Revista Controle & Instrumentação nº276

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Ano 23–nº 276–2022–www.controleinstrumentacao.com.br
Elétrica, Controle
Processos,
de petróleo e gás vence desafios da digitalização com pesquisa e dados
Instrumentação,
de
Automação Industrial, Predial e Metrologia Setor
NºControle&Instrumentação 276|2022

“007s” e “Magaivers”

O mercado de automação para Petróleo e Gás foi avaliado em US$ 17,0 bilhões, em 2020, e deve atingir US$ 24,90 bilhões, até 2026, com um CAGR de 6,47%, no período de previsão 2021-2026. Some-se a isso, uma boa parte do mercado de Gêmeos Ditais – projetado para atingir US$ 73.5 bilhões, em 2027. O setor de Petróleo & Gás, sempre com alta demanda por segurança e confiabilidade, está em processo de transformação digital, para suportar o negócio em meio à necessária redefinição energética da sociedade.

Todo o setor sente a necessidade de implantar a automação, e sua integração com as tecnologias de informação, para responder à demanda global – mais dinâmica do que nunca, porque sob intensa reestruturação ambiental e pressão de preços. Isso, associado aos avanços tecnológicos, tornaram o tradicionalmente cauteloso setor em conectado, e agora usa novas tecnologias para aproximá-lo da excelência operacional: aos CLPs e atuadores, juntam-se cloud, analytics, e digital twins para, mais que gerir, pensar à frente com dados de produção em tempo real.

Se o setor está usando tecnologias ainda novas, o cuidado extra característico está na forma de usar; se a tecnologia permite exercícios precisos de predição, os resultados não vêm de soluções de prateleira: ganham espaço os cientistas de dados e as plataformas que suportam milhões de instrumentos.

Nesta edição, a C&I conversou com quem está fazendo a tradução do setor de petróleo e gás para o digital não apenas para novos projetos, mas também está buscando formas de engenheirar um gêmeo digital de plantas já existentes. É trabalho em que os “007s” recebem os flashes – mas não podem prescindir dos “Magaivers”, que cuidam de cada ponto que envia dados para que, tanto no digital como no físico, o setor mantenha o negócio funcionando, seguro e ambientalmente correto.

A edição traz alguns dos eventos que agitaram o fim do ano, e um pouco das notícias dos setores que cobrimos. Esse pouco é complemento para as notícias que trazemos diariamente, nas redes sociais, e semanalmente, pelas newsletters.

Com novo governo eleito e fim de ano se aproximando, desejamos um bom descanso, boas festas, muita saúde e paz. E que o próximo ano nos encontre mais fortes e unidos.

Setor de petróleo e gás vence desafios da digitalização com pesquisa e dados

Art

Um cenário de forte concorrência global e a transformação digital no mercado de Óleo e Gás

Reduzindo as pegadas de operações de petróleo e gás através da tecnologia

I &I

Controle & Instrumentação

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ISSN 0101-0794

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Metrologia – profissionais e tecnologias

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C
Boa
leitura O editor
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26
Sumário Talking About
Cover
Arquivo
41
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33
39
Seções Permanentes 08 News 12 Market 17 Energies 21 Flash 42 Cast

março

27 e 28 – ESG Forum / https://esgforum.dialogia.com.br/

abril

05 – VI Simpósio ISA São Paulo de Automação em Saneamento / isasp@isasp.org.br

maio

10 – Seminário de Gás Natural – Rio de Janeiro / https://www.ibp.org.br/eventos/seminario-sobre-gas-natural-2023/

André Gasparotti, Gerente Sênior de Programas e Estratégia de Pesquisa & Desenvolvimento da Embraer, foi eleito Presidente do Conselho SAE Brasil, para o biênio 2023-2024. O profissional substitui Camilo Adas, que foi o Presidente da instituição, entre 2020 e 2022. Gasparotti, que é Mentor de Tecnologia e Inovação e membro do Conselho Executivo da SAE Brasil, assume a função a partir de 1º de janeiro de 2023.

agosto

08 – Rio Pipeline – Rio de Janeiro / https://www.riopipeline.com.br/

outubro

24 – OTC Brasil – Rio de Janeiro / https://otcbrasil.org/

PEO LE

(componentes e equipamentos elétricos e eletrônicos), IECEx (equipamentos elétricos para uso em atmosferas explosivas); IECQ (componentes eletrônicos) e IECRE (energias renováveis), e o estabelecimento de novo programa de certificação de pegada de carbono para componentes e produtos elétricos e eletrônicos.

Formado em Engenharia Civil pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Gasparotti fez parte da primeira turma da especialização em engenharia aeronáutica da Embraer, o PEE, realizado em parceria com o Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), além de MBA Profissional em Gestão Empresarial Avançada, pela Faculdade Armando Álvares Penteado – FAAP. Tem mais de 20 anos de experiência na indústria aeronáutica, com intensa atuação na área de ciência, tecnologia e inovação.

Junto com a indicação do novo presidente, também acontecerá a renovação dos Conselhos Executivo e Superior da SAE para o biênio 2023-2024, formado por colaboradores conselheiros que atuam em empresas e instituições da área da mobilidade.

No dia 4 novembro, a Assembleia Geral da IEC reelegeu Leonardo Rocha, do Inmetro, e Geraldo Nawa, da Abinee, como membros do Conselho de Avaliação da Conformidade (CAB) da IEC, para o período 2023 a 2025.

Os destaques da atuação nesse Conselho incluem: a constituição de um grupo de estudos para pesquisar modelos de financiamento para novos sistemas e serviços de avaliação da conformidade; a condução dos esquemas globais de avaliação da conformidade IECEE

O Laboratório Avançado de Física é a principal estrutura do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) por onde passam os alunos que estão finalizando seus cursos, pois, é dotado das ferramentas essenciais dedicadas aos mais atuais e revolucionários experimentos, postos à disposição dos jovens estudantes. Já com quarenta anos de existência, o laboratório não envelheceu, graças ao empenho e dedicação do Prof. Dr. Máximo Siu Li. Aposentado há cerca de dez anos, o Prof. Máximo continua a ajudar os alunos do IFSC/USP e de outras áreas do conhecimento a superarem suas dificuldades, e a encontrarem os caminhos ideais após a graduação. O Prof. Máximo Siu Li possui graduação em Ciências (Física) pela Universidad Nacional de Ingenieria – Peru (1968), mestrado em Física pelo Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) (1973), e doutorado em Física pelo mesmo Instituto (1978). Tem experiência na área de Física, com ênfase em Física da Matéria Condensada, estudo de defeitos em sólidos, propriedades ópticas, elétricas e fotoestruturais, filmes finos por evaporação PVD, filmes finos por spin coating, absorção óptica e fotoluminescência até baixas temperaturas, e em diversos tipos de materiais, isolantes e semicondutores, cristalinos, amorfos, nanoestruturados. Devido a essa entrega, competência, e paixão pela ciência e pelo ensino, que o Prof. Máximo Siu Li tão bem transmitiu a seus alunos, quer no laboratório, quer em suas aulas, o IFSC/USP decidiu dar seu nome ao “Laboratório Avançado de Física”.

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2023
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A WEG S.A. comunica acionistas e mercado em geral que, em sequência ao Comunicado ao Mercado, divulgado em 10 de junho de 2022, e conforme aprovado em reunião do Conselho de Administração, realizada em 22 de novembro de 2022, as seguintes alterações serão implementadas, a partir de 1 de janeiro de 2023:

Daniel Marteleto Godinho assumirá a posição de Diretor de Sustentabilidade e Relações Institucionais da Companhia. Daniel é graduado em Direito e Relações Internacionais, com Pós-graduação em Direito e Economia Internacional na World Trade Institute, e MBA em Gestão de Negócios pela FGV. Iniciou sua carreira na WEG em 2017, como Diretor de Estratégias Corporativas.

