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Automação baseada em PC ajuda a criar gêmeos digitais
O Edifício H, em Wuhan, foi projetado com edifícios verdes em mente, desde o início. A tecnologia de controle aberto da Beckhoff facilitou a integração de todos os equipamentos no sistema de gerenciamento predial, desenvolvido pelo Dongfeng Design Institute. Um gêmeo digital da construção, agora, oferece recursos para autodiagnóstico, autoanálise, e até mesmo tomada de decisão autônoma.
O Edifício H é referência na Zona de Desenvolvimento Econômico e Tecnológico de Wuhan (WEDZ), com uma área útil de 82.000 m2. Com seu design em forma de H, maximiza o uso da luz natural para iluminação. Uma central fotovoltaica, construída na cobertura, proporciona uma capacidade anual de geração de energia superior a 200.000 kWh, que corresponde basicamente ao consumo anual de eletricidade da iluminação do edifício. Um dispositivo de coleta de água da chuva, com um volume de 300 m3, no telhado, fornece água reciclada para limpeza do prédio e irrigação das plantas, para minimizar o consumo de água doce e energia. Todo este equipamento está conectado ao sistema de controle da Beckhoff, para garantir uma operação confiável.
O projeto foi implementado pelo Dongfeng Design Institute, que está impulsionando a digitalização nas áreas de BIM (Building Information Modeling), fábrica digital, edifícios inteligentes, etc. O objetivo era implementar um edifício inteligente, que satisfizesse os requisitos de toda a cadeia de valor industrial, que permitem a aplicação de funções de gerenciamento de edifícios em todo o ciclo de vida.
O sistema de gerenciamento de edifícios inteligentes incorpora vários subsistemas, como automação predial, gerenciamento de energia, gerenciamento de instalações, proteção contra incêndio, segurança de acesso, e monitoramento ambiental. Tudo isso é combinado por meio da “plataforma de gerenciamento de operação e manutenção de edifícios inteligentes DFD”, desenvolvida pelo Dongfeng Design Institute. Ele realiza um sistema de gêmeos digitais por meio de mapeamento mútuo e controle bidirecional entre o ambiente físico real e o espaço digital virtual, que fornece ao edifício recursos para autodiagnóstico, autoanálise, e até tomada de decisão autônoma, dentro da estrutura definida pela instalação gestão. O objetivo geral é otimizar o funcionamento do edifício com o meio ambiente.
Não existe um único interruptor de parede para controlar a iluminação das zonas públicas do edifício; todas as luzes são controladas automaticamente, através de um sistema de controle da Beckhoff, que, do lado do hardware, consiste em PCs embarcados CX9020 – também certificados como BACnet Building Controllers – Acopladores de barramento BK9050, para comunicação Ethernet TCP/IP, e diversos Terminais de barramento. A topologia em estrela é fácil de conectar em rede, e conveniente para fins de gerenciamento e manutenção. O sistema de controle também suporta a mais recente tecnologia de iluminação DALI 2 e KNX, para sensores infravermelhos de presença humana, o que simplifica significativamente a fiação. O software de automação TwinCAT da Beckhoff facilita o processo de engenharia. Diferentes tipos de sensores de presença são utilizados, dependendo das áreas do edifício, com movimento frequente de pessoas nas áreas públicas, e geralmente menos frequente nas áreas de escritório, especialmente os escritórios independentes, portanto, eles têm requisitos diferentes em relação aos detectores. A integração perfeita de todos os detectores na plataforma de controle é a base para a utilização de recursos com base nas necessidades, e para evitar o desperdício de energia. Combinado com a evolução contínua dos algoritmos de controle inteligentes, isso resultou, por exemplo, em economias de energia de iluminação de mais de 40%, em dois anos de operação. Desta forma, benefícios tangíveis também podem ser alcançados em ar-condicionado. O edifício utiliza um sistema de ar-condicionado VRV (Variable Refrigerant Volume), que é conectado à plataforma de controle Beckhoff, através do fieldbus BACnet, para fiação simples e fácil manutenção. Combinado com o algoritmo para detecção de presença humana, a taxa de economia de energia HVAC excede 20%. Todo o sistema de operação e manutenção do edifício é baseado na plataforma de automação aberta da Beckhoff, e nos padrões de ônibus usados em todo o mundo, o que torna o edifício, não apenas moderno, mas também deixa espaço para futuras expansões.
O ciclo de vida de um edifício é geralmente de pelo menos 20 a 30 anos, ou até mais. No passado, edifícios sem uma plataforma baseada em informações encontravam vários problemas, após vários anos de operação devido à má gestão. O BIM, por outro lado, permite o gerenciamento orientado por dados durante todo o ciclo de vida de um edifício. Além disso, um BAS (Building Automation Management System) fornece uma plataforma para monitorar todos os equipamentos mecânicos e elétricos do edifício. Assim, através da combinação de BIM e BAS, os dados são mapeados no espaço virtual, e a plataforma reflete o estado atual de todos os sistemas, ao longo de todo o ciclo de vida do edifício real, o que representa uma grande evolução da tecnologia tradicional de informação e automação para o gêmeo digital.
