Software Brasileiro Inova com Gêmeo Digital para Otimizar Acabamento de Peças Mecânicas e Reduzir Desperdício
Um desafio invisível, mas financeiramente devastador, assola a indústria mecânica global: o descarte de componentes de alto valor agregado devido a falhas nos processos de ajuste de máquinas de acabamento. Engrenagens de aeronaves, molas veiculares e eixos de turbinas eólicas, peças cruciais para diversos setores, frequentemente se tornam sucata após tentativas infrutíferas de otimização. Segundo a consultoria ITS Inc., as falhas por fadiga em componentes mecânicos representam um prejuízo de aproximadamente 4% do PIB anualmente nos Estados Unidos, com um único contratempo crítico podendo custar até US$ 2 milhões em reparos.
Para combater essa perda significativa, a Eigendauer, uma startup de engenharia especializada em integridade de superfícies, desenvolveu uma solução inovadora. Com o suporte do Pipe (Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas) da Fapesp e incubada no IncubAero, vinculado ao ITA, a empresa criou a Manufacturing Interaction Platform (MIP). Este software funciona como um “gêmeo digital” de equipamentos de jateamento, permitindo a simulação e o ajuste de variáveis em um ambiente virtual antes que as peças cheguem à linha de produção, eliminando o oneroso ciclo de tentativa e erro. As informações foram divulgadas pela própria startup e confirmadas por órgãos de fomento à pesquisa.
A tecnologia foca principalmente no shot peening, um processo que utiliza esferas metálicas para criar tensões residuais compressivas na superfície das peças. Essa técnica, que pode aumentar a resistência e a vida útil de componentes em até 1.000%, é amplamente utilizada em setores como o aeroespacial e automotivo. O mercado global para esse segmento é estimado em US$ 2,3 bilhões até 2033, com o Brasil apresentando uma solução promissora para otimizar e reduzir custos nesse cenário.
A Tecnologia MIP: Um Gêmeo Digital para Otimização de Processos
A Manufacturing Interaction Platform (MIP) da Eigendauer representa um avanço significativo na forma como os processos de acabamento de peças mecânicas são gerenciados. Ao criar um gêmeo digital do equipamento de jateamento, o software permite que engenheiros e técnicos digitalizem o maquinário real e simulem todas as suas operações em um ambiente virtual. Essa capacidade de prever e otimizar parâmetros antes da produção efetiva é o grande diferencial da solução, que visa eliminar o tradicional e dispendioso método de tentativa e erro.
O foco principal da MIP é o shot peening, também conhecido como jateamento de granalha. Nesse processo, minúsculas esferas metálicas são disparadas contra a superfície de componentes críticos, como engrenagens de aeronaves, molas de suspensão automotiva e eixos de turbinas eólicas. O objetivo é induzir uma tensão residual compressiva na peça. Essa tensão atua como uma “armadura invisível”, protegendo o componente contra o desenvolvimento de rachaduras e a fadiga, fatores que levam à falha prematura.
A conversão de energia mecânica em durabilidade é um dos pilares do shot peening. Dados técnicos do setor indicam que o procedimento pode tornar as peças de duas a três vezes mais resistentes, podendo aumentar sua vida útil em até 1.000%. Essa tecnologia é tão crucial que, segundo a Society of Automotive Engineers (SAE), mais de 70% das pás de turbinas de aeronaves e 90% das molas automotivas globais passam por esse tratamento para garantir segurança e desempenho.
O Impacto Econômico das Falhas e a Solução Brasileira
Os números relacionados às falhas em componentes mecânicos são alarmantes e impactam diretamente a economia global. A consultoria ITS Inc. estima que as falhas por fadiga em componentes mecânicos custam cerca de 4% do Produto Interno Bruto (PIB) anualmente nos Estados Unidos. Esses custos se manifestam de diversas formas, desde reparos emergenciais até a substituição completa de sistemas complexos.
Um único componente que falha criticamente pode gerar gastos na ordem de US$ 2 milhões (aproximadamente R$ 10,4 milhões). Em aplicações industriais, como caixas de redução, os custos de reparo em decorrência de falhas catastróficas podem variar entre US$ 10 mil (R$ 52 mil) e US$ 100 mil (R$ 520 mil) por ocorrência, de acordo com dados da Sumitomo Drive. Esses valores evidenciam a necessidade urgente de soluções que minimizem a ocorrência dessas falhas e otimizem os processos produtivos.