Juliano Saldanha Vargas, por sua vez, assumirá a Diretoria de Recursos Humanos, conforme processo de transição, que vem sendo executado desde 1 de julho de 2022.

George Fernandes, ex-diretor da A&M, é o novo CEO da UNICOBA. Engenheiro Civil pela Universidade de São Paulo (USP), com MBA na Kellogg School of Management, e especializações na FGV e na Fundação Dom Cabral. Responsável por atuar em dezenas de projetos, focados em levantamento de capital e estruturação de Companhias, o executivo também foi CFO de uma companhia mineradora, além de ter atuado na tesouraria da AMBEV, na Fram Capital, no Votorantim Asset Management, e no Banco Santander. Com sólida experiência em gestão financeira estratégica, George chega para fortalecer o crescimento sustentável, baseado nos objetivos ESG da companhia, e principalmente, apoiar o crescimento dos projetos no posicionamento da nova transição energética, onde a UNICOBA, líder nacional na fabricação de baterias de lítio e em soluções de armazenamento de energia renovável, está posicionada.

Mauricio Fava Mayerhofer assume o cargo de CFO da LEDSTAR. Administrador de empresas pelo IBMEC, com especialização pela Kellogg School of Business. Possui 26 anos de experiência na área financeira em empresas nos setores de telecomunicações, bens de

consumo, varejo, indústria, tecnologia e serviços. Antes da chegada à LEDSTAR, Mayerhofer atuou como Chief Executive Officer da Ezentis, empresa multinacional espanhola, prestadora de serviços, com faturamento acima de R$ 550 milhões anuais.

O Conselho Científico Agro Sustentável (CCAS), organização da Sociedade Civil, criada em 2011, com o objetivo de discutir temas relacionados à sustentabilidade da agricultura, anuncia Marcelo Morandi como novo membro. Pesquisador da Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) Meio Ambiente, desde 2001, Morandi apresenta alguns destaques em seu currículo: coordenou a Carteira de Projetos de Gestão Racional de Agrotóxicos da Embrapa e o Grupo de Trabalho de Controle Biológico do Comitê de Sanidade Vegetal do Cone Sul (COSAVE), e é membro do Grupo de Trabalho da Política Nacional de Biocombustíveis, RenovaBio, responsável pela construção de métricas e ferramentas para o programa de Créditos de Descarbonização no Brasil. Muito conhecido no setor, o pesquisador atua em PD&I, na interface entre agricultura e meio ambiente, com ênfase nas áreas de avaliação de sustentabilidade e desenvolvimento de bioinsumos.

Morandi é Engenheiro Agrônomo (1995, Universidade Federal de Viçosa-UFV), mestre (1997 - UFV) e doutor (2001 - UFV no programa sandwich da Universidade de Guelph, Canadá) em Agronomia/Fitopatologia. Atuou como professor de Fitopatologia na FESURV/UniRV-GO e de Microbiologia Ambiental na PUC-Campinas. É pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – Embrapa – Meio Ambiente, desde 2001. Atua em PD&I na interface entre agricultura e meio ambiente, com ênfase nas áreas de avaliação de sustentabilidade e desenvolvimento de bioinsumos. Coordenou a Carteira de Projetos de Gestão Racional de Agrotóxicos da Embrapa, e o Grupo de Trabalho de Controle Biológico do Comitê de Sanidade Vegetal do Cone Sul (COSAVE). Membro do Grupo de Políticas Nacionais de Biocombustíveis RenovaBio, responsável pela construção de métricas e ferramentas

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para o programa de Créditos de Descarbonização no Brasil. Coordena o Grupo de Trabalho de Métricas de Baixo Carbono da Embrapa (GT-Carbono). Representante da Embrapa na Comissão de Meio Ambiente da Confederação Nacional da Agricultura (CNA) e na Comissão Executiva Nacional do Plano Setorial de Consolidação da Economia de Baixo Carbono na Agricultura (Plano ABC+). É membro do Conselho Superior do Agronegócio (COSAG) da FIESP, e membro do Conselho Superior da Fundação Fórum Campinas Inovadora, e do Conselho do Instituto Agrogalaxy. Como gerente, ocupou os cargos de Chefe-Adjunto de Comunicação e Negócios (2010/2011), Transferência de Tecnologia (2011/2012), e de Pesquisa e Desenvolvimento (2012/2015), e Chefe-Geral da Embrapa Meio Ambiente (2015-2022).

Dr. Tobias Keitel é o novo Presidente e CEO da Voith Hydro, e membro do Conselho de Administração do Grupo Voith a partir de 1º de novembro de 2022. Uwe Wehnhardt permanecerá na empresa como Conselheiro Sênior. Dr. Tobias Keitel possui MBA (Master of Business Administration) na École Supérieure de Commerce em Paris, e estudou engenharia industrial seguindo com um doutorado na Universidade Técnica de Berlim. Trabalhou, entre outros, para o Boston Consulting Group e MAN AG. Em 2011, ingressou na Voith Hydro, como gerente de projetos. Desde então, ocupou vários cargos de gerência e, em 2016, foi nomeado membro do Conselho de Administração da Voith Hydro. Dentro do conselho, foi o último responsável pelas áreas de execução de projetos, bem como serviços e vendas.

Vanessa Wu Fernandes assume como Diretora de RH da LEDSTAR. Formada em Administração de Empresas pela PUC de São Paulo, possui PósGraduação e MBA em Gestão Empresarial pela FIA – USP. Atua por mais de 20 anos na área de Recursos Humanos, com passagens pela Comgás, Dixie Toga – Bemis, Votorantim Cimentos e Suzano no Brasil, México, EUA, Europa e Ásia, e em projetos de consultoria em Gestão de Pessoas para empresas de médio porte do Agronegócio e do Mercado Financeiro.

Michael Rendsburg sucede a Dr. Tobias Keitel como Diretor de Operações da Voith Hydro. Após concluir sua graduação em mecatrônica na Universidade de Stuttgart e na Universidade Massey na Nova Zelândia, Rendsburg ocupou vários cargos em P&D, gestão da cadeia de suprimentos, e fabricação na indústria automotiva, além de ter trabalhado para uma consultoria de estratégia internacional. Desde que ingressou no Grupo Voith, em 2014, ocupou vários cargos de gerência na Voith Paper.

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DS-2TD8167-190ZE2F/WY DS-2TD2466T-25X DS-2TD6267-100C4L/WY DS-2TD4237-10/V2DS-2TD2667T-15/P

L’Oréal Brasil anuncia neutralidade de carbono

Reforçando o seu compromisso com a sustentabilidade, o meio ambiente e as gerações futuras, a L’Oréal Brasil anunciou o atingimento da neutralidade de carbono, na operação de suas unidades no Brasil: Sede administrativa, Centro de Pesquisa e Inovação, Fábrica e Centro de Distribuição.

A empresa atinge a conquista, três anos antes da meta estipulada pelo Grupo L’Oréal, e reafirma o protagonismo do tema na forte agenda de sustentabilidade que a Companhia mantém, no Brasil e no mundo. As iniciativas que possibilitaram o alcance da neutralidade de carbono no País fazem parte do compromisso L’Oréal Para o Futuro, que traz objetivos expressivos, que devem ser cumpridos até 2030.

No país, a L’Oréal possui quatro unidades que colaboram significativamente para uma operação sustentável. Além da sua fábrica, em São Paulo, que acaba de atingir a neutralidade de carbono através da inclusão de gás biometano na sua matriz energética, a companhia conta com outras três instalações, que já utilizam 100% de energias provenientes de fontes renováveis: Centro de Distribuição, na cidade de Jarinu, em São Paulo; a Sede administrativa e o Centro de Pesquisa de Inovação, ambos na cidade do Rio de Janeiro.

Para atingir a este objetivo, a companhia dedicou esforços em prover infraestrutura sustentável em suas unidades, melhorou sua eficiência energética, e desenvolveu parcerias estratégicas para o fornecimento de energia limpa com as empresas ENGIE, AXIS SOLAR e, mais recentemente, com a “METAGAS Biogás e Energia”.

