O método de detecção de anomalias pode ajudar na identificação daquilo que foge do esperado e traz benefícios importantes em diferentes áreas
A detecção de anomalias é o processo de identificação de padrões atípicos em um conjunto de dados. É um desvio de eventos, observações ou dados do que é usual, tornando-os inconsistentes com o resto, o que pode indicar problemas operacionais, falhas, eventos raros ou situações inesperadas.
A ferramenta desempenha um papel essencial em setores como segurança cibernética, finanças, indústria e saúde. Algumas das funções são detecção de fraudes, identificação de defeitos ou mau funcionamento de equipamentos.
Com os avanços da inteligência artificial (IA), a detecção de anomalias evoluiu para um processo altamente automatizado e preciso. Algoritmos modernos analisam grandes volumes de dados em tempo real para identificar irregularidades em relação aos dados históricos rapidamente. Essa ferramenta permite que organizações otimizem operações. Também detecta ameaças antes que causem danos significativos e melhora a segurança de sistemas e processos.
Como funciona a detecção de anomalias?
Existem diferentes métodos para realizar a detecção de anomalias, mas em todos eles é primordial a coleta e o processamento de um grande volume de dados que são divididos em duas categorias. Inliers são os pontos de dados normais, e outliers são observações raras que diferem estatisticamente e parecem inconsistentes do restante dos dados.
Atualmente, as técnicas mais modernas usam aprendizado de máquina, um ramo da IA que capacita sistemas a aprenderem e aprimorarem seu desempenho com base em dados.
Dentro dessa classificação, a detecção de anomalias não supervisionada é uma alternativa utilizada para a solução de problemas. O método consiste no treinamento da IA de forma autônoma, usando casos “normais”, ou seja, sem defeitos. Também é comum que sistemas utilizem o aprendizado semi-supervisionado que aproveita um pequeno conjunto de dados rotulados para aprimorar a análise de novas informações.
Além do aprendizado de máquina, os especialistas também utilizam testes estatísticos, análises preditivas e outros métodos.
Um exemplo de caso: detecção de anomalias em parafusos
A Futago desenvolveu um sistema de detecção de anomalias em parafusos de forma eficiente e automática. Para o seu funcionamento, o modelo é treinado com inúmeras imagens do objeto sem defeitos em diferentes posições. A partir desse processo, o sistema descobre o padrão esperado entre os parafusos. Assim, quando uma imagem com um parafuso defeituoso é analisada, a IA detecta a anomalia ao identificar desvios em relação ao padrão previamente aprendido. Nesse caso, a IA utiliza um sistema de aprendizado de máquina não supervisionado.
O sistema de detecção de anomalias sinaliza quando o parafuso apresenta algum defeito por meio de uma máscara destacada na cor branca nas imagens e, posteriormente, superpõe a própria imagem do parafuso defeituoso. Alguns dos defeitos detectados incluem irregularidades na rosca, problemas de achatamento na ponta do parafuso e “mordidas” na cabeça do parafuso.
O modelo pode ser aplicado em outros casos semelhantes, como na detecção de embalagens com defeitos ou até mesmo em casos que não envolvem defeitos visuais. Para usar em outros casos, os modelos generalistas de anomalias são treinados nos contextos de cada negócio novo. Soluções dessa natureza minimizam a dependência dos sentidos humanos e revertem na melhoria da qualidade e diminuição dos gastos. A IA também tem capacidade de funcionar 24 horas por dia e permite uma reação mais rápida.
Quais são as aplicações da detecção de anomalias?
A detecção de anomalias é utilizada de formas diferentes em diversos setores. Abaixo estão algumas das aplicações:
Indústria e manutenção preditiva
A detecção de anomalias possui múltiplas aplicações na indústria. O método pode ser empregado na identificação de alterações nos produtos e embalagens ou para indicação automática de defeitos, como o sistema de detecção de anomalias em parafusos da Futago.
