. E sua circulação se dará just-in-time, daí a importância da gestão de estoque.

Rumo aos drones autônomos

“O papel dos drones, e sua autonomia, continuará a progredir”, confirma (por escrito) Alcherio Martinoli, professor associado do Laboratório de Sistemas Inteligentes Distribuídos e Algoritmos da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL). Para ele, a utilidade dos drones já está para ser demonstrada no contexto industrial e profissional. Além disso, “a indústria entendeu isso e deve continuar a explorar essa tecnologia, que, além de oferecer melhores observações, também protege o pessoal”. Graças aos drones, as pessoas não precisam mais se expor sistematicamente a situações ou ambientes que podem ser perigosos.

Os drones também podem ser aplicados no setor industrial. TINAMU

Os drones também sempre poderão contar com seus próprios sensores, em vez de uma fonte externa, como o GPS, para se localizarem, observa o professor. “Agora estamos desenvolvendo novos sensores, com propriedades interessantes, como câmeras de eventos, fornecendo apenas as informações essenciais para o drone, em vez de todas as informações contidas em uma imagem convencional.”

Mas ainda há obstáculos a serem superados, alerta Alcherio Martinoli: “Usar apenas sensores a bordo requer cálculos pesados e envolve trabalhar com muitas incertezas”. Assim, em um espaço compartilhado entre humanos e robôs a automação de tarefas se torna mais difícil, porque o ambiente se torna mais dinâmico, mas também por causa de instruções de segurança muito mais rígidas.

Independentemente disso, os drones estão avançando, ou melhor, voando, e muitos pesquisadores estão trabalhando em sua utilização em locais como navios, turbinas eólicas, condutos forçados de barragens, postes de eletricidade, pontes, usinas nucleares ou monumentos históricos.

Drones para inspecionar estruturas metálicas

Linhas de alta tensão, pontes, turbinas eólicas, esquadrias de edifícios industriais: o aço está muito presente em nossas sociedades e a resistência das estruturas que forma ou sustenta é obviamente uma questão vital.

Também nesta área, os drones poderiam realizar inspeções rápidas e eficazes, enquanto os métodos tradicionais normalmente exigem equipamentos pesados para resultados que continuam imprecisos.

Em colaboração com o Laboratório de Estruturas Metálicas Resilientes da EPFL, a equipe do professor Alcherio Martinoli lançou um projeto de pesquisa de dois anosLink externo em junho de 2022. Seu objetivo é propor desenvolvimentos e métodos fundamentais utilizando drones para adquirir dados sobre uma estrutura metálica de forma autônoma e confiável e, assim, facilitar a inspeção não tripulada. Isso envolve o desenvolvimento de estratégias de navegação para drones e técnicas baseadas em dados que podem averiguar se uma estrutura de aço está deformada ou sob estresse indevido.

Drones que vão para o fogo

Outro exemplo de uso inesperado de drones é o combate direto a incêndios. Sim, eles já estão içando mangueiras de incêndio em arranha-céus ou dispersando agentes extintores para evitar que incêndios florestais se espalhem, mas sempre a uma distância segura das chamas.

Depois do MEDUSA, o drone anfíbio, pesquisadores do Instituto Federal de Materiais e Testes para Indústria, Construção e Comércio (Empa) e do Imperial College London apresentam o FireDroneLink externo, o drone resistente ao calor, que pode fornecer informações iniciais importantes de pontos quentes perigosos. Em colaboração com os bombeiros, os cientistas desenvolveram um material isolante que pode suportar altas temperaturas. Eles foram inspirados pela natureza e por animais como pinguins e raposas árticas que vivem em temperaturas extremas graças a camadas de gordura ou de suas peles.

Aqui, trata-se antes de um aerogel, um material ultraleve quase inteiramente composto por poros cheios de ar e fechados em uma substância polimérica, do mesmo tipo estudados pela Nasa para isolar trajes espaciais.

Um protótipo do FireDrone já teve um bom desempenho nos primeiros testes realizados na pista do Empa em Dübendorf, perto de Zurique. Ele também foi testado várias vezes perto de um fogo a gás em uma grande bacia de metal. Em teoria, o drone também poderia ser usado em ambientes extremamente frios, como em regiões polares e em geleiras.

Já estão em curso discussões com potenciais parceiros industriais para desenvolver um protótipo.

Adaptação: DvSperling