Lutar contra as mudanças climáticas é uma prioridade estratégica nossa, posicionada no coração do nosso negócio. Alcançar a neutralidade de carbono, em todas nossas unidades no país, é uma enorme conquista, e que nos faz perceber que transformações sustentáveis são possíveis, e devem estar nos objetivos de toda organização. Entendemos a importância do nosso papel, como líder mundial da indústria de beleza, em promover ações que gerem, também, impacto social, que colaborem, tanto com o meio ambiente, quanto com as pessoas e comunidades nas quais estamos inseridos”, conclui Helen Pedroso, diretora de Responsabilidade Corporativa e Direitos Humanos da L’Oréal Brasil.

Schaeffler equipa novos trens das linhas 8 e 9 de São Paulo

O Grupo Schaeffler, fornecedor líder global dos setores automotivo e industrial, estará presente nos novos trens das linhas 8 (Diamante) e 9 (Esmeralda), em São Paulo/SP, com o fornecimento dos mancais e rolamentos.

Os rolamentos estão sendo produzidos na planta de Yinchuan, na China, e os mancais – peças que servem como apoio para os rolamentos – virão de Mumbai, na Índia. As peças contam com suporte técnico dos profissionais brasileiros na verificação de todos os requisitos do manual técnico, garantindo a qualidade dos trens que serão fabricados na planta da companhia francesa Alstom, em Taubaté/SP.

A escolha da Alstom pela Schaeffler como fornecedora se deve à parceria estabelecida há muitos anos entre as empresas, presente em diversos projetos como, por exemplo, as composições do metrô do Rio de Janeiro/RJ, em circulação desde o mês de maio de 2018.

“É uma satisfação muito grande para nós, contribuir com essa expansão da frota das linhas 8 e 9, através de nosso cliente, Alstom, e principalmente com o aprimoramento da mobilidade dos paulistanos. As linhas 8 e 9 transportam mais de um milhão de passageiros, por dia e, além disso, estamos muito contentes em poder repetir a parceria de sucesso com uma empresa que é referência global no transporte ferroviário”, enfatizou Donizeti Batista, Diretor de Vendas Industriais América do Sul da Schaeffler.

Além da parceria nos novos trens paulistanos, Schaeffler e Alstom também são parceiras em diversos projetos ao redor do mundo, e contam com uma sólida cooperação de longo prazo em desenvolvimento, fabricação e serviços de mobilidade no setor ferroviário.

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Radix fecha contrato de R$ 49 milhões com Petrobras

A Radix ganhou licitação da Petrobras, para desenvolver softwares científicos, focados em Engenharia de Poços e Engenharia Submarina. O contrato de três anos contempla o desenvolvimento e sustentação de softwares científicos, focados em Engenharia de Poços e Engenharia Submarina. Tendo em vista o volume de trabalho, a licitação dividiu o escopo em três lotes para Poços, e três lotes para Subsea, permitindo a contratação de uma, duas ou três empresas para execução dos serviços. A Radix foi vencedora em dois lotes de Subsea e um lote de Poços, com serviço estimado em aproximadamente 49 milhões de reais.

“Estamos muito felizes com este novo grande contrato com a Petrobras. O momento atual do mercado de Poços de Petróleo e Gás, e Operações Submarinas, é muito positivo, sobretudo o brasileiro, com muitas iniciativas de perfuração de novos poços, tamponamentos, descomissionamentos e projetos inovadores, para instalação de novos equipamentos no leito marinho, o que exigirá dos participantes deste mercado muita eficiência e controle em suas operações, a fim de minimizar riscos operacionais e ambientais. O crescimento dos investimentos na área também exige governança mais robusta e próxima da execução, sobretudo em função da quantidade de empresas que são envolvidas nessas operações”, diz Carlos Loyola, gerente geral de Upstream da Radix.

A Radix ficará responsável pelo desenvolvimento de novos sistemas, melhorias em sistemas existentes, e sus-

WEG adquire parcela

“A expectativa é de que os serviços da Radix contribuam para elevar a governança dos processos, a eficiência das ações, a assertividade técnica das decisões e a continuidade das operações”, acrescenta Loyola.

O contrato vai gerar 50 postos de trabalho diretos na empresa, além de representar um reforço à estratégia de levar seus serviços de engenharia, automação e desenvolvimento de sistemas, tão reconhecidos e bem-sucedidos no segmento de Produção, para novos clientes e interessados do mercado de Perfuração, e de Construção e Instalação Submarina.

remanescente

A WEG S.A. comunicou a seus acionistas e mercado em geral que, em continuidade ao Comunicado ao Mercado, divulgado no dia 23 de junho de 2020, firmou acordo para a aquisição da parcela remanescente da MVISIA Desenvolvimentos Inovadores S.A., empresa especializada em soluções de inteligência artificial, aplicada à visão computacional para a indústria. Criada em 2012, a MVISIA é especialista em Visão Computacional e Inteligência Artificial. Tendo desenvolvido uma linha de sensores e sistemas de visão para controle de processos industriais, a companhia é uma das principais fontes de P&D no país, e já desenvolveu centenas de aplicações para os mais diversos segmentos da indústria. A empresa possui diversos projetos com instituições de fomento à pesquisa científica, assim como estreitas relações com o ecossistema de inovação brasileiro, com diversos prêmios ganhos.

A aquisição faz parte da estratégia da WEG de crescimento dos negócios digitais que, desde 2020, conta com

da MVISIA

a tecnologia da MVISIA, para atender a demanda da Indústria 4.0 nas aplicações de visão computacional. Este movimento está alinhado com a crescente automação de sistemas industriais, que estão convergindo para a adoção da digitalização, conectividade e inteligência artificial, na busca de ganho de eficiência e racionalização de uso de recursos.

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tentação dos sistemas atualmente em uso para Engenharia de Poços e Engenharia Submarina da Petrobras, podendo abarcar diversas tecnologias de software, múltiplas linguagens e frameworks, sempre aplicando metodologias ágeis de gestão para condução dos desenvolvimentos.

Tecnologia Emerson na produção, com eficiência em carbono

A Emerson firmou contrato de cinco anos com a Equinor, para fornecer serviços de suporte operacional para garantir a produção contínua de petróleo e gás, segura e otimizada, de sua plataforma Martin Linge, no Mar do Norte norueguês. O contrato de serviço, que inclui opções para três períodos adicionais de cinco anos, cobre manutenção e atualizações da tecnologia de controle, software e instrumentação. Essas tecnologias estão ajudando a acelerar a produção, com eficiência de carbono, e capacitar a operação remota em terra, para aumentar a segurança do trabalhador, e reduzir os custos operacionais.

Martin Linge é um desenvolvimento significativo para a produção norueguesa de petróleo e gás, com recursos recuperáveis esperados de cerca de 260 milhões de barris de óleo equivalente. A tecnologia, a experiência em projetos e os recursos globais da Emerson foram cruciais para ajudar a alcançar o primeiro óleo com segurança e, com a concessão deste contrato de serviço, a Equinor ganha suporte contínuo, para otimizar a produção, reduzir o consumo de energia e as emissões, e maximizar o potencial do desenvolvimento de Martin Linge.

Martin Linge, situada a 42 quilômetros a oeste de Oseberg, foi a primeira plataforma na plataforma continental norueguesa a ser iniciada a partir da costa. O megaprojeto, de US$ 7,3 bilhões, inclui uma plataforma de produção e uma FSO permanentemente ancorada. Essas instalações são alimentadas de terra por meio do cabo marítimo de corrente alternada mais longo do mundo, ajudando a reduzir as emissões de CO2 em 200.000 toneladas por ano. O petróleo é processado no navio FSO, antes de ser transportado em navios-tanque para o mercado global, enquanto o gás é transportado por gasoduto para St. Fergus, na Escócia.

