Ferramentas Computacionais

Visão Geral

As modelagens computacionais de processos industriais permitem a simulação de otimizações nos processos, sendo esta resposta obtida sem a necessidade de distúrbios reais na operação destes. As modelagens podem ser realizadas a partir de equações que descrevam o processo, de modo fenomenológico, ou a partir da obtenção das relações entre as variáveis do sistema por meio de seus dados, o que é descrito como um modelo de machine learning.

Para a construção destes modelos, a equipe do Programa Aliança utiliza diversos softwares amplamente aplicados no meio indústria, abrangendo desde as áreas de fluidodinâmica até os mais utilizados para técnicas de Inteligência Artificial.

Aspen

O simulador ASPEN PLUS™ resolve grande parte dos problemas críticos de engenharia juntamente com os problemas operacionais que aparecem durante todo o ciclo de um processo químico, tal como o projeto de um novo processo, a pesquisa de efeitos de uma unidade de processo ou a otimização das operações de um processo completo. As potencialidades deste simulador de processos permitem aos engenheiros predizer o comportamento de um processo usando relações de engenharia tais como balanços de massa e energia, equilíbrio de fase e químico e cinética das reações.

CFD

A fluidodinâmica computacional foi defina por MALALASEKERA e VERSTEEG (2007) como a análise de escoamentos, transferência de calor e fenômenos associados a reações químicas através de simulações auxiliadas por computadores, sendo, segundo OLIVEIRA et al. (2012), uma ferramenta poderosa, aplicada tanto no projeto de engenharia como na investigação e desenvolvimento de uma base de conhecimento para auxiliar na otimização do equipamento.

Matlab

O Matlab®, além de um software, é uma linguagem de programação voltada para a solução numérica de problemas matemáticos. Sua forma organizacional dos códigos desenvolvidos é estruturada em matrizes que não requerem dimensionamento e tornam o processamento e tempo computacional mais eficiente comparado com outros softwares numéricos, valendo salientar que sua linguagem é derivada em parte do C/C++, permitindo a construção de algoritmos de forma mais simples e estruturada, reduzindo o tempo de construção do código, frente outras linguagens como Fortran, Basic ou o próprio C.

Python

Python é uma linguagem de alto nível interpretada, orientada ao objeto e funcional, onde combina sua sintaxe concisa e clara, com os recursos de sua biblioteca e por módulos e frameworks desenvolvidos, é dada como uma linguagem open source, ou seja, o usuário tem acesso ao código fonte das ferramentas que o compõe, e também, é um software que não possui custo de licença sobre seu uso, nem de suas bibliotecas. O objetivo de criação dessa programação foi baseado em produtividade e legibilidade, permitindo uma fácil leitura do usuário, e exigindo poucas linhas de código, quando comparado o mesmo programa em outras linguagens. Sendo utilizado em diversas empresas das mais diversas áreas, como o Google, Instagram, Spotify, demostrando versatilidade e aplicabilidade.

Measur

Criado pelo Advanced Manufacturing Office (AMO) do Departamento de Energia Americano (DoE), o MEASUR reúne diversas ferramentas para realizar avaliações de diferentes vetores energéticos utilizados na indústria, aumentando a eficiência energética de sistemas e equipamentos de plantas industriais. Neste sentido, os seguintes softwares foram atualizados e incorporados numa plataforma única.