Pesquisa da UFSCar aplica algoritmos quânticos à logística industrial

Projeto do MAI/DAI resultou na contratação de doutorando por empresa parceira para implementar solução desenvolvida no estudo

A aproximação entre universidades e empresas tem impulsionado o desenvolvimento de soluções tecnológicas para problemas reais da indústria. Na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), pesquisadores do Programa de Pós-Graduação em Física (PPGF) vêm utilizando inteligência artificial e algoritmos quânticos para otimizar processos logísticos complexos, com foco na indústria automobilística.

O estudo integra o Programa de Mestrado e Doutorado Acadêmico para Inovação (MAI/DAI), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), e já levou à contratação de Gabriel Pedro Lima Moysés Fernandes, doutorando do projeto, pelo Centro de Pesquisas Avançadas Wernher von Braun (CPA Wernher von Braun), parceiro da iniciativa.

O projeto abordou um problema recorrente nas linhas de montagem: a organização de estoques que abastecem a produção. Em fábricas, diferentes componentes — como pneus, portas e outros itens — precisam chegar exatamente no momento certo. Atrasos podem interromper a produção e gerar prejuízos operacionais.

"Um dos principais desafios estava no gerenciamento dos itens no estoque e na definição da melhor forma de organizar as peças para reduzir o tempo de manuseio. Quando um componente demora para chegar à linha de montagem, a produção pode ser interrompida, o que gera impactos operacionais", explica Celso Jorge Villas Boas, docente do Departamento de Física da UFSCar e orientador do projeto.

Mesmo com sistemas informatizados, a organização física dos estoques ainda gerava atrasos. Muitas vezes, peças armazenadas na mesma prateleira precisavam ser movimentadas repetidamente, aumentando o tempo de operação. Para resolver isso, o grupo desenvolveu um método capaz de indicar a melhor distribuição dos componentes, reduzindo em cerca de 90% a necessidade de retirar e recolocar itens durante o processo, segundo Villas Boas.

Os algoritmos utilizados exploram princípios da mecânica quântica, como a superposição de estados, permitindo avaliar simultaneamente diferentes combinações de organização dos estoques. "Tecnologias quânticas são uma nova fronteira e têm potencial de serem extremamente disruptivas. A computação quântica permite operações que seriam inimagináveis nos computadores atuais", acrescenta o docente.

Os resultados já geraram artigos científicos e um pedido de patente, fruto da parceria entre Universidade e empresa. A experiência prática do doutorando na implementação da tecnologia será essencial na próxima etapa, quando o sistema será testado diretamente no ambiente industrial, inicialmente em paralelo ao modelo já utilizado pela fábrica.

A colaboração foi viabilizada pela Agência de Inovação da UFSCar (AIn.UFSCar), que aproxima pesquisadores e empresas por meio do programa MAI/DAI. Segundo Villas Boas, "muitas vezes a universidade detém o conhecimento e a empresa apresenta a demanda, mas esses dois ambientes nem sempre se encontram de forma direta. O papel da agência é conectar essas pontas."

Para Gabriel Fernandes, a experiência foi determinante: "O programa permitiu uma aproximação direta com os times de desenvolvimento do CPA Wernher von Braun. Essa interação foi fundamental para entender como a academia e a indústria podem trabalhar em sincronia, desenvolvendo aplicações baseadas em ciência fundamental."

O grupo segue explorando novas frentes, expandindo o potencial das tecnologias quânticas para diferentes contextos industriais e científicos. O MAI/DAI é coordenado pela AIn.UFSCar, em parceria com as pró-reitorias de Pesquisa, Pós-Graduação e Extensão, promovendo a transformação do conhecimento científico em soluções tecnológicas de impacto. Mais informações estão disponíveis em https://maidai.ufscar.br.