“Com tecnologias de automação comprovadas, práticas de trabalho colaborativo e ampla experiência, a Emerson é a escolha ideal para um parceiro confiável em projetos do setor de energia dessa escala e magnitude”, disse Mark Bulanda, presidente executivo do negócio de soluções de automação da Emerson. “Com este contrato de serviço, esperamos ajudar a Equinor a alcançar uma produção contínua segura e com eficiência de carbono.” O contrato de serviço segue a implementação de uma solução de automação completa para o projeto, que incorpora o sistema de controle distribuído DeltaV ; instrumentação avançada de medição, com e sem fio;

controle crítico, desligamento de emergência e válvulas de isolamento; tecnologia de medição e software de gerenciamento de ativos. Essa tecnologia permite que a plataforma e a embarcação FSO sejam operadas principalmente a partir de uma sala de controle onshore, em Stavanger, com operadores offshore capazes de acessar a interface do sistema de controle por meio de dispositivos portáteis, resultando em maior flexibilidade e eficiência do trabalhador. Controlar as instalações de produção dessa maneira permite que três turnos de operadores trabalhem onshore em vez de offshore, reduzindo o risco para o pessoal e minimizando os custos. Os serviços de engenharia em nuvem da Emerson e a tecnologia de gêmeos digitais desempenharam um papel crucial na entrega bem-sucedida do projeto e na obtenção segura do primeiro óleo. Escritório Virtual Remoto (RVO) permitiu que o pessoal do projeto em todo o mundo colaborasse com segurança em um ambiente virtual de engenharia, comissionamento e teste, independentemente de sua localização. Isso não apenas reduziu os requisitos de viagem – o que era vital devido às restrições da Pandemia – mas também teve um impacto significativo no cronograma, risco e custos do projeto. A tecnologia de gêmeos digitais da Emerson também possibilitou benefícios significativos de projeto e operacionais, como simplificar o comissionamento do sistema de controle, ajudando a Equinor a treinar seus operadores para experimentar cenários da vida real, antes de o sistema de controle entrar em operação, e fazer melhorias contínuas que ajudam a otimizar a produção, e reduzir consumo de energia e emissões.

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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.

Market NºControle&Instrumentação 276|2022

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Com o PC industrial ultracompacto e extremamente poderoso C6030, a Beckhoff abrange uma variedade de aplicações altamente complexas, orientadas para o desempenho e com economia de espaço. Sejam controles de eixo extensos, aplicações IHM complexas, tempos de ciclo extremamente curtos ou manipulação de dados de grande volume: o poder da computação é adequado para quase todas as tarefas de automação e visualização. processador: até Intel® Core™ i7 com quatro núcleos de 3,6 GHz interfaces: 4 Ethernet, 4 USB, 2 DisplayPort memória principal: até 32 GB de RAM DDR4

Controle&InstrumentaçãoNº276 PC11-49BR
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Desempenho ultraelevado

Reestruturação após Assessment de Transformação Digital

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-

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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 transfor-

mação 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.

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BYD e UFSC desenvolvem primeiro laboratório de BIPV do país

Um projeto inédito para o país está sendo desenvolvido em parceria entre a BYD Brasil e a Universidade Federal de Santa Catarina: o primeiro laboratório com total integração fotovoltaica do tipo BIPV (Building-Integrated Photovoltaic System), que está sendo construído no campus da instituição de ensino catarinense, e tem previsão de entrega em fevereiro do próximo ano.

nuar expandindo o uso dessa tecnologia”, afirma Adalberto Maluf, diretor de Comunicação da BYD Brasil.

No geral, o projeto arquitetônico do laboratório possui integração fotovoltaica do tipo BIPV, onde os módulos atuarão como telha nas coberturas e como elementos de sombreamento nas fachadas. Ou seja, terão a função de vedação e sombreamento, além da geração energética. Além disso, uma das coberturas fotovoltaicas será utilizada como elemento sombreador da laje de cobertura da edificação, minimizando significativamente os ganhos térmicos pela cobertura.

“Foi um projeto muito desafiador, especialmente por ser pioneiro no Brasil. Desde a concepção, conciliando com a execução, foi gratificante ver o desenvolvimento. A área acadêmica é focada na teoria, mas temos de trazê-la para prática, e a empresa permitiu essa importante iniciativa”, afirma o engenheiro Gustavo Carvalho, líder do projeto na BYD.

Quando estiver totalmente pronto, o laboratório oferecerá uma série de importantes resultados ao meio ambiente. Estima-se que haverá 61% de redução de carga térmica, 71% de economia no sistema de condicionamento de ar, e 52% de redução de potência instalada de iluminação.

A obra do primeiro laboratório de BIVP tem previsão de inauguração para fevereiro próximo.

Por intermédio do Programa de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico da Indústria de Semicondutores – PADIS, a BYD apoia a construção do espaço e o fornecimento de módulos fotovoltaicos. A obra do laboratório utilizará um total de 360 módulos, entregues no início deste mês, de 450W e 530W. Estes últimos, com backsheet transparente, serão aplicados especificamente no telhado, em função da inclinação e do posicionamento, para maior geração de energia. Os módulos de 450W serão usados nas fachadas laterais das instalações do laboratório.

“A energia solar fotovoltaica deve crescer 60%, em 2022, consolidando-se como a segunda fonte de energia do Brasil. E cada vez mais veremos soluções que podem ampliar muito o uso dessa fonte de energia como elemento construtivo nas edificações. Daí a importância de continuarmos pesquisando projetos e programas como esse, para conti-

“O objetivo desse projeto é aproveitar a alta tecnologia da BYD, e utilizar seus módulos integrados na construção civil. Os módulos começam a ganhar grande espaço nas edificações, e pode tornar-se num produto de maior utilidade e solução, contribuindo para viabilizar a energia limpa em segmentos ainda pouco explorados, como é a construção civil”, conclui Rodrigo Garcia, gerente de P&D da BYD Energy do Brasil.

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Gustavo Carvalho (Analista de P&D da BYD), Rodrigo Garcia (Gerente de P&D da BYD), Sabrina Ebert (Pesquisadora – Lab. Fotovoltaica da UFSC) e Gustavo Xavier (Pesquisador – Lab. Fotovoltaica da UFSC)

Copa do Mundo teve energia solar em estádio e usina de grande porte para fornecer eletricidade limpa

Soluções Furukawa contribuem para o sucesso do projeto Piauí Conectado

A energia solar foi um dos destaques na estrutura montada pelo Catar para a Copa do Mundo da FIFA de Futebol 2022, com o uso da tecnologia fotovoltaica para suprimento energético no sistema de refrigeração do estádio Education City, localizado em Doha, capital do país. Com o sistema de refrigeração no estádio, organizadores estimam que a temperatura não passe dos 27ºC: trata-se do primeiro empreendimento do gênero a contar com energia solar para abastecer o equipamento de climatização.

Outra medida sustentável do Catar para o torneio foi a inauguração de sua primeira usina solar de grande porte no território: o empreendimento possui 800 megawatts (MW) de capacidade instalada, e foi responsável por cerca de 10% da demanda de eletricidade do país. O avanço da energia solar no mundo tem despertado o interesse de consumidores residenciais e empresariais – e de governos, no sentido de reduzir custos, ampliar a competitividade, e reforçar a segurança de suprimento energético. A SolarEgde, fornecedora mundial de inversores fotovoltaicos e desenvolvedora da tecnologia Smart Energy, é atualmente uma das grandes referências em tecnologias e soluções para o mercado global de energia solar. Uma das inovações é a plataforma de monitoramento de sistemas e usinas fotovoltaicas instaladas em telhados, fachadas e pequenos terrenos, tanto no Brasil quando nos demais países. O sistema apresenta uma visão completa ao consumidor e ao investidor da produção e do consumo de cada usina, o que garante a otimização do que é injetado na rede elétrica, e do que fica para a própria unidade consumidora. Todas as informações são entregues em formato de relatório de desempenho.

