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O futuro como único caminho

Publicado em 18 dezembro 2019

Para onde caminha a aviação? Por mais indefinido que o futuro possa ser, a Embraer sabe bem no que acredita

Terceira maior fabricante de aeronaves comerciais do mundo, a Embraer já fabricou e entregou mais de oito mil aviões ao longo da sua história. Lidera o ranking de vendas de jatos comerciais de até 150 lugares, respondendo por cerca de 30% das entregas globais nessa categoria. No segmento da aviação executiva são mais de 1.300 jatos em em operação em 70 países e segue como um dos grandes do mercado

Mas, além de aviões, hoje a Embraer fabrica o futuro. Ela participa e até lidera diversas iniciativas que buscam dar continuidade aos esforços globais da indústria da aviação para a redução das emissões de gases do efeito estufa no planeta. São estudos, pesquisas e parcerias que visam soluções sustentáveis para se descarbonizar e cumprir os acordos internacionais, garantindo sustentabilidade ambiental e econômica.

Entre essas ações está o desenvolvimento de uma aeronave demonstradora de tecnologia que está sendo preparada para voar movida a eletricidade. O projeto faz parte de uma parceria com a também brasileira WEG, empresa global de motores elétricos.

Nessa mesma linha de cooperação, pesquisas com biocombustíveis avançam em parceria com empresas, instituições de pesquisa e universidades. Muita gente não sabe, mas dezenas de milhares de voos comerciais e experimentais com combustíveis sustentáveis vêm acontecendo ao longo da década. Os resultados indicam que esses produtos podem emitir até 80% menos carbono do que o querosene de aviação comum.

As transformações em curso na aviação não param por aí. Uma das prioridades do departamento de tecnologia são os estudos sobre sistemas autônomos - capazes até de fazer aeronaves voarem sem piloto e gerar novas oportunidades de negócios. No ambiente de mobilidade urbana, por exemplo, uma parceria da subsidiária EmbraerX com empresas como a Uber, busca desenvolver um ecossistema propício aos veículos elétricos de decolagem e pouso na vertical, o eVTOL - informalmente apelidado de "carro voador". Segurança e baixo custo operacional são prioridades para que essas máquinas revolucionárias entrem em operação.

Por trás de um veículo que pode viabilizar um novo modal de transporte aéreo nas grandes cidades está um elemento que ganha protagonismo a cada dia: a inteligência artificial. Hoje a Embraer já trabalha com sistemas de captação, armazenamento e análise de alto volume de dados para tomada de decisão e manutenção preditiva de aeronaves. Ou seja, com o uso de tecnologias de Big Data e Analytics é possível aumentar produtividade em análise e processamento de dados das aeronaves. E, com base nesses padrões, prever e evitar situações de potencial risco.

Tantos projetos indicam um caminho cheio de perspectivas. Porém, a Embraer compreende que só será possível trilhá-lo com muita pesquisa, testes e trabalho.

Voar sem poluir: uma realidade cada vez mais próxima.

A Embraer participa ativamente da busca por tecnologias menos poluentes porque acredita que são necessárias e urgentes. Para seus gestores, é essencial desenvolver técnicas eficientes que garantam um futuro com mais segurança ambiental e um horizonte repleto de perspectivas. A sustentabilidade é um mandamento nos projetos da empresa.

Em nome da preservação do ambiente, a Embraer se dedica a planos que podem parecer utópicos à primeira vista. Por exemplo, aviões movidos a eletricidade e biocombustíveis de alto rendimento. Se essas ideias soam improváveis, o empenho da companhia em pesquisa nos últimos anos já resulta numa realidade que mostra sinais sólidos de viabilidade. Acreditar que se pode transformar o mundo é um ponto central das grandes empreitadas da empresa, convicta de que sempre é possível progredir.

Ainda que seja hoje a principal fabricante e exportadora de bens manufaturados do Brasil, a Embraer sabe que nenhuma grande jornada empresarial é solitária. Bons parceiros são essenciais, principalmente quando estão em jogo pesquisa e ciência.