Através da alta conectividade do controle baseado em PC, a Beckhoff oferece a solução ideal para preencher a lacuna entre TI e automação, de acordo com Ke Zhenyu. A razão é que a plataforma de automação altamente integrada e aberta ajuda os usuários a implementar as interfaces para acessar os dados de monitoramento e controle de todos os equipamentos do edifício, em um período de tempo muito curto. Também auxilia na estruturação de uma plataforma para o gêmeo digital do edifício, reduzindo muito os investimentos, bem como o tempo e os custos de construção.
Frente aos desafios da digitalização em larga escala no agronegócio, a Usina Coruripe, uma das principais e mais produtivas companhias do setor sucroenergético do Brasil, decidiu iniciar um amplo projeto de transformação digital. Para traçar um planejamento de longo prazo, o primeiro passo foi a contratação da Logicalis, empresa global de soluções e serviços de tecnologia da informação e comunicação, para realizar uma consultoria, capaz de avaliar o nível de maturidade digital da empresa, e definir as etapas da transformação alinhadas à estratégia da companhia. A iniciativa ainda envolveu o desenho das possibilidades que a empresa tem com a adoção de tecnologias digitais, para melhorar a eficiência operacional.
Após um trabalho de avaliação de maturidade de transformação digital, e que envolveu a análise do ambiente e rodadas de entrevistas com os executivos de diversas áreas da empresa – o time da Logicalis conseguiu ter uma visão sistêmica da companhia, identificando os principais desafios. A partir desse entendimento e da visibilidade de como a tecnologia pode potencializar os negócios, foram identificadas 52 oportunidades de melhorias. Destas, 30 foram selecionadas para serem implementadas em uma jornada de evolução de três anos, com ênfase na eficiência operacional, aumento da produtividade, e aprimoramento da comunicação.
“Queríamos entender como melhorar os processos da Usina e, para isso, tivemos diversas rodadas de conversa com os responsáveis pelas áreas. Esse processo de cocriarão foi o grande diferencial. A proximidade com as áreas de negócios nos permitiu identificar o que afeta cada uma delas, identificar como a tecnologia digital pode auxiliá-las, e traçar, em parceria com a Logicalis, uma jornada que conversa perfeitamente com o mapa estratégico da empresa”, afirma Marcelo Jerus, CIO da Usina Coruripe.
Definidas as prioridades, a equipe de TI da companhia iniciou a implementação das soluções. Entre o fim de 2021 e o primeiro semestre de 2022, com a adoção de metodologias ágeis, que priorizam a captura de valor, foram entregues 12 projetos de sistemas e de infraestrutura, mapeados com a Logicalis.
Um dos destaques foi a revisão da estrutura de comunicação com o objetivo de assegurar a conectividade no campo. Para isso, o time de TI da Usina, por meio de parcerias com provedores especializados, desenhou uma arquitetura de dados, e criou uma rede LTE privada para cobrir mais de 85 mil hectares de extensão. Também houve a ampliação do número de pontos de acesso que cobrem as áreas da companhia, de 47, para 82. “A comunicação era um grande desafio, uma vez que não tínhamos cobertura em muitas regiões. Para evitar atrasos nas entregas dos projetos, investimos na criação de uma infraestrutura robusta de redes de comunicação paralelamente à implementação de novas soluções”, conta Jerus.
A iniciativa ainda envolveu a expansão do Wi-Fi da empresa para além dos escritórios, passando a abranger áreas de pátio e indústria, por exemplo, e a troca de desktops por notebooks, garantindo mais mobilidade às equipes.
O cuidado com a governança de TI permeou todos os projetos, e foram adotadas as melhores práticas para garantir os controles necessários. Com tantas mudanças, os resultados já aparecem. Foram implementadas novas ferramentas, voltadas a aprimorar os processos de Recursos Humanos, com foco em recrutamento e seleção de profissionais, retenção de talentos e gestão do headcount.
Com a expansão do Wi-Fi, hoje todos os caminhoneiros que chegam na indústria de Iturama podem conectar-se à rede, agilizando tarefas. No campo, os fiscais já podem preencher os formulários diretamente no sistema, fazer uso de aplicativos, e se comunicar com a central agrícola, ganhando agilidade e eficiência operacional. Também já foi possível a conexão remota dos pivôs de irrigação, por meio de rede LTE, para fazer os acionamentos sem a necessidade de presença física no campo.