Conectar 100% da população do estado com internet de qualidade, beneficiando mais de 3 milhões de pessoas, tanto com o atendimento mais eficiente aos usuários de serviços públicos, como, também, com a oferta de acesso WiFi gratuito em praças e outros locais, espalhados pelos 224 municípios do Piauí. Esse é o objetivo principal do projeto Piauí Conectado, um dos cases de inovação envolvendo o uso de soluções Furukawa que, em setembro, foi premiado com o Furukawa Electric Awards – na categoria Utility/Smart City.

Fruto de uma bem-sucedida parceria público-privada (PPP) – a primeira do país na área de telecomunicações–, o projeto começou a ser implantado em meados de 2019, com a construção de uma infraestrutura de rede óptica no estado do Piauí, para transporte de dados, voz e imagem. Em 2015, quando começaram os estudos para o processo licitatório, o governo daquele estado tinha apenas 400 Mb de banda disponíveis para uso, e somente 25% dos municípios do Piauí possuíam algum tipo de conectividade. Assim, o projeto foi estruturado para atender duas frentes: os pontos de acesso do governo, que incluem as escolas públicas, universidades, hospitais, delegacias e outros órgãos estaduais, e os pontos de acesso público, para a oferta de WiFi e internet grátis para a população. Um backbone em fibra óptica foi construído, para interligar os 224 municípios do estado, com garantia de qualidade e segurança às conexões em 2.400 pontos de acesso à internet distribuídos pelo Piauí.

A Furukawa é o principal fornecedor do projeto Piauí Conectado, que já tem a infraestrutura da rede preparada para novas tecnologias, como o 5G. A solução fornecida pela empresa inclui mais de 11 mil km de fibra óptica, caixas de emendas e outros acessórios, equipamentos GPON (OLTs e ONUs), software de monitoramento de rede, e ainda serviços de suporte. Além da solução completa, a Furukawa também proporcionou treinamento e certificação dos profissionais que atuam no projeto.

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Open Group Brasil 2022

Como acontece todos os anos, desde 2012, em novembro, aconteceu o “Brazil Talks 2022 – Conferência do The Open Group”, onde padrões abertos foram apresentados através de depoimentos, palestras de empresas, e casos reais.

“O evento de quatro dias aconteceu na unidade Paulista da FIAP, universidade parceira e membro do The Open Group, e contou com o registro de 269 participantes, remotos e presenciais, 8 patrocinadores e 93 empresas, de vários segmentos participando, indo, de varejo, até empresas produtoras de petróleo, passando por companhias nacionais de automação industrial, que ajudam a desenvolver o padrão O-PAS”, conta Roberto Severo, Country Manager do The Open Group para o Brasil, Peru e Colômbia.

A Nova Smar, membro do The Open Group, ativa em desenvolver o padrão para o mercado, demonstrou o uso do Open Process Automation Standard, padrão do The Open Group, em campo. O presidente da Nova Smar, Libanio de Souza, apresentou as principais características de uma ferramenta de configuração de um sistema, utilizando componentes projetos, segundo o padrão O-PAS, demonstrando a utilização das tecnologias OPC_UA, IEC 61131, Blocos Funcionais O-PAS e AML.

O evento contou com a

presença de executivos do The Open Group, como o presidente e CEO, Steve Nunn e o VP de Desenvolvimento de negócios e Segurança, Jim Hietala. Foram 24 palestras plenárias, e 6 workshops em salas de aula, com tradução simultânea (inglês-português), e transmissão em tempo real pelo You Tube.

O evento teve um dia dedicado aos arquitetos de domínio e corporativos, que possuem uma profissão muitas vezes confundidas localmente, quando puderam conversar abertamente, e trocar informações, com suporte e mediação da AEA – Associação de Arquitetos Corporativos. Cada dia focou em um tema: Arquitetura Corporativa (TOGAF e ArchiMate); Dia dos Arquitetos; Segurança, Transformação Digital; e Automação industrial, Meio Ambiente e Óleo & Gas.

Destaque-se a apresentação de Pedro Vieira, “A Convergência TI-TO como alavanca da Indústria 4.0” , que pontuou que, para que se chegue efetivamente a uma Indústria 4.0, a partir dos conceitos de Transformação Digital, é necessário investir-se na chave da convergência entre Tecnologia da Informação, Tecnologia da Operação, e Tecnologia da Engenharia. O trabalho apresentou a visão da Indústria sobre a Convergência e o CoE de IIoT da Petrobras.

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Expo ISA Brazil

AExpo ISA Brazil International Automation & Innovation, evento anual itinerante da ISA-International Society of Automation Brasil, aconteceu este ano na Unisal Lorena, com organização da ISA seção Vale do Paraíba, e reuniu diversas áreas da indústria, em uma exposição, palestras e Rodada de Negócios, co-organizada com o Sebrae – cujas empresas-âncora eram Embraer, Senai, Basf, PqTec/Nexus, 7COMm, Wipro-Pari, Sabesp, Tekno, Orica.

Flavio Briguente, da Evonik (USA), contou o caminho das pedras para a digitalização de plantas existentes na palestra Improve Proftability through Digital Transformation.

A mesa de abertura foi composta pelo senador eleito, astronauta Marcos Cesar Pontes, contou sobre sua trajetória, a importância de perseverar e estudar sempre; Claudio Makarovsky, Diretor Microsoft e ISA Executive Board Member, que falou sobre que é o #metaverso e suas implicações hoje, no dia a dia; e Ademar Poggio – Vice-Presidente ISA Seção Vale do Paraíba; Nilson Rana – Diretor Evento ISA BRAZIL e Fundador da ISA Seção Vale do Paraíba; Grasiele Augusta Ferreira Nascimento – Diretora Operacional UNISAL-Lorena; Pe. Sergio Augusto Baldim Junior – Reitor UNISAL; Sylvio Ballerini – Prefeito Municipal.

No segundo dia do evento, Gleverson Lemos, da Embraer, contou sobre a robótica utilizada pela empresa; Felipe Carvalho, da Tekno, falou sobre a interface entre TI e TA com Indústria 4.0; Nelson Alves, da Sabesp, discorreu so-

bre a importância da Automação no Saneamento do Marco Regulatório; Tania Cosentino, CEO Microsoft Brasil, enviou um vídeo sobre a participação das mulheres no mundo da automação e tecnologia; Francisco Sotelo, da Endress + Hauser, falou sobre o Potencial da Espectroscopia Raman; Juliana Favaro, da ABB, mostrou como Iniciar sua Jornada de Digitalização; Marcelo Marino, da Alutal, discorreu sobre a importância do monitoramento de vibração na Indústria; e Erik F. Maran, da Westcon, demonstrou a digitalização de Operações Industriais com Realidade Aumentada – que podia ser experienciada no stand da empresa. Jeremias Rodrigues, diretor Magna Empreendimentos, e Nilson Rana, presidente da seção Vale do Paraíba, fizeram o encerramento e sorteios.

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Encontro Técnico 2022 - ISA Seção RS e Grinst-RS

No auditório do Senai em Porto Alegre, com a presença de 60 pessoas, aconteceu, dia 22 novembro, o Encontro Técnico 2022 promovido pelas entidades ISA seção RS e Grinst-RS. O tema do evento foi Inovações em Redes Digitais e Instrumentação. O evento marcou o retorno presencial dos encontros técnicos da organização do Rio Grande do Sul.

“Com um cenário de forte concorrência global e a busca por melhorias nos processos industriais, estamos vendo um avanço exponencial de novas tecnologias aplicadas à Indústria 4.0. É o momento da exploração do potencial da tecnologia digital, de forma segura, confiável, eficiente, robusta, com a mais alta qualidade, maior disponibilidade e proporcionando benefícios na otimização dos processos e controles industriais” conta Tulio Muller, presidente da ISA Seção RS.

