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– O cientista da Empa, Mark Schubert, e sua equipe gostariam de aproveitar as muitas oportunidades oferecidas pelo aprendizado de máquina para aplicações de tecnologia de madeira. Juntamente com a Swiss Wood Solutions, Schubert apresentará seu último projeto no Fórum de Inovação da Suíça em 21 de novembro em Basileia.
Courtesy EMPA by Rainer Klose: A madeira é um material natural, leve e sustentável, com excelentes propriedades físicas, o que a torna uma excelente opção para a construção de uma ampla gama de produtos com requisitos de alta qualidade – por exemplo, para instrumentos musicais e equipamentos esportivos. Infelizmente, como a maioria dos produtos naturais, a madeira possui uma estrutura de material muito desigual que se estende por várias escalas de comprimento. Portanto, grandes margens de segurança são frequentemente necessárias durante o processamento, o que limita a eficiência da utilização do material. Com a ajuda da ciência, essa desvantagem pode ser resolvida em breve. Uma tecnologia chave para isso é a inteligência artificial.
Redes neuronais resolvem inundação de dados
Mark Schubert trabalha no departamento de pesquisa “Celulose e materiais de madeira” da Empa. Nos últimos anos, ele trabalhou intensamente em aprendizado de máquina, com o objetivo de otimizar a funcionalidade da madeira. Schubert e sua equipe agora gostaria de aplicar essa experiência a outras áreas do processamento de madeira. Toda empresa de processamento enfrenta o problema de interpretar e tomar decisões com base nos resultados da inspeção de recebimento, que fornece dados sobre a densidade, o teor de umidade, a direção da fibra e a posição anual do anel da madeira em bruto. Para processar a madeira com lucro, as etapas seqüenciais de produção, como separação, triagem e tratamento, devem ser bem planejadas e muitos parâmetros do processo definidos corretamente.
Finalmente, o controle de qualidade mostra se as configurações utilizadas estavam corretas e se o processamento da madeira foi bem-sucedido. Os funcionários com senso de proporção e anos de experiência geralmente podem ajudar a evitar erros. No entanto, não existe uma abordagem holística que registre e analise a matéria-prima e os parâmetros do processo que permitiriam prever a qualidade do produto em tempo real.
Estreia na empresa iniciante Swiss Wood Solutions
Isso está prestes a mudar. Mark Schubert analisa a enxurrada de dados produzidos durante o processamento de madeira usando redes neurais profundas e as incorpora ao processo de fabricação. Para implementar essa abordagem inovadora, Schubert trabalha em estreita colaboração com a Swiss Wood Solutions, uma start-up estabelecida na Empa sob a gestão do CEO Oliver Kläusler. A empresa é especializada no refinamento de madeiras indígenas. Usando uma prensa especial e o conhecimento adquirido ao longo de muitos anos, a madeira de abeto ou bordo é transformada em um material duro e denso que pode substituir o ébano tropical.
As espécies de madeira compactada já foram usadas com sucesso em violinos, violões e clarinetes, bem como na prática de espadas da arte marcial asiática Budo. Agora, a produção experimental existente deve ser significativamente expandida. Na semana passada, a empresa cerimoniosamente colocou sua primeira impressora industrial em operação.
Juntamente com a Swiss Wood Solutions, Mark Schubert agora expandirá a gama de experiências para que produtos de madeira de alta tecnologia possam ser fabricados com qualidade consistente, apesar da quantidade crescente de matéria-prima processada. O projeto de pesquisa é financiado pela Innosuisse.
Mark Schubert, Empa e a equipe da Swiss Wood Solutions estarão expondo no Fórum de Inovação da Suíça em 21 de novembro de 2019 no Centro de Congressos de Basileia.
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