É nesse cenário de perdas significativas que a Eigendauer surge com sua proposta. Ao desenvolver a plataforma MIP, a startup visa mitigar esses prejuízos ao permitir que as empresas ajustem e validem os parâmetros do shot peening em um ambiente virtual. Isso significa que as falhas de ajuste, que antes resultavam no descarte de peças valiosas e em custos adicionais de produção, podem ser identificadas e corrigidas digitalmente, antes mesmo de a peça real ser submetida ao processo.
Controle de Variáveis Complexas e o Diferencial Competitivo da MIP
O shot peening é um processo intrinsecamente complexo, envolvendo dezenas de variáveis que interagem de maneira interdependente. Fatores como a velocidade das esferas de granalha, o ângulo de impacto, a pressão do ar utilizada, o tipo de granalha e a cobertura desejada na superfície da peça precisam ser precisamente controlados para garantir a eficácia do tratamento. O controle inadequado dessas variáveis pode levar a resultados subótimos ou até mesmo a danos no componente.
“O mercado possui processos de acabamento que ainda não são plenamente utilizados e muitas variáveis para serem controladas”, explica Mariana dos Santos Souza, CEO e cofundadora da Eigendauer. A dificuldade em gerenciar essa complexidade é um dos principais motivos para as falhas e o consequente desperdício de material e tempo na indústria.
O grande diferencial do software MIP reside na sua capacidade de simulação preditiva. Enquanto equipamentos concorrentes, que podem custar até € 1,5 milhão (cerca de R$ 9 milhões), focam em monitorar o processo em tempo real, a plataforma brasileira permite a otimização prévia dos parâmetros. Isso significa que, antes de iniciar o jateamento na peça física, é possível testar diferentes configurações no ambiente virtual e identificar aquela que oferecerá os melhores resultados em termos de tensões residuais e integridade da superfície. Essa abordagem proativa é fundamental para garantir a qualidade e reduzir a variabilidade do processo.
O Apoio da Fapesp e a Maturação Tecnológica da Solução
O desenvolvimento da plataforma MIP foi viabilizado em parte pelo apoio do Pipe (Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas) da Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo). Este programa é crucial para impulsionar a inovação em pequenas e médias empresas brasileiras, fornecendo recursos e suporte para o desenvolvimento de tecnologias disruptivas.
Na primeira fase do projeto, a equipe da Eigendauer concentrou-se no desenvolvimento de um produto mínimo viável (MVP) com foco em duas áreas principais: shot peening e retífica. Essa abordagem permitiu validar a tecnologia em um escopo inicial e coletar feedback valioso para aprimoramentos futuros. Atualmente, o software atingiu um nível de maturidade tecnológica TRL 5 (Technology Readiness Level), o que significa que foi validado em um ambiente relevante, próximo das condições de uso real.
Após essa fase inicial, a equipe decidiu refinar o foco da solução, concentrando os esforços no shot peening, dada a sua ampla aplicação e o significativo potencial de impacto econômico. A próxima etapa planejada é a migração da plataforma para a nuvem, visando facilitar o acesso dos clientes e otimizar o modelo de comercialização. “Vamos colocar na nuvem para comercializar melhor”, explica Souza. “Um modelo de software como serviço [SaaS] facilita o acesso dos clientes.” Essa transição para um modelo SaaS (Software as a Service) promete democratizar o acesso a uma tecnologia de ponta, antes restrita a grandes corporações com investimentos vultosos.
Benefícios Abrangentes: Economia, Sustentabilidade e Novas Aplicações
Os benefícios da plataforma MIP se estendem para além da simples redução de desperdício. A otimização dos processos de acabamento contribui significativamente para a eficiência energética e para a descarbonização da indústria. Um processo de produção mais eficiente consome menos energia e gera menos resíduos, alinhando-se aos princípios da indústria 4.0 e da sustentabilidade.
O fluxo convencional de produção, sem o uso de simulação, exige um ciclo de programar a máquina, processar a peça e inspecioná-la. Frequentemente, a inspeção envolve métodos como a luz ultravioleta para detectar falhas microscópicas. Se o resultado for insatisfatório, o material é descartado, gerando custos e desperdício, e o processo precisa ser reiniciado. Com o gêmeo digital da MIP, é possível definir os parâmetros ideais para atingir o recobrimento e a tensão residual necessários antes mesmo de acionar o maquinário real. Isso não apenas economiza material, mas também tempo e energia.