O evento apresentou o mercado atual de automação e instrumentação, bem como suas tendências, com o avanço na tecnologia Profibus, e a chegada do APL, Advanced Physical Layer, cenário onde, em uma mesma estrutura de rede Ethernet, se podem ter equipamentos de campo em vários protocolos (Profinet, EtherNet/IP, MODBUS/TCP, HART/IP), e tirando vantagens de algo padronizado e seguro.

O encontro mostrou um pouco da transformação digital em automação de processos, e algumas novidades em

medições de pressão, nível, vazão e posicionadores de válvulas.

Patrocinado pela Altus, foi uma intensa troca de experiências, finalizado com um coquetel de confraternização e network.

A Altus e a Vivace são parceiras tecnológicas, envolvendo atuação conjunta no mercado para fornecimento de soluções para automação de processos, utilizando o potencial conjunto das empresas para sistemas de controle, instrumentação e ferramentas de software pertinentes. Esta criativa aliança é uma ousada resposta aos desafios criados pela globalização, alta necessidade de competitividade e modernidade tecnológica, que caracterizam o mercado de automação e instrumentação em nossos dias.

SPS 2022 volta presencial

A SPS, que aconteceu de 8 a 10 de novembro de 2022, em Nuremberg, Alemanha, mais uma vez impressionou. O foco este ano não foi apenas em produtos e soluções, mas também na interação humana – o evento manteve sua plataforma ‘SPS on air’, complementando perfeitamente o evento presencial.

Visitantes profissionais de todo o mundo afluíam para descobrir os últimos desenvolvimentos e tendências de automação, através de 1.000 expositores, que cobriram uma área de 112.000 m2. Os participantes puderam envolverse em discussões sobre avanços tecnológicos, e estabelecer novos contatos. Ao longo dos três dias, o evento atraiu cerca de 44.000 visitantes.

A programação deste ano incluiu apresentações sobre temas de alta relevância para a indústria de automação,

como sustentabilidade em automação, segurança, novos métodos logísticos e integração robótica. Também havia muitos painéis de especialistas e, entre os tópicos discutidos, estava o futuro da digitalização e a importância do comércio. O estande compartilhado ‘Automação encontra TI’ também fez um retorno com 23 empresas, aproveitando a maior visibilidade oferecida por esta interação.

A exposição do próximo ano acontece de 14 a 16 de novembro, em Nuremberg.

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ISA Seção Rio de Janeiro fecha o ano debatendo transformação digital

A ISA Seção RJ reuniu mais de uma centena de pessoas no Encontro Técnico Presencial – Inteligência Artificial, Metaverso e Automação Industrial –, no Novotel Porto Atlântico, com a participação dos Keynote Speakers M.Sc Victor Venâncio Dias (IHM Stefanini e Head de Transformação Digital em OI-LatAm), e também do Pesquisador Master de P&ID em Exploração, Ismael Santos (PETROBRAS/CENPES).

Victor Venâncio reforçou pontos importantes sobre transformação digital no Brasil e os desafios a serem superados para ganharmos competitividade em avanço digital no país. Mostrou de forma contundente que 70% dos projetos de transformação digital falham, e o porquê deste fato – e as oportunidades para não fazermos parte desta estatística. Pontos como mudança de mindset dos empresários brasileiros médio e pequeno porte foram abordados.

Ismael Santos apresentou conceitos de Machine Learning e Deep Learning, e abordou um case de Digital Twins, visando à preservação da integridade das plataformas utilizando o metaverso, onde, entre outras vantagens, logrou-se reduzir necessidades de embarques para verificação da integridade de plataformas e manutenções. Pontuou ainda a importância de incentivar a educação com o viés de transformação digital, para desmistificar o falso conceito de que a digitalização irá reduzir ofertas de emprego.

O Gerente de Vendas da Linha de emissões da Durag Brasil, Renato Almeida, falou sobre Sistemas de Monitorização Preditiva das Emissões, abordando controle de queima e combustão, e divisão de emissões, particulados e

controle de vazão, mostrando alternativa preditiva da análise de dados de processo, comparando com os sistemas contínuos de emissões por meio de modelagem de dados (PEMS), e assim a previsão de emissões por meio de modelagem matemática.

O evento contou com apresentações institucionais da Aselco, Tormene Group, Superquip e USE, mostrando outras vertentes e suas expertises, e reforçando seus suportes técnicos. A Aselco, Tormene e USE levaram equipamentos de amostra ao evento.

O evento trouxe uma visão atual sobre temas que se integram no contexto de gestão ESG, Governança Ambiental, Social e Corporativa em português.

No final do evento, Jose Guilherme (USE) se despediu da presidência da ISA RJ, comemorou a volta dos eventos presenciais tão caros à comunidade, agradeceu a colaboração da diretoria, ao longo do seu mandato, e reiterou o convite à comunidade de ações de voluntariado e mentoria. Aproveitou para anunciar a eleição de Dayane Lima para o próximo biênio – 2023/2024, em assembleia ocorrida em 30/11/2022. E finalizou com uma lembrança aos queridos membros ISA Pery Ribeiro e Roberto Magalhães (in memoriam), que tanto contribuíram com a organização.

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Setor de petróleo e gás vence desafios da digitalização com os pesquisa e dados

Há algum tempo, os líderes da indústria de petróleo e gás global previam que o setor evoluiria com maior diversificação e uso de tecnologias para inovar – com consequente aumento do risco cibernético. E, como aponta um estudo da BDO Global para a indústria de petróleo e gás, a inovação pode ser uma tábua de salvação – usada para otimizar finanças e operações – ou um calcanhar de Aquiles – ignorado, até que seja tarde demais. Seus analistas apostam que, a inovação, aliada à evolução das prioridades do setor de petróleo e gás, mudará o cenário, com aplicação de nanotecnologia – mas não só ela – em todas as fases do ciclo de vida – da exploração e perfuração de avaliação e produção, transporte e refino. De fato, os analistas veem o mercado digital em petróleo e gás ultrapassando os US$ 20 bilhões, com aumento substancial em segurança ciber-

nética, e esperam mudanças na tributação dos derivados de petróleo, como meio de controlar a demanda e atender metas ambientais.

As apostas tecnológicas não ficam no setor produtivo: espera-se que quase metade de todos os contratos do setor usem tecnologia blockchain para mais rapidez, precisão e menos espaço para disputas – resposta à busca por soluções digitais para os desafios enfrentados nas indústrias de óleo e gás.

Nesse cenário, algumas tendências se destacam na produção, as mais voltadas para a otimização dos processos de manutenção e transição energética, como análise de equipamentos críticos/análise preditiva de falhas; manutenção preditiva e descarbonização. Porque a produção de petróleo e gás deve ser segura, disponível e ter uma pegada de baixo carbono. Mas, o custo de capital

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das instalações precisa cair, e isso pode ser feito introduzindo conceitos-padrão e modulares de fabricação inteligente. Estandardização e interoperabilidade de dados, no projeto e nas operações, também podem reduzir os custos de investimento e operação.

Entram aí os conceitos da Indústria 4.0, que oferecem novas formas de trabalhar em petróleo e gás. Eles fornecem uma maneira de introduzir a engenharia digital de ponta a ponta, para toda a vida útil de uma instalação. Dentro dos conceitos da Indústria 4.0, cadeias de valor integradas podem ser construídas, diminuindo custos de engenharia, aquisição, construção, modificações e manutenção de projetos; cadeias de valor integradas abertas para novos modelos de negócios e colaboração na indústria – com base em dados e serviços baseados em dados. A padronização que chega junto com esses conceitos permite instalações sob medida com plantas mais simples e robustas, e um grande potencial para introduzir robótica e autonomia nas operações.

Mais importante ainda, a Indústria 4.0 fornece uma integração vertical eficaz das instalações da indústria de petróleo. Isso torna mais simples a obtenção de dados para o tomador de decisão.

