Desenvolvimento Sustentável e Treinamento Baseado em Simulação na Área Marítima

A indústria de navegação já reconhece há tempos o valor do treinamento por simulação, tanto para a ponte de comando quanto para as operações de máquinas, quando se trata de aprimorar a segurança, a eficiência e a sustentabilidade ambiental (Kim, et al., 2021; Dewan, et al., 2023). Avanços recentes em tecnologias imersivas revolucionaram ainda mais esse campo, com o surgimento de soluções inovadoras, como ambientes de VR e AR e o uso de simuladores baseados em nuvem (Bhuiyan & Sohal, 2022; Dewan, et al., 2023).

Um dos principais aspectos do treinamento por simulação na indústria marítima é sua capacidade de preparar de forma eficaz os marítimos para uma ampla gama de cenários, desde operações rotineiras até situações de emergência. Neste artigo, exploraremos as formas pelas quais o treinamento por simulação, especialmente por meio do uso de tecnologias imersivas, pode contribuir para a sustentabilidade do setor e como apoia os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) das Nações Unidas¹.

Por que o Treinamento por Simulação é Importante

O treinamento por simulação é uma das formas mais eficientes de capacitação, especialmente em áreas técnicas e operacionais de indústrias de alto risco, como aviação, medicina, petróleo e gás e marítima (Crichton, 2017). Em um ambiente controlado, os treinandos têm a oportunidade de experimentar cenários reais, como gerenciamento de falhas ou resposta a emergências, sem qualquer risco à sua segurança ou aos equipamentos. Esse método de aprendizagem aumenta significativamente a confiança e a prontidão dos participantes, permitindo-lhes a “liberdade de errar” (Kim, et al., 2021) e, assim, equipando-os com as habilidades técnicas e cognitivas necessárias para responder às condições reais de trabalho.

Além disso, as simulações oferecem excelente eficiência de custos. Considere os custos de operar motores de embarcações, consumir combustível ou dedicar equipamentos para fins de treinamento... Com o treinamento baseado em simulação, todas essas despesas são minimizadas, pois os treinandos podem adquirir a mesma experiência sem utilizar recursos físicos (Sardar, Garaniya, Anantharaman, Abbassi, & Khan, 2022). Ademais, tempo e dinheiro valiosos são economizados, já que o treinamento pode ser realizado em qualquer lugar, inclusive remotamente, com o uso de simuladores em nuvem.

Vale ressaltar também que as simulações são altamente flexíveis e adaptáveis às necessidades de aprendizagem em constante evolução (Zulfiqar, Zhou, Asmi, & Yasin, 2018). Em um mundo onde as regulamentações mudam constantemente e os avanços tecnológicos progridem rapidamente, as simulações permitem a integração dessas mudanças sem atrasos. Assim, o material de treinamento permanece sempre atualizado, garantindo que os treinandos adquiram o conhecimento mais atual e relevante. Nesse sentido, o treinamento por simulação pode ser caracterizado como mais “centrado no aprendiz”, já que os instrutores podem personalizar o conteúdo do treinamento e avaliar ou ajustar com base nos níveis de competência individuais e nos resultados de aprendizagem.

Crucialmente, o treinamento baseado em simulação contribui significativamente para a sustentabilidade ambiental. Ao reduzir a dependência de recursos físicos e o consumo de combustível, minimiza a pegada ecológica das atividades de treinamento (em comparação com a realização sob condições reais, por exemplo, tendo que operar o motor da embarcação). Além disso, as simulações oferecem oportunidades para familiarizar tripulações e profissionais marítimos com tecnologias sustentáveis, como motores de baixa emissão ou combustíveis alternativos, apoiando diretamente os objetivos de desenvolvimento sustentável (ODS) e o compromisso do setor com a descarbonização. Outras aplicações que podem apoiar operações sustentáveis incluem também a otimização do consumo de combustível por meio de modelos simulados de motores ou a simulação da operação da embarcação para melhorar a eficiência do navio (Severi, 2024).

Integração de Tecnologias Avançadas no Treinamento Marítimo

A integração de tecnologias avançadas no treinamento marítimo está mudando radicalmente a forma como preparamos profissionais para os desafios do futuro. A transição de métodos tradicionais, baseados em sala de aula, para tecnologias de ponta, como simuladores de missão completa, realidade virtual e plataformas de simulação baseadas em nuvem, já comprovou seu valor tanto no aprimoramento de habilidades técnicas quanto não técnicas dos treinandos em um ambiente altamente controlado e quase real (Kim, et al., 2021).

A realidade virtual cria um ambiente de aprendizagem imersivo e altamente realista, onde os treinandos vivenciam cenários complexos sem os riscos relacionados às operações reais. Por exemplo, eles podem praticar a operação de máquinas, percorrer áreas da embarcação ou gerenciar situações de emergência, como combate a incêndios, de maneiras que antes não eram possíveis. Essa experiência não é apenas impressionante, mas também altamente eficaz, pois simula a realidade com precisão enquanto minimiza o custo de operar simuladores de ponte ou de máquinas de missão completa (Wu, et al., 2024).

