A Inteligência Artificial aproxima a engenharia aeroespacial do futuro
A ficção científica retrata muitas formas interessantes de como a engenharia pode mudar em um futuro distante. No universo da Marvel, Tony Stark projeta e modifica seus trajes exclusivos conversando com seu assistente digital Jarvis. Em Star Trek: Voyager, a tripulação usa o famoso holodeck da franquia para criar uma representação virtual do projeto de uma nave espacial que muda conforme as decisões faladas pela tripulação em tempo real. Nesses exemplos de engenharia aeroespacial, não se vê teclado e mouse em lugar algum.
O setor aeroespacial e de defesa ainda está longe de usar algo tão sofisticado quanto o Jarvis ou o holodeck para projetar aeronaves e naves espaciais, mas isso está começando a mudar com a inteligência artificial. A IA já está transformando os processos de engenharia atuais e pode ser a chave para explorar novos recursos antes limitados somente à ficção científica. Investir nesta tecnologia pode não apenas permitir que o setor de A&D (aeroespacial e defesa) supere problemas mais imediatos, como também aproxima o futuro do presente.
IA nas ferramentas e comandos atuais na engenharia aeroespacial
A IA já está sendo integrada diretamente aos softwares para acelerar os fluxos de trabalho de engenharia. Como copilotos e assistentes digitais, a IA pode executar comandos dados por engenheiros usando linguagem natural. Em vez de clicar inúmeras vezes, os engenheiros podem falar com suas ferramentas e fazer com que o copiloto conclua automaticamente as tarefas rotineiras, como gerenciamento de dados, assim os engenheiros têm mais tempo para se concentrar na engenharia de nível superior.
Além disso, a IA pode ser usada para ensinar a próxima geração de engenheiros aeroespaciais. Um copiloto de IA pode permitir o acesso rápido a uma biblioteca especializada com todas as informações de uma ferramenta, permitindo que novos usuários aprendam a usar a ferramenta mais rapidamente. O mais incrível, no entanto, é como a IA pode aprender com os usuários especializados da ferramenta e seus fluxos de trabalho para simplificar as tarefas e criar um conjunto de melhores práticas, ajudando os engenheiros em tudo, desde a colocação de componentes até a otimização da geometria.
Esses recursos podem ser particularmente benéficos para o setor de A&D, que está enfrentando uma crise crescente de mão de obra. De acordo com um estudo da PWC/AIA sobre força de trabalho, “mais de 29% da força de trabalho do setor tem mais de 55 anos, criando ondas de aposentadoria que vão durar de 10 a 20 anos”. Isso representa um problema, pois serão necessários especialistas para treinar os engenheiros aeroespaciais recém-contratados. O uso de ferramentas integradas à IA aprendendo com esses especialistas antes que eles se aposentem pode reduzir a extensão dessa perda de conhecimento, permitindo que os recém-contratados se tornem experientes com suas ferramentas de software e comecem a trabalhar mais rapidamente.
IA no horizonte
Se você falar com seu computador para gerar automaticamente projetos de componentes para interação com Jarvis, você está certo. Embora não seja nem de longe tão sofisticado quanto o que é mostrado em filmes ou na televisão, os recursos que a IA fornece hoje são um trampolim para o que pode ser feito no futuro.
Com investimentos contínuos, as empresas podem encontrar maneiras de usar a IA como a chave para aprimorar sua transformação digital. Por exemplo, as ferramentas de projeto generativo que automatizam partes do processo de projeto já existem há muito tempo, mas estão em grande parte confinadas a domínios únicos de engenharia. No entanto, à medida que a tecnologia de IA e suas capacidades de gerenciamento de dados melhoram, talvez um dia ela possa organizar os dados das ferramentas e domínios para criar um modelo de dados universal que possa levar a um projeto generativo baseado na física para múltiplos domínios. Além disso, esse modelo de dados também poderá se autovalidar centenas, talvez milhares de vezes, até se tornar o produto mais ideal possível.
Mas também, quando combinada à realidade aumentada ou virtual, é possível atingir um novo nível de engenharia imersiva. Os engenheiros podem se conectar a um ambiente virtual de qualquer lugar do mundo para coordenar uma representação virtual de seu produto. Com a IA, os participantes podem ver essa representação gerar e se adaptar aos seus comandos falados em tempo real. Isso não se parece com o holodeck?
O setor de A&D tem tantas inovações interessantes que estão sendo desenvolvidas, desde propulsão sustentável e aeronaves de defesa de última geração até programas espaciais que levam a humanidade para onde ninguém jamais esteve. A IA não inventará as tecnologias para alcançar esses objetivos, mas permitirá que as pessoas concretizem essas tecnologias mais cedo ou mais tarde.
Adoção de IA pelos profissionais de engenharia aeroespacial
É claro que a adoção da IA nos níveis descritos acima terá seus obstáculos. Em A&D, assim como em muitos outros setores, é preciso esforço para garantir a confiança e a fluência na tecnologia. Como qualquer nova tecnologia revolucionária, há muitas pessoas céticas em relação à IA. O setor de A&D tem realizado processos de engenharia de maneiras específicas há décadas. Embora os engenheiros sejam pensadores curiosos e ansiosos para explorar novas tecnologias, alguns ainda confiam nas metodologias tradicionais e não utilizam os recursos de IA, principalmente se não os compreenderem.