O sistema também é usado no monitoramento de ativos industriais, reduzindo o tempo médio de reparo, o MTTR, e evitando falhas inesperadas. Sensores de IoT, por exemplo, coletam informações em tempo real, e algoritmos de análise detectam alterações incomuns nos padrões de funcionamento das máquinas.
Segurança cibernética
A detecção de anomalias ajuda a aumentar a cibersegurança ao possibilitar a identificação de acessos indevidos, tentativas de invasão e comportamentos suspeitos a partir da análise automatizada de dados. O método permite respostas rápidas a ameaças, protegendo informações confidenciais e prevenindo ataques.
Energia e transporte
A detecção de anomalias identifica irregularidades em dados para prever falhas em ativos e antecipar necessidades de manutenção em setores como energia e transporte. No setor energético, por exemplo, essa tecnologia analisa padrões de consumo e detecta variações atípicas que podem indicar desperdício, sobrecarga ou falhas iminentes em equipamentos. Assim, empresas reduzem custos operacionais, aumentam a eficiência no uso de recursos e evitam interrupções inesperadas no fornecimento de energia.
Saúde e diagnóstico médico
Exames médicos e registros de pacientes podem ser analisados com a detecção de anomalias para identificar sinais diferentes que indicam condições de saúde incomuns, o que pode ajudar no diagnóstico de casos complexos.
Benefícios da detecção de anomalias
Com inúmeras aplicações em diferentes setores, a implementação de sistemas para detectar anomalias traz vantagens expressivas, tornando processos mais seguros, eficientes e previsíveis.
Confira alguns benefícios da detecção de anomalias ainda não mencionados e que podem ser usados em múltiplos setores:
Antecipação inteligente de problemas
A detecção de anomalias permite a identificação de falhas no início, possibilitando a sua solução antes que afetem outras partes do sistema. A abordagem garante maior eficiência e segurança operacional, além de trazer economia. Com a detecção de defeitos em parafusos ou outros componentes, por exemplo, é possível retirar as peças inadequadas ao uso antes que avancem para a próxima etapa da produção. A medida evita que um parafuso com falha seja incorporado a uma máquina ou equipamento em processos automatizados, prevenindo problemas maiores e minimizando prejuízos.
Prevenção de fraudes e identificação de não-conformidades
O setor financeiro e de comércio eletrônico se beneficiam com a detecção de anomalias. Compras fora do padrão, transações incomuns e lavagem de dinheiro são algumas das ações que podem indicar fraudes que podem contar com meios automatizados de detecção. Por exemplo, os sistemas de monitoramento bancário utilizam IA e outras tecnologias para identificar e bloquear atividades suspeitas automaticamente. A detecção de anomalias também ajuda a identificar inconformidades e garantir o cumprimento de requisitos legais, evitando penalidades e aumentando a transparência.
O futuro da detecção de anomalias
O avanço da inteligência artificial continuará impulsionando a evolução da detecção de anomalias, na medida em que mais dados são capturados dos ambientes operacionais das empresas. Com o aumento da digitalização na indústria e em outros setores, sistemas cada vez mais inteligentes e autônomos serão capazes de detectar irregularidades de forma mais precisa e em menor tempo. Com a ferramenta, é possível avaliar grandes volumes de dados em quantidade e velocidades superiores ao que os humanos seriam capazes de fazer.
A integração com tecnologias emergentes, como gêmeos digitais, promete ampliar ainda mais a segurança e a confiabilidade desses sistemas. Empresas que investirem nessas soluções estarão um passo à frente na prevenção de riscos e na otimização de processos.
Fique à frente com o sistema de detecção de anomalias da Futago
A Futago é referência no desenvolvimento de soluções tecnológicas avançadas e personalizadas para o setor industrial. Podemos ajudar sua empresa a identificar as melhores estratégias para elevar o potencial produtivo e encontrar oportunidades nos mais diferentes setores do seu negócio. Entre em contato e descubra como o sistema de detecção de anomalias da Futago pode fazer parte da sua estratégia empresarial!
