SIS e IA: como modernizar a segurança de processos

Falhas de processo raramente acontecem “do nada”. Quase sempre existe um rasto: um sensor que começou a oscilar, uma válvula que passou a responder mais devagar, um alarme que disparou mais vezes do que o normal e foi ignorado, uma alteração de receita feita à pressa numa paragem de turno. O problema é que, em muitas fábricas, esses sinais ficam espalhados por sistemas desconectados — e a equipa só os junta quando já é tarde.

É aqui que os Safety Instrumented Systems (SIS) entram como a última linha de defesa: sistemas independentes concebidos para levar o processo para um estado seguro quando as camadas normais de controlo falham. Só que o mundo mudou: conectividade, dados em tempo real, operações remotas e projetos de digitalização estão a crescer… e a segurança tem de evoluir ao mesmo ritmo. Na série “IA na Indústria e Manufatura”, este é um ponto em que eu sou pouco paciente com atalhos: transformação digital sem estratégia de segurança é dívida técnica — e risco real.

A seguir, vou ligar os pontos entre SIS, digitalização e IA na manufatura, com exemplos práticos, boas práticas e um roteiro para modernizar sem comprometer integridade funcional.

O que um SIS faz — e por que ele não pode ser “só mais um sistema”

Um SIS existe para reduzir risco. De forma direta: quando condições perigosas são detetadas, ele executa uma ação automática (por exemplo, fechar válvulas, desligar bombas, parar aquecimentos) para impedir consequências graves.

A ideia-chave é a independência: o SIS não deve depender do mesmo hardware, software, rede ou lógica do sistema de controlo básico (o BPCS/DCS/PLC de processo). Essa separação é o que evita “falha comum” — quando um único problema derruba tudo.

SIS não é SCADA, não é MES, não é “analytics”

Na prática, muita gente confunde as camadas:

• BPCS (controlo básico): mantém o processo dentro do normal.
• SIS (segurança instrumentada): atua quando o normal falha e o risco sobe.
• Historiadores, SCADA, MES, IIoT: observam, registam, otimizam, orquestram.
• IA/ML: deteta padrões, prevê falhas, recomenda ações.

A IA pode (e deve) alimentar melhores decisões, mas não deve substituir a função de segurança. O SIS continua a ser determinístico, testável, auditável.

A métrica que manda: risco, SIL e prova de integridade

Em projetos sérios, a conversa passa por:

• HAZOP / LOPA: análise de perigos e camadas de proteção.
• SIF (Safety Instrumented Function): função específica (detetar + decidir + agir).
• SIL (Safety Integrity Level): nível de redução de risco exigido.
• Testes de prova (proof tests): demonstrar que o SIS vai funcionar quando for preciso.

Mesmo sem entrar em fórmulas, a mensagem é simples: SIS é engenharia de risco, não é só automação.

A digitalização complica (e melhora) a segurança — ao mesmo tempo

A digitalização traz visibilidade e velocidade. Mas também traz novas dependências: redes mais complexas, integrações com legado, acessos remotos, ciclos de atualização mais frequentes. E segurança de processos não gosta de surpresas.

O ponto central levantado em conversas de engenharia de segurança (como as discutidas em fóruns técnicos e podcasts da indústria) é este: modernizar sem quebrar a cultura de segurança.

Onde os projetos costumam falhar

Três padrões aparecem com frequência:

1. Integração “rápida” com sistemas legados
   • Gateways improvisados, conversores sem gestão de mudanças, documentação incompleta.
2. Conectividade antes de governança
   • Conectar primeiro e “ver depois” quem acede, como auditar, como segmentar.
3. Atualizações como se fosse TI tradicional
   • Em OT, um patch mal planeado pode virar indisponibilidade, e indisponibilidade pode virar risco.

O que muda num “SIS conectado”

Um SIS moderno pode beneficiar de dados e integração (por exemplo, diagnósticos avançados, gestão de ativos, registos mais completos de testes). O cuidado é manter o princípio:

Conectado, sim. Dependente, não.

Isso normalmente significa: segmentação de rede, zonas e condutas bem definidas, e integração via interfaces controladas e unidirecionais quando apropriado.

Onde a IA ajuda de verdade (sem tocar na integridade do SIS)

A melhor forma de usar IA na segurança de processos é nas camadas “ao lado” do SIS: aumentar a capacidade de antecipar desvios e reduzir a probabilidade de o SIS ter de atuar.

1) Monitorização inteligente de sinais fracos

A IA é excelente em identificar padrões difíceis de ver a olho:

• deriva lenta de transmissores
• ruído crescente num sinal de pressão/fluxo
• assimetrias entre sensores redundantes
• tempos de resposta que se degradam após manutenção

Resultado esperado: menos eventos de quase-acidente, menos disparos espúrios (spurious trips) e decisões de manutenção mais acertadas.