A versatilidade da aplicação da tecnologia é outro ponto forte. A MIP pode ser utilizada em diversas frentes, desde a nacionalização de componentes importados, garantindo que peças produzidas localmente atendam aos rigorosos padrões de qualidade, até a redução de ruídos em veículos elétricos, um fator cada vez mais importante para a experiência do usuário. Além disso, a tecnologia pode ser aplicada na manutenção de equipamentos de perfuração no setor de óleo e gás, aumentando a vida útil e a confiabilidade desses ativos críticos.
Superando o Conservadorismo Industrial e Buscando Aceitação Global
Apesar da solidez técnica e do potencial de impacto da plataforma MIP, a startup Eigendauer enfrenta um obstáculo considerável: o conservadorismo da indústria. Mariana dos Santos Souza destaca que o setor industrial, por sua natureza, tende a ser avesso a riscos, e a adoção de novas tecnologias muitas vezes esbarra na relutância em investir em algo que não seja comprovadamente estabelecido.
Para contornar essa barreira de entrada, a Eigendauer adota uma estratégia de validação progressiva. A empresa tem prestado serviços de consultoria técnica, utilizando a plataforma internamente para demonstrar seus resultados e, gradualmente, construir confiança junto aos clientes. Essa abordagem permite que os potenciais usuários experimentem os benefícios da tecnologia de forma controlada, antes de se comprometerem com uma adoção em larga escala.
Um exemplo desse impasse é a demanda por exclusividade por parte de alguns clientes. “Um cliente disse que gostaria que o sistema fosse desenvolvido especificamente para o produto dele”, relata Souza. Este é o dilema clássico: o cliente reconhece o valor da solução e deseja uma customização, mas muitas vezes não está disposto a arcar com o custo real dessa exclusividade. “A indústria não quer investir e os investidores não querem se arriscar em soluções disruptivas”, lamenta a CEO, apontando para um desafio comum em startups de base tecnológica.
A Busca por Financiamento e a Estratégia de Internacionalização
A Eigendauer está ativamente buscando financiamento para desenvolver um módulo de viabilidade técnico-econômica. Este módulo utilizará literatura científica e dados de mercado para provar o retorno sobre o investimento (ROI) do processo de forma automatizada. A ideia é fornecer aos potenciais clientes indicadores concretos e confiáveis sobre os benefícios financeiros de adotar a plataforma MIP.
“Nós identificamos que a grande dificuldade é provar que o processo de shot peening é viável economicamente”, explica Souza. “A partir da literatura, será possível entender se sim ou se não. O cliente vai poder fazer a simulação de parâmetros no software que a gente já tem.” Essa iniciativa visa desmistificar os custos e benefícios, tornando a decisão de investimento mais clara e segura para as empresas.
Paralelamente, a startup investe em visibilidade internacional. A participação em feiras globais, como o Web Summit em Lisboa, Portugal, é uma estratégia para apresentar a tecnologia a um público mais amplo e diversificado. Além disso, um dos sócios da empresa participou do programa Leadership in Innovation Fellowships (LIF) Global, na Inglaterra, uma iniciativa da Royal Academy of Engineering em parceria com o CNPq, focada em capacitar e internacionalizar startups. “Nós pensamos em internacionalização desde o início”, afirma Souza, evidenciando a ambição global da empresa.
Equipe Multidisciplinar e Visão de Futuro para o Mercado Global
A força da Eigendauer reside também em sua equipe multidisciplinar e na visão estratégica de seus fundadores. Mariana dos Santos Souza é administradora, enquanto os cofundadores André Oliveira e Guilherme Guimarães são doutores pelo ITA, e Patrícia Lohrer possui doutorado pela renomada universidade alemã RWTH Aachen. Essa combinação de expertises em gestão, engenharia e pesquisa confere à startup uma base sólida para inovar e competir no mercado global.
O próprio nome da empresa, Eigendauer, reflete essa conexão entre os conceitos de tensão e durabilidade. Ele é formado pela junção dos termos alemães “eigenspannung” (tensão própria) e “dauerhaft” (duradouro, durável), sintetizando o foco da startup em aprimorar a integridade e a longevidade dos componentes mecânicos.
Alinhada aos princípios da Indústria 4.0, a Eigendauer projeta conquistar 5% de participação no mercado global de software para processos de acabamento até 2033. A estratégia para atingir essa meta inclui a oferta do produto em um modelo de software como serviço (SaaS), que facilita o acesso e a implementação para empresas de todos os portes. Em um cenário onde a eficiência e a sustentabilidade são imperativos, a tecnologia brasileira se posiciona como uma solução inovadora, capaz de substituir o desperdício pela precisão do cálculo e da simulação digital.