Sob o mantra do aperfeiçoamento constante, a empresa firmou em maio um acordo de cooperação tecnológica com a WEG para desenvolver um sistema de propulsão aeronáutica elétrica. Fundada em 1961, a WEG se tornou uma referência global em máquinas elétricas e a parceira ideal para esse novo desafio.

"Ao assinar esse acordo de desenvolvimento tecnológico com a WEG, reunimos mais de 100 anos de inovação de duas empresas de referência em geração de conhecimento, fortalecimento da cadeia produtiva e competitividade brasileira no mercado global", afirma Daniel Moczydlower, Vice-Presidente Executivo de Engenharia e Tecnologia da Embraer. "Os avanços das pesquisas científicas podem tornar energia limpa e renovável um importante viabilizador de uma nova era da mobilidade aérea urbana e regional que seja mais acessível à população".

Fazer decolar um avião movido à bateria com seres humanos a bordo pode soar como um delírio, mas, para a Embraer, isso está prestes a acontecer. Está em curso uma série de experimentos em laboratórios no interior de São Paulo para integrar uma plataforma aeronáutica onde serão testados sistemas complexos em condições reais de operação. Espera-se que, já em 2020, o primeiro protótipo do gênero decole. Toda a concepção está sendo desenvolvida numa aeronave de pequeno porte monomotor, baseada no modelo EMB-203 Ipanema, muito usado na agricultura extensiva.

Mas ainda restam desafios. Uma plataforma de demonstração em voo deve ser um instrumento de pesquisa pré-competitiva eficaz e eficiente para aprendizado, capacitação e maturação das tecnologias antes da aplicação em produtos futuros. Porém, integrar motores elétricos em inovadores sistemas propulsivos ainda é um problema complexo, como tantos outros. A Embraer está disposta, e pronta, a enfrentá-los.

São incontáveis os desafios de pesquisa que estão por trás da geração de conhecimento para encontrar técnicas necessárias ao aumento da eficiência energética das aeronaves. Nesse sentido, a cooperação entre as equipes de pesquisas da Embraer e da WEG tende a criar tecnologias inovadoras que gerarão oportunidades de novas configurações aeronáuticas. Estamos diante de ideias vanguardistas que vão possibilitar novos segmentos de mercado.

Embraer planeja novas formas de voar no futuro

Para além dos carros, biocombustíveis também para a aviação.

O Brasil foi pioneiro na criação dos motores movidos a etanol para automóveis e indústria, e hoje está na vanguarda dos biocombustíveis para aviação. As iniciativas da Embraer fortalecem a vocação nacional para produzir conhecimento também nesse setor, além de impulsionar o desenvolvimento de tecnologias ecologicamente sustentáveis que ajudam a colocar o país num posto de liderança neste futuro que se vive hoje.

Mundo afora, a aviação precisa encarar alguns dilemas naturais. Embora os cientistas não saibam exatamente quando se esgotarão, é certo que os combustíveis fósseis, derivados do petróleo, têm prazo de validade. Além disso, a emissão de gases decorrentes de sua queima é um problema urgente que precisa ser encarado por governos e empresas de vanguarda.

Estudos mostram que biocombustíveis sustentáveis para a aviação emitem uma quantidade entre 50% e 80% menor de carbono ao longo de seu ciclo de vida em relação ao seu equivalente fóssil. A expectativa de atingir a marca de um milhão de voos em 2020 demonstra o quanto a indústria da aviação está se esforçando para usar combustíveis sustentáveis para reduzir as emissões.

Há anos a Embraer está comprometida na elaboração e no aperfeiçoamento de combustíveis menos poluentes e nocivos ao meio ambiente. Um expressivo grupo de empresas de aviação de 192 países, incluindo as que atuam no Brasil, se comprometeram a neutralizar o crescimento das emissões de gases de efeito estufa de suas operações internacionais a partir de 2020, em uma iniciativa pioneira da Organização Internacional de Aviação Civil (ICAO). Até 2050, a expectativa é reduzir em 50% os níveis em relação ao ano de 2005.

