IA na Votorantim Cimentos acelera testes de resistência

por | 30 jun 2021 | SAS, Tecnologia e Inovação

Silvia-Vieira - Gerente geral de Pesquisa & Desenvolvimento da Votorantim Cimentos - Crédito: Divulgação

Silvia-Vieira – Gerente geral de Pesquisa & Desenvolvimento da Votorantim Cimentos – Crédito: Divulgação

A Votorantim Cimentos desenvolveu e implantou um sistema de inteligência artificial que prevê a resistência final do cimento. Silvia Vieira, gerente geral de pesquisa e desenvolvimento da Votorantim Cimentos, explica que os ensaios de resistência e compressão aos 28 dias são obrigatórios pela norma brasileira porque indicam a resistência à compressão do cimento 28 dias após a sua aplicação e, naturalmente, demoram o mesmo período para serem concluídos.

“Se eu produzir um cimento hoje, pela norma, só vou saber a eficiência 28 dias depois, ou seja, se o cimento está com algum problema só vou saber disso quase um mês depois, tarde demais. Para entregar um cimento melhor para o cliente, tenho de saber antes se o produto está com o desempenho adequado, e, se não tiver, posso fazer uma correção ou avisar à área comercial para não enviar o produto”, explica Silvia Vieira.

O projeto implantado utiliza um modelo que pega dados de composição química e física do cimento de um a dois anos e aprende quais seriam as características que o cimento tem de ter para dar o desempenho esperado após 28 dias. Com a implantação do sistema de inteligência artificial inédito, é possível saber  ̶  em apenas três dias  ̶   o resultado que antes levava 28 dias, permitindo que a empresa faça correções preventivas em eventuais desvios de resistência do cimento, eliminando ou reduzindo eventuais problemas do concreto.

“O nosso modelo é um primeiro passo para uma eventual alteração da norma. Mas isso vai demorar porque a indústria é conservadora e os consumidores estão acostumados com esse tipo de ensaio. Mas, no futuro, faz todo o sentido abandonarmos o teste físico que consome tempo do laboratório, trabalha com enxofre que é um elemento não muito saudável. A tendência é substituirmos tudo isso por modelos matemáticos”, diz Silvia Vieira.

A tecnologia já é utilizada em 27 laboratórios localizados nas fábricas de cimento da companhia no Brasil e na Turquia. A Votorantim Cimentos tem operações em 11 países: Brasil, Argentina, Bolívia, Canadá, Espanha, Estados Unidos, Luxemburgo, Marrocos, Tunísia, Turquia e Uruguai. A meta segundo a gerente geral de P&D é levar o projetos para todas as fábricas de cimento do mundo.

 Os resultados futuros do teste são calculados a partir de dados confiáveis, combinados com recursos matemáticos e estatísticos. O novo sistema da Votorantim Cimentos utiliza o modelo preditivo, que é um campo da inteligência artificial conhecida como aprendizado de máquina (do inglês “machine learning”).

O sistema foi desenvolvido a partir de uma base de dados com os resultados reais dos testes dos cimentos realizados entre 2017 e 2019. A inteligência artificial usou essas informações e dados de composição física e mineral para criar padrões para prever os resultados da resistência do cimento. Os ensaios de resistência à compressão requeridos pela norma brasileira também continuam a ser realizados na forma tradicional e comprovam os resultados previstos pelo novo sistema, apresentando uma eficiência de 99%.

“O modelo já ajuda muito nossas operações. Se envio o cimento para um cliente que usa para fazer uma laje. Se após 28 dias o cimento apresentar problemas, ele tem de demolir a laje e quem paga por isso somos nós. Sem falar o desgaste de imagem e de negociação comercial com o cliente. Só para ter uma ideia, esses ressarcimentos podem chegar a R$ 5 milhões, e a gente pode perder o cliente. Com os novos testes iniciados em 2020, evitamos que isso aconteça”, diz a gerente geral de P&D da Votorantim Comenos.

Ela destaca ainda que o novo sistema de inteligência artificial também permitiu a predição da eficiência técnica – único parâmetro que mede o desempenho do cimento no concreto e permite avaliar a performance do produto pelo ponto de vista do cliente. A eficiência técnica dos cimentos da Votorantim Cimentos é determinada por um ensaio prático que foi desenvolvido pela equipe de P&D.

“O teste mede quantos quilos de cimento são necessários para ter uma unidade de resistência no concreto. É um parâmetro importante utilizados pelos clientes, para identificar o cimento mais eficiente e de menor custo”, explica Silvia.

O indicador não é requerido pelas normas brasileiras e é relativamente demorado, as unidades industriais o realizavam apenas uma ou duas vezes por semana, e somente para os cimentos vendidos a granel.

“Conseguimos montar o modelo matemático e abolir o ensaio físico na planta, o que trouxe ganho de eficiência da ordem de 120 horas por mês e hoje temos esse indicador para todos os cimentos todos os dias. Estamos acompanhando muito mais de perto o que o cliente está enxergando”, conclui Silvia.