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Grandes Computadores para Pequenos Engenheiros

Caminho para reativar a produção de manufaturados nos Estados Unidos pode estar nos supercomputadores que o país produz
por Donald Q. Lamb
ILUSTRAÇÃO DE RICHARD MIA

Os Estados Unidos foram uma potência na produção de manufaturados. Nos últimos 25 anos renunciamos a essa liderança, em grande parte porque tomamos uma decisão – consciente ou inconscientemente – de que os setores financeiro e de serviços são suficientes para manter nossa economia. Mas não são. Empregados no setor de serviços são mal remunerados. A indústria financeira não produz nada de valor e, portanto, é incapaz de manter o padrão de vida do país.

O destino da manufatura está, de alguma forma, ligado à nossa perícia nas ciências físicas. Nos anos 60 e 70 a computação de alto desempenho (HPC, na sigla em inglês) desenvolvida nos laboratórios nacionais abriu caminho para o setor de manufaturados que agora alimenta boa parte da inovação na qual se baseiam nossas empresas comerciais mais bem-sucedidas. Mas também estamos perdendo liderança nas ciências físicas. Com o cancelamento do Supercolisor Supercondutor nos anos 90, a supremacia americana na física de partículas foi extinta. A decisão da Nasa de atrasar e provavelmente acabar abandonando o Telescópio de Pesquisa no Infravermelho de Grande Campo poderá ter os mesmo reflexos na cosmologia.

Felizmente, a liderança na computação de alto desempenho ainda permanece. HPC é a computação mais avançada que os físicos utilizam para modelar a dinâmica de buracos negros, que os meteorologistas empregam para modelar o clima e que os engenheiros aplicam para simular a combustão. Essa excelência de conhecimento
pode ser também nossa melhor chance de resgatar a indústria manufatureira nacional. Se conseguirmos transferi-la para engenheiros de pequenas empresas, isso poderá dotar o setor de impulso suficiente para competir com os custos de mão de obra barata de países do outro lado do mundo.

Já sabemos como as grandes empresas utilizam a HPC. Quando a Boeing construiu o 767 nos anos 80, testou 77 protótipos de asa no túnel de vento. Quando ela construiu o 787 em 2005, testou somente 11. No futuro, a Boeing planeja reduzir ainda mais esse número até chegar a três. A modelagem e a simulação da HPC têm se tornado ferramentas igualmente poderosas no projeto de linhas de montagem e de processos de manufatura numa vasta diversidade de campos – grandes produtores como Caterpillar, General Electric, Goodyear e Procter & Gamble utilizam-nas rotineiramente. Pequenas empresas também poderiam ter se beneficiado dessas ferramentas se tivessem tido acesso a elas.

Percebi pela primeira vez o verdadeiro potencial da HPC para ajudar pequenos produtores, quando participei da equipe de transição do governo Obama. Trabalhando com o Conselho de Competitividade identificamos falta de software, custo de entrada e falta de competências como os principais obstáculos ao uso da HPC por pequenos produtores. Para ajudar, propusemos uma parceria entre governo, empresários e universidades. O resultado foi o Consórcio Digital Nacional de Engenharia e Produção (NDEMC, na sigla em inglês), um programa piloto criado pelo Conselho e pelo governo federal. Recentemente, o programa ofereceu recursos da HPC a várias empresas, incluindo a Jeco Plastic Products. Essa empresa com 25 empregados em Plainfield, Indiana, produz espátulas plásticas para embalagem de peças de automóvel. As espátulas são uma alternativa mais barata para as versões de aço, mais pesadas e sujeitas à ferrugem. Quando a Jeco cria um novo produto, seus engenheiros constroem um protótipo que é testado em laboratório, para analisar seu desempenho sob a tensão que provavelmente enfrentarão em uso. Em dezembro de 2011, porém, os engenheiros da Jeco depararam com a oportunidade de ter uma amostra da excelência do conhecimento na Purdue University. Eles desenvolveram simulações de uma espátula projetada para uma companhia automotiva alemã, com testes no hardware do Centro de Supercomputação de Ohio, em Columbus. Como resultado, a Jeco descartou completamente o processo de tentativa e erro, chegando a um projeto em apenas algumas horas de trabalho computacional.

Várias outras pequenas empresas poderiam tirar proveito de vantagens como essa. A meta da NDEMC é encontrar os melhores modelos de negócio para fornecer a HPC a essas empresas e estender a iniciativa para todo o país. Atualmente, pequenos empresários estão nas mesmas condições em que estavam os produtores rurais no começo do século 20 – muitos não sabiam como a cultura em contorno de encostas, o rodízio de lavouras e os fertilizantes poderiam aumentar a produtividade de suas terras. Quando o serviço de extensão agrícola, juntamente com universidades que recebem recursos federais, tornou praticável o quesito competência, a produtividade
agrícola disparou. Uma revolução similar poderia estar ao alcance de pequenos produtores, se pudéssemos colocar a tecnologia de supercomputadores nas mãos de seus engenheiros
fonte;Donald Q. Lamb professor, trabalhou no Departamento de astrofísica e astronomia da Fronteiras da ciência comentadas por especialistas.

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