Essas melhorias partem de um trabalho conjunto que incluem operação do transporte aéreo, desenvolvimento de aeronaves e a busca por combustíveis sustentáveis alternativos para o cumprimento dos objetivos. Um exemplo de parceria bem-sucedida no Brasil para esse fim é a colaboração da Boeing com a Embraer na área de biocombustíveis. Entre os parceiros dessa rede de pesquisa no Brasil estão centros universitários como o Instituto Tecnológico de Aeronáutico (ITA), em São José dos Campos, onde nasceu a Embraer, a Universidade de São Paulo (USP), Unicamp e USP-São Carlos, além das federais de Santa Catarina e de Minas Gerais. Fora do Brasil, a Embraer tem parceria com instituições norte-americanas como Stanford e Massachusets Institute of Technology (MIT), Delft (Holanda) e o DLR, equivalente da NASA na Alemanha.

Também em parceria com a Boeing, o Programa ecoDemonstrator acelerou a implementação e os testes de novas tecnologias para reduzir o consumo de combustível, as emissões de carbono e o ruído. Em 2011, a Embraer e a GE, fabricante de motores, concluíram testes de voo sob uma ampla variedade de condições com um E170 movido a ésteres e ácidos graxos hidroprocessados (HEFA). No ano seguinte, um E195 da companhia aérea Azul voou durante o congresso Rio+20 utilizando bioquerosene à base de cana de açúcar desenvolvido pela Amyris, empresa norte-americana de biotecnologia.

Além dos avanços com biocombustíveis, outros benefícios impactam menos o meio ambiente. Entre eles estão novas soluções de design e até revestimentos anti-insetos nas asas que visam melhorar a eficiência aerodinâmica, além de software desenvolvidos para aumentar a eficiência em voo.

Em setembro deste ano, o primeiro exemplar do modelo E195-E2, aeronave comercial de nova geração, foi entregue à Azul e ficou constatado que seu consumo de combustível chega a promover uma economia de pelo menos 25% por assento se comparado com o E195 da primeira geração. Assim, o modelo se consolida como a aeronave mais "ambientalmente amigável" da categoria, operando com o menor nível de emissões e de ruído externo.

Tanto na evolução de sistemas de eletrificação, como na consolidação de biocombustíveis, a Embraer segue na busca por soluções inovadoras e sustentáveis. Progredir é preceito essencial para a companhia, mas não só: é também primordial respeitar valores básicos e a necessidade premente de preservação do meio ambiente. Eis o caminho para se ter um futuro do qual se orgulhar.

Acredite: seu próximo carro vai voar.

Não é miragem nem delírio. Há pessoas que possuem a rara capacidade de enxergar o que poucos conseguem. E, por consequência, algumas companhias detêm esse dom de lançar olhares visionários sobre o horizonte. Por vezes, até notando segmentos que sequer existem ainda. Não por acaso, tais projeções se baseiam em experiência, capacidade de análise e conhecimento do mercado.

Um tanto desse mistério e beleza inspiram a ideia que a EmbraerX, subsidiária da Embraer para negócios disruptivos, tem do futuro. Se muito do que a empresa acredita ser o caminho passa por sustentabilidade e adaptabilidade, outro tanto tem como eixo principal a conexão com a experiência do passageiro. Promover um design centrado na percepção do cliente privilegia cada instante da vivência e transforma sua jornada.

Disruptivo" é tudo aquilo que, uma vez concretizado, muda totalmente um mercado ou negócio. Iniciativas potentes e transformadoras. Aconteceu no setor hoteleiro, com o AirBnb, no mundo do entretenimento, com o Netflix, e no próprio mercado de transportes urbanos, com a Uber. Obviamente não é nada simples chegar a um produto com tamanha capacidade. Há muito trabalho e empenho por trás.