2) Manutenção preditiva focada em elementos finais

Em segurança instrumentada, o “calcanhar de Aquiles” costuma estar nos elementos finais (válvulas de corte, solenóides, atuadores). Muitos testes de prova são periódicos; entre um teste e outro, você está a confiar que tudo continua bem.

Com IA + dados de posição/assinatura da válvula, pressão de ar de instrumento e histórico de atuação, dá para:

• priorizar inspeções onde há degradação real
• reduzir intervenções desnecessárias
• aumentar a confiabilidade entre paragens

Atenção ao detalhe: isso não elimina testes obrigatórios, mas ajuda a torná-los mais inteligentes.

3) Gestão de alarmes e fadiga operacional

Alarme demais destrói a atenção. IA aplicada a alarmes pode:

• agrupar alarmes correlacionados
• identificar “tempestades” recorrentes e suas causas
• sugerir racionalização com base em impacto operacional

O ganho aqui é cultural: um operador que confia nos alarmes reage melhor quando o risco é real.

4) Simulação e treino com gémeo digital

Outra aplicação prática é combinar dados de processo com gémeo digital para treino e cenários “e se”. Isso ajuda a:

• treinar resposta a incidentes
• testar mudanças de receita
• validar procedimentos de arranque/paragem

E, honestamente, é uma das formas mais rápidas de “puxar” a cultura de segurança para dentro da transformação digital.

Um roteiro prático para modernizar SIS numa fábrica com legado

Se a sua planta tem 10, 20 ou 30 anos de camadas acumuladas, você não precisa de um projeto perfeito — precisa de um roteiro executável.

1) Comece por risco, não por tecnologia

Antes de falar de IA, faça (ou atualize) o básico:

• inventário de SIFs e requisitos de SIL
• estado dos testes de prova e desvios recorrentes
• registos de bypass, overrides e “pontes” operacionais

Se a documentação está incompleta, esse é o primeiro “quick win”: documentação boa reduz risco e acelera digitalização.

2) Separe claramente dados “para otimização” de dados “para segurança”

Defina políticas:

• o que sai do ambiente SIS (diagnósticos, eventos, estado)
• com que frequência
• por que canal
• com que auditoria

Uma regra que funciona bem: o SIS publica informação; não consome comandos externos.

3) Integração com IIoT/IA: uma camada de observação, não de comando

Se vai usar IA, posicione-a como:

• motor de detecção de anomalias
• recomendador de manutenção
• analisador de tendências e alarmes

E não como “decisor” que dispara ações de segurança. A ação de segurança continua no SIS.

4) Gestão de mudanças rigorosa (MOC) para software e rede

Digitalização traz updates. Então trate mudanças de OT com disciplina:

• janelas de manutenção planeadas
• testes em ambiente de simulação
• rollback documentado
• validação pós-implantação

Parece burocracia. Na prática, é o que impede que um “detalhe” vire paragem não planeada.

5) Métricas que fazem sentido para segurança + performance

Sugestões de métricas úteis (sem maquilhar):

• número de disparos espúrios por mês (e causa raiz)
• percentagem de testes de prova em dia
• tempo médio de correção de falhas em elementos finais
• número de alarmes por hora em regimes críticos
• incidentes de bypass/override (frequência e duração)

A IA ajuda quando você dá a ela métricas e contexto, não apenas dados brutos.

Perguntas frequentes que aparecem em projetos (e respostas diretas)

“Podemos usar IA para substituir intertravamentos e SIFs?”

Não. SIFs exigem comportamento determinístico, verificável e auditável. IA é probabilística. Use IA para prevenir cenários, não para ser a última barreira.

“Conectar o SIS à rede corporativa é obrigatório para ter ganhos?”

Também não. Muitos ganhos vêm de integração controlada com historiadores e gestão de ativos dentro de uma arquitetura segmentada. Conectividade é meio, não fim.

“O que dá mais retorno: modernizar o SIS ou implementar IA?”

Se o SIS está obsoleto, com testes atrasados e diagnósticos fracos, modernizar primeiro tende a dar retorno imediato em confiabilidade e redução de paragens. IA rende mais quando a base está saudável.

O ponto de equilíbrio: fábricas mais inteligentes, mas com segurança mais forte

Na manufatura conectada, a tentação é tratar segurança como um “check” no final do projeto. Eu vejo o oposto: a segurança é o que dá permissão para escalar a digitalização. Quando o SIS é robusto, bem mantido e bem integrado (sem dependências perigosas), você ganha margem para automatizar mais, conectar mais e aplicar IA com confiança.

Se você está a trabalhar numa estratégia de IA na Indústria e Manufatura, vale colocar o SIS no centro da conversa logo no início — não como travão, mas como fundação. A pergunta prática para a sua equipa em 2026 é simples: a sua fábrica está a ficar mais conectada… e proporcionalmente mais segura?