Ao mesmo tempo, as plataformas em nuvem expandem as tecnologias de treinamento marítimo e proporcionam acesso global ao treinamento. Isso significa que profissionais, mesmo de empresas com recursos limitados ou áreas remotas, podem acessar treinamentos avançados, ou treinandos de diferentes localidades podem até treinar juntos como se estivessem na mesma sala. Essa capacidade aumenta a flexibilidade e permite que as organizações desenvolvam as habilidades de seus colaboradores sem limitações geográficas, descentralizando, na essência, as operações de treinamento e oferecendo uma abordagem mais personalizada e acessível ao treinamento (Hjellvik & Mallam, 2021). Além disso, simuladores baseados em nuvem reduzem ainda mais os custos associados ao treinamento, minimizando despesas com viagens, horas extras, tempo de mobilização da tripulação ou permitindo treinamentos econômicos mesmo quando circunstâncias internacionais interrompem as operações (por exemplo, durante a COVID-19) (Dewan, et al., 2023).

No que diz respeito ao treinamento personalizado, as tecnologias avançadas facilitam trajetórias de aprendizagem personalizadas que atendem às necessidades de cada treinando, já que a maioria dos recursos é otimizada sob demanda (Wu, et al., 2024). Além disso, novas tecnologias de aprendizagem adaptativa podem oferecer feedback automatizado, assíncrono e instrução corretiva adaptada ao nível individual ou ao desempenho da tarefa, ou correspondente à etapa do procedimento (Hjellvik & Mallam, 2021). Isso garante que o treinamento seja eficiente, direcionado e prático.

Desenvolvimento Sustentável e Treinamento Baseado em Simulação

Figura 1: Treinamento baseado em simulação e ODS

As simulações não apenas melhoram a qualidade da educação, mas também apoiam os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) ao fortalecer a conexão entre educação e sustentabilidade. Kim e colegas (2021) argumentam que o treinamento baseado em simuladores e tecnologias avançadas e imersivas no setor marítimo apoiam ainda mais o ODS 4, referente à Educação de Qualidade e aprendizagem ao longo da vida, ao oferecer módulos de treinamento realistas e adaptáveis que preenchem a lacuna entre o conhecimento teórico e a aplicação prática. Indo além, gostaríamos de explorar como o treinamento baseado em simulação apoia outros ODS, nomeadamente ODS 9, ODS 12, ODS 13 e ODS 14 (ver figura 1).

O treinamento baseado em simulação minimiza a dependência de recursos físicos, alinhando-se diretamente com os princípios de uma economia circular (ODS 12) de maneira mais “holística” para a indústria naval (Bramley, Cpt. Widge, Stephens, & Garte, 2022). Ao minimizar a dependência de recursos físicos, as simulações reduzem o desperdício e promovem o uso eficiente dos recursos. Por exemplo, tecnologias imersivas de treinamento marítimo eliminam a necessidade de exercícios reais intensivos em combustível, onde a embarcação real seria utilizada, ao oferecer experiências quase realistas. Essa mudança para o treinamento virtual não apenas reduz a pegada de carbono do setor, mas também minimiza o desgaste dos equipamentos físicos, prolongando sua vida útil e contribuindo ainda mais para a circularidade. Além disso, a menor necessidade de infraestrutura física, como áreas ou equipamentos dedicados ao treinamento, reduz o uso do solo e os impactos ambientais associados. Ao desvincular o treinamento do consumo de recursos físicos, o treinamento baseado em simulação promove uma abordagem mais sustentável para a educação e treinamento marítimos (MET).

O treinamento baseado em simulação desempenha um papel crucial no avanço da ação climática (ODS 13) no setor marítimo e na preservação da vida abaixo d’água (ODS 14). Ao proporcionar um ambiente livre de riscos para experimentação e desenvolvimento de habilidades, as simulações capacitam profissionais marítimos a adotar e implementar tecnologias de baixo carbono e estratégias de descarbonização. Por exemplo, simuladores imersivos permitem que os treinandos dominem técnicas de navegação eficientes em energia, como otimização de rotas e velocidades para minimizar o consumo de combustível, sem quaisquer consequências ambientais reais. Essa experiência prática se traduz em reduções tangíveis de emissões quando aplicada em operações reais (Kitada, et al., 2023). Além disso, o treinamento por simulação pode incorporar módulos sobre combustíveis alternativos (como metanol, amônia, GNL), sistemas de propulsão híbridos (ou treinamentos específicos para motores de duplo combustível) e outras tecnologias emergentes cruciais para alcançar metas de descarbonização. Ao familiarizar os treinandos com esses avanços, as simulações aceleram sua adoção e integração seguras no setor marítimo. Isso garante que os futuros profissionais marítimos estejam bem preparados para enfrentar os desafios da descarbonização global e contribuir para um futuro mais sustentável para o setor, apoiando também, de forma indireta, o ODS 8, promovendo o crescimento econômico sustentável (empregos verdes) por meio de emprego produtivo e decente (Kitada, et al., 2023). Além disso, o treinamento por simulação oferece a oportunidade para a tripulação treinar o manejo de vazamentos acidentais ou cenários de poluição marinha e os prepara para mitigar desastres ambientais reais, alinhando-se assim com os objetivos de conservação dos ecossistemas marítimos.