Aqui vale o convite para compartilhar uma visão de futuro: aeronaves autoguiadas serão uma realidade em breve. E a Embraer já sabe como será a primeira e qual o seu propósito: o eVTOL. O veículo elétrico de decolagem e pouso na vertical, na sigla em inglês, é um novo conceito de aeronave para uso urbano. De funcionamento totalmente elétrico, será um meio de transporte de alta confiabilidade com baixo custo de operação.

A ideia pode até parecer distante, mas um protótipo em pequena escala já foi apresentado durante a Uber Elevate Summit 2019, em Washington, nos Estados Unidos. Voltada ao ser humano, a abordagem elaborada com base em métodos de design thinking e user experience (UX) tem sido fundamental no projeto do eVTOL. Busca-se a melhor experiência do usuário para fazer uma aeronave acessível a todos.

Contudo, apenas criar o veículo não basta: é preciso democratizar o transporte nas grandes cidades. Por isso, a EmbraerX também se dedica ao desenvolvimento de soluções para o ecossistema aéreo urbano. Para tanto, firmou uma parceria com a Uber. De acordo com Antônio Campello, CEO da EmbraerX, o foco está em colaborar, somar, trocar e explorar oportunidades de negócio. "Da economia compartilhada nasceu nossa parceria com a Uber. Eles têm a plataforma, nós temos a aeronave e a possibilidade de evoluir os sistemas de controle de espaço aéreo", explica.

Nas grandes cidades desperdiça-se muito tempo com engarrafamentos e alguma solução precisava ser desenvolvida. "Não temos a pretensão de resolver esse problema todo. Mas enxergamos que nossa companhia pode criar uma solução disruptiva com um veículo para transportar as pessoas entre o centro de São Paulo e o Aeroporto de Guarulhos, por exemplo", explica Daniel Moczydlower, Vice-Presidente Executivo de Engenharia e Tecnologia da Embraer.

Para ele, o helicóptero não consegue cumprir plenamente essa missão hoje pelo custo, pelo ruído e pela acessibilidade. "Há um grande potencial nisso e estamos vendo empresas com muito capital estudando esse problema. Acreditamos que a Embraer está muito bem posicionada para encontrar uma solução viável, mesclando nossa expertise com agilidade", acredita Moczydlower.

Metrópoles como São Paulo já estão no limite de sua carga de helicópteros e carros. Faz-se crucial criar não somente um veículo, mas todo um ecossistema que envolva controle, manutenção, fluidez e eficiência, para resolver esse impasse. É aí que entra o eVTOL, cujo objetivo é ser exponencial e disruptivo, sendo fundamental a criação de métodos para que um maior número de aeronaves voe simultaneamente no ambiente aéreo da cidade.

Como se viu nos "Jetsons" e em outros filmes de ficção cientifica, como "O Quinto Elemento", além dos veículos é necessário criar um sistema de controle de tráfego aéreo. Tal papel será desempenhado pela Atech, empresa coligada à Embraer, que desenvolve softwares de controle de tráfego aéreo. Com essa combinação, o eVTOL tende a se torna extremamente competitivo aos olhos do mercado mundial. E, claro, disruptivo numa sociedade que urge por ideias que transformem a vida para melhor.

Máquinas que aprendem, antecipam e tomam decisões.

Desde sempre o ser humano busca a tecnologia para facilitar a vida. As ferramentas continuam a evoluir e a transformar a forma como nos relacionamos com o mundo. E, a cada dia, com mais velocidade. Ninguém nem sequer cogita abrir mão de tantos avanços. Ainda mais agora, nesse cenário futurístico em que, mais do que simplesmente fazer, as máquinas são capazes de compreender e até prever o que é preciso ser feito. Afinal, a inteligência artificial já é uma realidade.

Recurso fascinante e assustador ao mesmo tempo, a inteligência artificial é um ramo da ciência da computação dedicado a elaborar e a conectar dispositivos capazes de simular a capacidade humana de observar, entender e tomar decisões. Em última instância, pode até mesmo antever acontecimentos.