Outras preocupações com relação à confiança estão relacionadas à segurança dos dados. O setor de A&D, em particular, lida muito com dados proprietários e, se a IA utilizar esses dados para projetar um novo componente, por exemplo, as empresas vão exigir a certeza de que os dados não serão expostos a terceiros ou na internet.
No entanto, como essa tecnologia continua comprovando o seu próprio sucesso, as pessoas acabarão vendo os aspectos positivos da IA e aprenderão a confiar nela. As etapas para conseguir isso são relativamente simples. Para começar, a questão dos dados proprietários é mais uma questão de infraestrutura do que de IA. As ferramentas que utilizam IA podem ser facilmente criadas para extrair de forma mais rigorosa os dados privados de uma empresa, mantendo os dados e a propriedade intelectual em segurança.
Para acelerar a compreensão das pessoas, enquanto isso, os esforços educacionais podem ser expandidos para ensinar aos engenheiros como usar a IA de forma mais eficaz, para que aprendam, por exemplo, como inserir os prompts corretos. Felizmente, há vários cursos educacionais disponíveis gratuitamente na internet; portanto, as oportunidades já existem e são fáceis de acessar.
É muito importante que os engenheiros aeroespaciais se tornem mais familiarizados com a IA e softwares em geral. Já se foram os dias em que a equipe de contabilidade ligava para o departamento de TI para resolver problemas no computador. O mundo da engenharia está em uma situação semelhante. O software já está sendo integrado aos processos e produtos de engenharia contemporânea, seja na engenharia civil ou aeroespacial, e isso se tornará mais comum com a introdução da IA.
Céu limpo à frente para a engenharia aeroespacial
A boa notícia é que o interesse pela IA permanece forte, e as empresas parecem estar prontas para superar essas preocupações descritas acima. O Wall Street Journal informa que “nos próximos 12 meses, 43% das empresas americanas com pelo menos US$ 1 bilhão de receita anual esperam investir pelo menos US$100 milhões em IA generativa, segundo uma pesquisa com 220 empresas publicada pela KPMG”. O potencial de transformação radical da IA é muito real e reconhecido pelas maiores empresas do mundo, e o setor de A&D também pode se beneficiar desta tecnologia.
Seja por meio de chatbots, assistentes de ferramentas, novas formas de projeto generativo ou algo ainda não descoberto, a IA oferece inúmeras oportunidades para acelerar os processos de engenharia aeroespacial e elevar o patamar do setor. Jarvis e o holodeck podem ainda estar confinados à ficção científica, mas cada novo salto na tecnologia de IA os aproxima cada vez mais da realidade.
Autores do estudo sobre Ia na engenharia aeroespacial
Todd Tuthill, vice-presidente de estratégias para o setor de engenharia aeroespacial e de defesa da Siemens Digital Industries Software.
Barclay Brown, Ph.D., ESEP, diretor associado de pesquisa de IA da Collins Aerospace e líder do Grupo de Trabalho de Sistemas de IA da INCOSE.
Sobre a Siemens Digital
A Siemens Digital Industries (DI) é líder em inovações de automação e digitalização. Colaborando com parceiros e clientes, a DI promove a transformação digital nas indústrias de processo e produção discreta. Com seu portfólio Digital Enterprise, a DI fornece a empresas de todos os portes um conjunto completo de produtos, soluções e serviços para integrar e digitalizar toda a cadeia de valor. Otimizado para atender às necessidades específicas de cada setor, o portfólio exclusivo da DI ajuda os clientes a aumentar a produtividade e a flexibilidade. A DI constantemente adiciona inovações ao seu portfólio para integrar futuras tecnologias de ponta. A Siemens Digital Industries tem sua sede global em Nuremberg, na Alemanha, e conta com cerca de 76 mil funcionários em todo o mundo.
A Siemens AG (Berlim e Munique) é uma empresa de tecnologia com foco na indústria, infraestrutura, transporte e saúde. De fábricas com recursos mais eficientes, cadeias de suprimentos resilientes e edifícios e redes mais inteligentes, a transportes mais limpos e confortáveis, além de serviços de saúde avançados, a empresa cria tecnologia com o propósito de agregar valor real para os clientes. Ao combinar o mundo real e o digital, a Siemens capacita seus clientes a transformar seus setores e mercados para ajudar a transformar o dia-a-dia de bilhões de pessoas. A Siemens tem participação majoritária na empresa de capital aberto Siemens Healthineers, fornecedora líder global de tecnologia médica que está moldando o futuro da saúde.
No ano fiscal de 2023, encerrado em 30 de setembro de 2023, o Grupo Siemens gerou a receita de € 77,8 bilhões e lucro líquido de € 8,5 bilhões. Em 30 de setembro de 2023, a empresa tinha cerca de 320 mil funcionários em todo o mundo.
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Matéria por: Todd Tuthill, da Siemens Digital Industries Software, e Barclay Brown, da Collins Aerospace
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