As instalações que implementam os conceitos da Indústria 4.0 perceberão os objetivos do campo do futuro, e isso está sendo facilitado com tecnologias como Redes sem fio, 4G e 5G; instrumentos com sensores independentes para processos e monitoramento, geralmente não invasivos e fáceis de instalar; equipamentos inteligentes; adoção acelerada da Internet Industrial das Coisas (IIoT), que oferece formas alternativas de integração de instrumentação, equipamentos e sistemas de controle; uso de protocolos padrão e plataforma aberta OPC-UA; automação aberta e computação em nuvem.

A diferença é que a Indústria 4.0 propõe uma mudança para uma rede em vez de uma hierarquia, e a IIoT é uma manifestação dessa abordagem de pensamento em rede. A Indústria 4.0 se baseia em automação e controle, tendo como padrões a ISA95 e OPC; a base da IIoT está na ciência de dados, computação e eletrônicos. São perspectivas complementares e necessárias que precisam trabalhar juntas, à medida que TO/TA e TI interagem.

E a implementação da Indústria 4.0 no setor de petróleo e gás envolve a construção dos Digital Twins – gêmeos digitais – para otimizar projetos e operações. E, como outros setores, o de petróleo e gás também enfrenta o desafio de implantar os gêmeos digitais no seu parque já instalado, com o agravante dos descomissionamentos, que envolvem centenas de vertentes e todas com interfaces ambientais. É importante frisar que a Indústria 4.0 não é sobre descontinuação do que existe, mas sobre melhorar o que se faz, automatizar os processos e apro-

veitar as oportunidades das novas tecnologias, encontrando maneiras eficientes de trazer esses campos para o ecossistema digital, sem desperdiçar dinheiro em ativos que podem ser desativados. De fato, o descomissionamento pode fornecer um incentivo para a digitalização das informações do projeto.

Essa transformação digital que avança no setor de petróleo e gás envolve reconhecer a enorme quantidade de dados que são gerados nos processos, a grande oportunidade que as novas tecnologias proporcionam para transformar a forma de operar o negócio, como descobrir meios para continuar trabalhando em um mundo que está por vir – e ao mesmo tempo já está aí.

É muito interessante observar que essa transformação digital e a aplicação das tecnologias envolvidas não é apenas para grandes estruturas. Pode ser aplicada a sistemas isolados, ou mesmo equipamentos.

Vale ser observado o que uma grande companhia de petróleo fez a partir de uma válvula de controle que falhou e fez o processo oscilar, e acabou por quebrar o corpo da válvula – o que custou algum tempo de parada não planejada. Pensando em como usar os dados já coletados para evitar falhas futuras, o departamento de ciência de dados da companhia usou os dados para elaborar modelos de aprendizado de máquina, orientados para detectar anomalias que não seriam percebidas de outra forma. E o que começou com uma válvula se tornou um teste em outras 15, e depois para milhares de válvulas. Mas, essa é uma

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companhia global; como dimensionar e executar isso globalmente? A companhia não fez uso de historiadores de prateleira, e não tendo a pretensão de ser uma empresa de IA, chamou uma empresa de desenvolvimento de modelagem de manutenção preditiva, com quem já trabalhavam em outras frentes. Juntas, as equipes desenvolveram algoritmos, para identificar falhas de concepção com níveis muito altos de precisão, através da tecnologia Predictive Analytics , uma extensão da Inteligência Artificial.

O desafio era dimensionar e implantar a solução em seus algoritmos de aprendizado de máquina para toda companhia porque, ainda que a mecânica da válvula seja simples, o contexto interfere, o que significa que é preciso pelo menos um modelo independente de aprendizado de máquina por válvula. E, ao final, a plataforma da empresa contratada foi capaz de gerenciar 2 milhões desses modelos.

Então, as equipes desenvolveram juntas mecanismos para monitorar mais de 8.000 equipamentos, todos os dias, incluindo dados coletados por robôs, que podem monitorar a posição das válvulas manuais, podem detectar vazamentos, vazamentos de gás, vazamentos de líquidos. E com esse trabalho diário, a companhia de petróleo pode responder de maneira mais rápida e responsável.

Como nem toda empresa tem uma equipe de cientistas de dados, para muitos casos, os sistemas comerciais têm ferramentas que encaminham bem esses problemas – talvez não para dois milhões de modelos, mas com certeza para algumas centenas. E tem muita gente envolvida em melhorar esses processos, e aumentar as capacidades, de maneira segura.

Se quisermos ser realmente bem-sucedidos numa transformação, temos de trabalhar com um ecossistema mais amplo de parceiros, onde todos se beneficiem. Nessa linha, aconteceu uma chamada pública conjunta entre Finep – financiadora de estudos e projetos – e o conselho norueguês de pesquisa (RCN), cofinanciados por empresas no Brasil que compõem o Consórcio Libra, entre elas a Petrobras, e, na Noruega, pelas empresas Shell e Equinor. Esta chamada pública foca na completa digitalização do processo produtivo em gêmeos digitais (Digital Twins), que permitem acompanhar e otimizar todas as condições de produção de uma planta de petróleo. O Grupo de Pesquisa Sistemas de Computação para E&P de Petróleo do INF-UFRGS, e o Sirius Lab da Universidade de Oslo (UiO), ficaram responsáveis por esse projeto inovador.

“Nosso objetivo no Projeto Petwin de gêmeos digais para otimização e gerenciamento da produção de petróleo e gás é otimizar e gerenciar a produção; é um projeto de pesquisa que envolve vários parceiros, cada uma das partes contribuindo nas suas competências. A ideia é fomentar a cooperação internacional para esta área de digital twins, e ter um resultado prático que possa ser aplicado

pelas empresas”, conta o professor Dr. João Cesar Netto, do INF – Instituto de Informática da UFGRS – Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Mas, não apenas pelas empresas participantes, para toda a comunidade, incluindo as provas de conceito – obviamente os dados secretos/sensíveis das empresas participantes não serão publicados –, os resultados práticos de ferramentas, relatórios, conclusões e artigos. Nem poderia ser diferente, já que é uma chamada pública para promover a inovação – que virá através de aplicações dessas pesquisas do grupo.

“A gente faz a pesquisa e deixa os resultados num nível de maturidade que prova o conceito demonstrado num ambiente relevante, ou seja, provamos que ele funciona. E aí o desenvolvimento na forma de produto acontece pelo mercado. Estamos na fase em que há a demonstração de conceitos e funcionamento de protótipo em ambiente relevante, porque trabalhamos com dados reais para demonstrar que é possível. Posteriormente, uma empresa pode desenvolver um produto comercial baseada nesses conhecimentos. A função da universidade é justamente permitir que todos tenham acesso a possibilidades de levar inovação para as diversas empresas e setores.”

Parte da equipe do INF/UFRGS

Um gêmeo digital é uma representação virtual de um sistema real físico, com os dados desse sistema físico monitorados em tempo real – ou tempo de operação –, ou seja, se acontece um evento no local físico, ele é imediatamente transmitido para o modelo representado, dando acesso a todos os dados que estão acontecendo no mundo físico. É uma representação digital dos equipamentos reais, e daquilo que acontece neles com todos os dados durante a operação, ao longo do tempo. Se muda a temperatura num determinado ponto, isso é registrado no local físico, e também no gêmeo digital, para que se possa trabalhar com eles de forma simultânea com a operação.

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O gêmeo digital é um grande concentrador dos dados do que está acontecendo no mundo físico. Ao mesmo tempo que se monitora, se podem tomar ações preventivas, como por exemplo um ponto da cadeia de escoamento está com pressão alterada e, com uma ação preventiva, se pode melhorar a condição de operação do sistema. Ou, a verificação de integridade, como por exemplo, quando a temperatura de terminado equipamento não pode passar de determinada medida, porque isso pode gerar danos sérios – com o gêmeo digital se pode intervir automaticamente.