De mãos dadas com o futuro, a Embraer segue firme por esse caminho. Atualmente, o principal símbolo da aplicação dessa tecnologia pela empresa está no IKON. Lançado em junho, é um sistema em nuvem para captação, armazenamento e análise de alto volume de dados para manutenção preditiva da família de aeronaves E-Jets - os jatos de aviação comercial da Embraer.

Um exemplo de seu uso prático: em média, a cada 10 segundos uma aeronave da Embraer decola no mundo e uma imensa quantidade de dados é produzida a todo instante. Com base nesses registros, captados em tempo real, é possível ter ciência do estado de conservação de inúmeros itens a bordo. Cabe ao IKON, um poderoso sistema digital, indicar o momento certo para que sejam realizados serviços de manutenção e de aperfeiçoamento nas aeronaves. Como se vê, interpretar tais informações de forma correta e eficaz torna-se fundamental para que esse "oceano" de números e de dados se traduza em conhecimento.

Baseado na plataforma Amazon Web Services (AWS), o novo sistema foi desenvolvido pela Embraer com apoio dos fornecedores AWS ProServe e Claranet. Para chegar ao modelo atual foram aplicadas avançadas tecnologias de Big Data e Analytics. O resultado salta aos olhos: obteve-se um ganho de 96% de produtividade na análise e no processamento de dados das aeronaves. Dessa forma, o IKON estabeleceu novos padrões em termos de serviços e de suporte aeronáuticos.

"A Embraer investe continuamente em novas tecnologias. Vemos no IKON uma ferramenta totalmente agnóstica que abre novos horizontes para lidar com dados e uma evolução que reconhece possibilidades de melhorias, fazendo com que possamos funcionar como um monitor de saúde da aeronave. A manutenção preditiva se traduz no aumento da eficiência com custos reduzidos, maior competitividade e disponibilidade da aeronave", diz Johann Bordais, Presidente e CEO da Embraer Serviços & Suporte.

De olho nas evidentes transformações advindas da crescente velocidade na interpretação de dados, a Embraer busca tanto compreender a dinâmica dessas evoluções como estar perto dos grandes centros de inovação. Por isso, a estratégia adotada pela empresa desde 2017 a levou a estabelecer escritórios no Vale do Silício e em Boston, nos Estados Unidos, onde se concentram instituições de pesquisa de universidades como Stanford, Harvard e Massachusetts Institute of Technology (MIT), três dos centros mais inovadores do mundo.

No Brasil, a empresa segue o mesmo raciocínio. Entre seus parceiros nessa emaranhada teia de pesquisa e produção de conhecimento destacam-se a Universidade de São Paulo (USP), Universidade de Campinas (Unicamp) e USP-São Carlos, além das federais de Santa Catarina e de Minas Gerais. Além, claro, do Instituto Tecnológico de Aeronáutico (ITA), em São José dos Campos, o berço da Embraer. Também colaboram ativamente órgãos de fomento à pesquisa como a Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii) e a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), entre outros.

Ao se diminuir a distância entre a indústria e academia, resultados formidáveis acontecem. Uma cooperação científica e tecnológica nas áreas de robótica autônoma e de inteligência artificial da Embraer com a Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) gerou um feito inédito: o primeiro teste de uma aeronave autônoma no Brasil.

Um protótipo de testes realizou sozinho a operação de taxiamento, movimentando-se em solo por um trajeto previamente estabelecido e sem interferência humana, na Unidade da Embraer em Gavião Peixoto, interior de São Paulo. Pesquisadores da empresa e da UFES trabalharam juntos em modelos matemáticos e computacionais de automação. Mas, para isso, foi necessário um minucioso trabalho de integração e desenvolvimento de softwares, hardwares, kit de sensores a laser, GPS e câmeras.