“Ouvir o usuário mais de uma vez, priorizar as entregas, refinar e alinhar os trabalhos foi essencial, na hora de traçar a estratégia da jornada digital. Esse envolvimento dos funcionários no projeto de transformação também ajuda a combater possíveis resistências às mudanças implementadas”, destaca Jerus. “Ver os resultados surgindo é extremamente gratificante, e mostra que um assessment consistente e uma execução cuidadosa são capazes de mostrar o po-
tencial da tecnologia para colocar a empresa em outro patamar de gestão”, comenta Yassuki Takano, Diretor de Consulting Services na Logicalis.
Ao longo deste ano, novas iniciativas foram sendo implementadas, como o primeiro Chatbot da empresa, para abertura de chamados na TI, que já tem integração com os robôs de reset de senha, e vai garantir mais agilidade na resposta ao usuário. Concluída essa etapa, o boot deve ser adotado em outras áreas da companhia, como o RH. E a empresa também está apostando em diversas plataformas, como a de gestão de contratos, planejamento financeiro, digitalização do processo de manutenção industrial, RPAs, aplicativos e novas soluções para integração dos tratores à rede LTE.
Após a finalização desta jornada digital de três anos, iniciada com o apoio da Logicalis, a Usina aumentará a sua competitividade, eficiência e governança, agregando valor aos canais digitais, e utilizando o potencial total de seus dados. A companhia também terá como benefício a agilidade e automatização de processos, diminuição de erros manuais, retrabalho e desperdício em processos e aplicações, além de mitigar riscos, interdições e transações no seu negócio.
A Usina ainda pretende adotar a tecnologia de Internet das Coisas (IoT) para monitoramento dos tratores, controle da vibração e aquecimento do motor, verificação do consumo de combustível, análise da umidade do solo e na observação do funcionamento das caldeiras da usina. Mas, para que tudo isso seja possível, ainda há um caminho a ser percorrido, como comenta Thierry Soret, CFO da Usina Coruripe:
“Estamos construindo uma infraestrutura robusta para suportar essas inovações”.
Para o executivo, a transformação digital é um caminho no qual não existe linha de chegada. “Fechamos um ciclo para iniciar outro. Entendemos que esta é a primeira fase, em que entregaremos a infraestrutura e as plataformas básicas para aumentar o índice de automatização. A partir dela, iniciaremos a etapa de dados e analytics, sempre incorporando melhorias às nossas operações”, conclui Soret.
Chile e China aprofundam colaboração em energia limpa
A EY publicou seu mais recente Índice de Atratividade de Países em Energia Renovável, que classifica os países mais atraentes para investimentos em energia limpa. Ele reconhece o Chile como top 2 entre os países da América do Sul, por investir em energias renováveis, superando a Argentina e o México.
Desde que Michelle Bachelet, ex-presidente do Chile, assinou uma estratégia de “energia 2050”, que estabelece a meta de gerar 70% da eletricidade nacional, a partir de fontes renováveis, até 2050, o governo chileno vem promovendo ativamente a transformação energética, e se abrindo continuamente para o mercado internacional, para oferecer aos investidores globais oportunidades de longo prazo.
O investimento estrangeiro no Chile está desempenhando um papel fundamental na diversificação de sua matriz energética, ao incorporar projetos renováveis que buscam aproveitar ao máximo as condições do país. As empresas chinesas se têm envolvido ativamente no mercado de energia renovável no Chile, e muitos projetos em larga escala alcançaram resultados excepcionais. Em abril de 2021, a filial da PowerChina Chile assinou com sucesso o projeto de usina fotovoltaica CEME1 480MW no Chile. O projeto deverá desempenhar um papel positivo na transformação da estrutura energética do Chile, desde combustíveis fósseis tradicionais, até energia limpa. A PowerChina dará suporte total para contribuir para o desenvolvimento sustentável do setor de energia do Chile. Localizado no alto das montanhas dos Andes na América do Sul, o Deserto do Atacama é o deserto não polar mais seco do mundo, e também é onde está situada a usina fotovoltaica CEME1 480MW. Com uma média de cerca de 2 milímetros (0,08 polegadas) de chuva por ano, a abundância do sol e a baixa umidade o tornam uma das regiões mais adequadas para geração de energia fotovoltaica solar do mundo. Com uma geração anual de energia de 1 bilhões de kWh, espera-se que o projeto forneça energia limpa suficiente para alimentar 700.000 residências, para compensar 1 milhão de toneladas de emissões de dióxido de carbono (CO2) por ano.
A PowerChina assinou seis projetos de usinas fotovoltaicas no Chile, desde 2018. Com uma escala total de 820MW de projetos contratados, abrangendo setores de energia hidrelétrica, energia limpa, transmissão e transformação de energia, a PowerChina apoia fortemente a visão do Chile para o desenvolvimento futuro do mercado de energia renovável.