Além disso, as simulações contribuem para a inovação e o desenvolvimento de infraestrutura (ODS 9) ao incorporar ferramentas como VR/AR, simulação em nuvem, etc. O desenvolvimento contínuo das tecnologias de simulação não apenas aprimora os métodos de treinamento, mas também desafia paradigmas tradicionais de treinamento em operações marítimas. Por exemplo, a integração de ferramentas de simulação em programas de MET incentiva o desenvolvimento de metodologias instrucionais inovadoras que enfatizam a resolução de problemas, o pensamento crítico e a tomada de decisões em cenários marítimos complexos (Kim et al., 2021). Esses métodos aumentam a adaptabilidade dos profissionais marítimos em um setor cada vez mais influenciado pela automação e digitalização. Isso também incentiva (ou deveria incentivar) a colaboração entre instituições de ensino, partes interessadas da indústria e formuladores de políticas, promovendo ecossistemas de inovação essenciais para a modernização do setor marítimo (Kitada, et al., 2023), especialmente à medida que o setor avança para conceitos como embarcações autônomas ou operação remota de navios.

Considerações Finais

Em conclusão, o treinamento baseado em simulação é um fator-chave para o desenvolvimento sustentável dentro da indústria marítima, abordando questões críticas relacionadas à educação, sustentabilidade e avanço tecnológico. Reconhecemos também que, ao alinhar-se com múltiplos ODS, o treinamento baseado em simulação pode simultaneamente melhorar a eficácia e a eficiência das operações marítimas, ao mesmo tempo em que posiciona o setor como líder em sustentabilidade e crescimento econômico global. À medida que o setor continua a evoluir, a integração e expansão das tecnologias de simulação serão cruciais para construir um futuro mais sustentável e equitativo para o setor marítimo, que atenda às necessidades de desenvolvimento em constante evolução de sua força de trabalho.

Referências

Bhuiyan, Z., & Sohal, J. S. (2022). Emergence of ‘Cloud Simulation’ as a Virtual Learning Tool in Maritime Education. In M. G. Jamil, & D. A. Morley, Agile Learning Environments amid Disruption (pp. 479–494). Palgrave Macmillan Cham.

Bramley, S., Cpt. Widge, P. S., Stephens, A., & Garte, G. (2022, July 8). Closing the loop on shipping's circular economy. Expert Voice: A podcast series from LR. (R. Meade, Interviewer) Retrieved from https://maritime.lr.org/circular-economy

Crichton, M. T. (2017). From cockpit to operating theatre to drilling rig floor: five principles for improving safety using simulator-based exercises to enhance team cognition. Cognition, Technology & Work, 19, 73–84.

Dewan, M. H., G. R., Chowdhury, M. R., Noor, C. W., Wan Nik, W. M., & Man, M. (2023). Immersive and Non-Immersive Simulators for the Education and Training in Maritime Domain—A Review. Journal of Marine Science and Engineering, 11(1), 147.

Hjellvik, S., & Mallam, S. (2021). Adaptive training with cloud-based simulators in maritime education. International Maritime Lecturers’ Association (IMLA) 2021 Joint Conference with IMEC32, ICERS15 and INSLC21 . WMU.

Kim, T.-e., Sharma, A., Bustgaard, M., Gyldensten, W. C., Nymoen, O. K., Tusher, H. M., & Nazir, S. (2021). The continuum of simulator-based maritime training and education. WMU Journal of Maritime Affairs, 20, 135–150.

Kitada, M., Bartusevičienė, I., Savelieva, I., Chakvetadze, M., Balasanyan, A., Schönborn, A., . . . Koskina, Y. (2023). People-Centred Clean Energy Transition: The Role of Maritime Education and Training. Proceedings of the International Association of Maritime Universities Conference, (pp. 135-139). Helsinki.

Sardar, A., Garaniya, V., Anantharaman, M., Abbassi, R., & Khan, F. (2022). Comparison between simulation and conventional training: Expanding the concept of social fidelity. Process Safety Progress, 41(S1), S27-S38.

Severi, D. (2024, October 01). How Simulation Helps the Marine Sector Become More Sustainable. Retrieved January 15, 2025, from AVL: https://www.avl.com/en-de/blog/how-simulation-helps-marine-sector-become-more-sustainable

Wu, B., Oksavik, A., Bosneagu, R., Osen, O., Zhang, H., & Li, G. (2024). Usability Verification of Virtual-Reality Simulators for Maritime Education and Training. In M. Auer, U. Cukierman, E. Vendrell Vidal, & E. Tovar Caro (Ed.), Towards a Hybrid, Flexible and Socially Engaged Higher Education. ICL 2023. 900. Springer, Cham.

Zulfiqar, S., Zhou, R., Asmi, F., & Yasin, A. (2018). Using simulation system for collaborative learning to enhance learner’s performance. Cogent Education, 5(1).

¹ Mais sobre os ODS da ONU: https://sdgs.un.org/goals