Como esses, incontáveis desafios virão. Ciente disso, a Embraer tem se preparado dia a dia para encará-los. Não há dúvida de que o novo mundo criado a partir da inteligência artificial ainda vai enfrentar muitas barreiras, mas a aposta é enfrentá-los com dedicação, trabalho e pesquisa. Esse, acredita a Embraer, é o combo necessário a partir do qual serão reveladas rotas nunca dantes imaginadas.

De um modo geral o sistema permite novos avanços no processo de digitalização da indústria aeronáutica. Hoje, a segunda geração de aeronaves comerciais da Embraer produz cerca de 100 GB de informações diretamente acessíveis por ano. Graças a um sistema de roteamento e análise acelerado, esse alto volume de dados pode ser transmitido para uma ação imediata. Com o IKON, o tempo da coleta automática de dados passou de 12 dias para um processo imediato, garantindo que os dados estejam prontos para serem analisados apenas cinco minutos após serem gerados.

O alto volume de dados e a demanda por decisões mais rápidas e precisas exigem tecnologias capazes de captar, armazenar e conectar informações em rede. No momento em que o avião pousa, os dados são automaticamente transmitidos para o IKON por meio de um módulo instalado na aeronave chamado WSU (wireless server unit).

A integração e uso veloz de dados transformará a forma como se opera sistemas e a Embraer quer estar na vanguarda destas tecnologias aplicadas a usos de aviação e mobilidade urbana. Compreender a dinâmica dessas evoluções e estar perto dos grandes centros de inovação é uma das estratégias da empresa. Para isso, desde 2017 a Embraer estabeleceu escritórios no Vale do Silício e em Boston. Assim, consegue estar mais próximo de pesquisadores e instituições de pesquisa de universidades como Stanford, Harvard e Massachusetts Institute of Technology (MIT), as três universidades mais inovadoras do mundo segundo um ranking global compilado pela Reuters.

No Brasil, a empresa segue sua política de proximidade com instituições de ensino de ponta. Entre os parceiros dessa rede de pesquisa estão centro universitários como a Universidade de São Paulo (USP), Universidade de Campinas (Unicamp), USP-São Carlos, além das universidades federais de Santa Catarina e Minas Gerais. Além, claro, do Instituto Tecnológico de Aeronáutico (ITA), em São José dos Campos, onde nasceu a Embraer. Também colaboram ativamente órgãos de fomento à pesquisa, como a Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii) e a Fundacão de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

Outra cooperação científica e tecnológica que tem rendido muitos frutos especialmente nas áreas de robótica autônoma e inteligência artificial é com a Universidade Federal do Espírito Santos (UFES). Na última semana de agosto essa colaboração resultou no primeiro teste de uma aeronave autônoma no Brasil, na Unidade da Embraer em Gavião Peixoto, interior de São Paulo.

Um protótipo realizou sozinho a operação de taxeamento, movimentando-se em solo por um trajeto previamente estabelecido e sem interferência humana. Pesquisadores da Embraer e da UFES trabalharam juntos em modelos matemáticos e computacionais de automação. Mas para isso foi necessário um minucioso desenvolvimento de softwares, hardwares, kit de sensores a laser, GPS e câmeras. Integrar os sistemas na plataforma aeronáutica foi outro problema.

Antes da operação real o sistema autônomo de navegação terrestre foi testado em um simulador. A plataforma aeronáutica do teste foi a mesma utilizada para o desenvolvimento dos modernos jatos executivos Legacy 500 e Praetor 600. O teste integrou ainda funcionalidades do sistema IARA (Intelligent Autonomous Robotic Automobile), resultado de uma pesquisa na área de carros autônomos que teve início em 2009, no Laboratório de Computação de Alto Desempenho (LCAD) da UFES.

Infindáveis, alguns dos desafios estão diante dos olhos. Já outros, ainda estão por vir e deverão ser encarados com a mesma persistência e dedicação com que a Embraer chegou até aqui. É certo que o universo da inteligência artificial ainda enfrentará incontáveis barreiras, mas é igualmente provável que muito trabalho e pesquisa revelarão rotas nunca antes imaginadas.