“Entrando no mundo do Data Science, também posso usar os dados do que já aconteceu, e fazer previsões do que vai acontecer, e o que pode ajudar a sustentar ou aumentar a produção em determinado momento, depois de tomar ações recomendadas para a otimização do processo. Com esse volume de dados, se pode simular “o que aconteceria se” – e as possibilidades acompanham a imaginação, como o que aconteceria se um equipamento injetasse 10 unidades de gás, ao invés de O2? O que aconteceria com a integridade e com a produção? Posso ter aplicações que usam esses modelos computacionais para fazer previsões de cenários, sem ter de experimentar isso no mundo físico – essa é uma das grandes vantagens dos gêmeos digitais. E ainda, usando a massa de dados que fui coletando ao longo de tempo, eu posso aplicar as novas tecnologias de inteligência artificial e machine learning ou

Aprendizado de Máquina, para prever comportamento, verificar se existem anomalias, e outras aplicações. Note que, para boa parte das aplicações baseadas em Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina, é preciso ter conteúdo, é preciso ter dados. E o gêmeo digital permite ter esses dados integrados num lugar único – porque tenho como acessá-los de um ponto único – sejam dados do sistema de automação, de manutenção ou das diversas suítes do SAP. E com essa disponibilidade, se pode fazer o planejamento da produção, e colocar algoritmos inovadores de aprendizado de máquina para fazer previsões em diversos pontos das plantas”, conta o Professor Netto.

Existem desafios que o projeto procura resolver, como a unificação da nomenclatura ou a compatibilização dos significados e nomenclatura desses dados. Porque um engenheiro de automação pode denominar um objeto de maneira diferente do pessoal de gestão; cada área tem um jargão, e o desafio é ter uma visão compatibilizada desses dados, ou seja, quando se fala de uma

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temperatura de um elemento, todos os acessos ao banco de dados vão referir-se de uma forma única àquele objeto e valor associado.

Então, essa unificação utiliza inglês? Sim e não.

O Professor Netto explica que, quando se desenvolve uma ontologia (vocabulário+significado), também se agrupam vários sinônimos, e se orienta a utilização dos dados com base no seu significado.

No PetTwin o foco é demonstrar aplicações que possam dar insights de melhorias e otimização – como um determinado poço vai desenvolver sua produção, por quantos anos, e a partir de qual época é preciso agir para otimizá-lo, e de que maneira. Mas, o projeto não é restrito a isso. Pode ser aplicado à manutenção, e o grupo de pesquisadores já está desenvolvendo uma aplicação, valendo-se do fato de que, para gerar aprendizado, é preciso volume de dados. Mas, como trabalhar com equipamentos com uma falha rara, uma taxa de falha pequena?

“ Há dificuldade de aplicar algoritmos de aprendizado de máquina, quando não existe um histórico de base, mas, com o Gêmeo Digital, se pode simular comportamento de falhas e, a partir daí, ter massa de dados para rodar o algoritmo de IA, e fazer predição de falhas em equipamentos que têm baixo índice de falhas, mas alto risco. Por exemplo, pode-se aplicar no Gêmeo Digital de uma válvula subsea, que dura muitos anos sem uma falha sequer, mas que, se falhar, pode gerar derramamento de óleo. Então, através do Gêmeo Digital, se pode modelar o tempo, passando mais rápido que o real, fazendo com que as falhas apareçam no ambiente virtual, coletando esses dados, e colocando para rodar o algoritmo, e aí, então, fazer a predição para a válvula

do mundo físico, a válvula real ”, resume o professor Netto.

Assim, de maneira segura, se consegue gerar um conjunto de dados, que modelam um grande espaço de tempo, equivalente ao que ocorreria na realidade. Mas, os Gêmeos Digitais se sobrepõem aos já existentes gerenciadores de ativos comerciais?

“ Não. Os gerenciadores fazem bem seu trabalho, mas suas bibliotecas estão separadas, às vezes isoladas, ou têm utilização apenas no seu próprio espectro de aplicação. A ideia do Gêmeo Digital é que o historiador que existe nesse sistema comercial seja uma de suas fontes de dados; um CLP seja outra fonte de dados; o sistema de manutenção outra fonte; tudo o que o pessoal fez durante o tempo de projeto, outra fonte. E o Gêmeo Digital busca reunir e prover acesso inequívoco para as aplicações. Então, sempre que se buscar a temperatura de um equipamento, através da unificação e da organização dos dados, independentemente do nome que ele tenha no historiador ou no ERP, o Gêmeo Digital vai saber exatamente o que está usando. Sua interface única proporciona a visão integral de todo o fluxo dos processos – causas e efeitos estão integrados, e são visíveis no Gêmeo Digital ”, destaca o professor Netto.

O PetWin está rodando há 18 meses, mas ainda leva algum tempo para terminar. As interações entre os diversos pesquisadores acontecem em reuniões periódicas. Para o desenvolvimento das provas de conceito, protótipos e estudos de caso, a equipe recebe situações verdadeiras, e trabalha com dados reais, porque a ideia é de que, no final dos 42 meses, se tenham definições pertinentes da integração dos dados, que esteja pronta a

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@Aveva

principal parte da ontologia relativa à produção, e protótipos que demonstrem a viabilidade de como desenvolver soluções a partir dele.

O grupo de pesquisadores já tem resultados bem interessantes da conceituação e aplicação do Gêmeo Digital. É bem aguardado o desenvolvimento de como fazer um Gêmeo Digital de uma planta brownfield – que vem sendo elaborado através das empresas parceiras e do professor especialista em modelagem.

Uma empresa que já iniciou o caminho para o desenvolvimento de um modelo de dados para seus ativos (equipamentos, instrumentação e pipelines) e operações é a Evonik. Esses modelos permitem um cenário independente do fornecedor de ferramentas de software. Um aspecto do modelo de dados dos ativos é que ele associa uma sequência de nomenclatura exclusiva, por exemplo, uma estrutura de quebra de planta, a um ativo específico. Uma planta inteira pode então ser mapeada e preenchida com atributos definidos pelo modelo de dados. De fato, outras fontes de dados, como sistemas de gerenciamento de documentos e modelos 3D, também podem ser vinculadas. Isso fornece dados contextualizados para os usuários, que é o valor que se busca nesses projetos.

O modelo de dados é a tecnologia central para um Gêmeo Digital, e um grande desafio para realmente utilizar a tecnologia é a cultura e as pessoas necessárias para modernizar a maneira de trabalhar.

A Evonik reconheceu o desafio adicional de implementar o Digital Twin em uma fábrica que já está em operação e um esforço conjunto está em andamento para criar roteiros específicos das plantas para a implementa-

ção de tecnologias digitais – o que vai levar tempo e consumir recursos significativos para implementar a mudança, mas a empresa está certa de que o desenvolvimento agregara valor ao negócio.

As equipes que estão trabalhando com o Gêmeo Digital na Evonik esperam realizar economias em várias frentes: na eficiência de engenharia para projetos de capital, o que é especialmente verdadeiro para otimizações de plantas existentes; na troca de dados com parceiros externos com base em padrões internacionais; na entrega de dados para produção no final de um projeto; no planejamento de manutenção mais rápido, com instruções passo a passo virtuais com os fornecedores; e outras.

O Professor Netto lembra que a necessidade de um especialista para fazer uso de produtos de prateleira, e mesmo de resultados de pesquisas, depende do momento em que se vai utilizar a solução, porque o Gêmeo Digital é aplicado a todo o ciclo de vida de um processo.

O que o mercado pode ter certeza hoje é de que o Brasil tem gente capacitada para atendê-lo. O INF/ UFGRS tem uma equipe com 8 bolsistas BCIT de graduação; 6 mestrandos propondo novos algoritmos; 5 doutorandos trabalhando na fronteira do conhecimento de arquitetura e modelo de dados, além de ontologia; 3 pós doutores, que já trabalharam na indústria em diversas áreas; 2 mestres para suporte. A equipe grande e multidisciplinar tem ainda 8 professores e muitos alunos da graduação, inseridos nos temas afetos ao projeto, que se tornam aptos para atuar nas áreas relacionadas.

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Um cenário de forte concorrência global e a transformação digital no mercado de Óleo e Gás

Introdução

Com um cenário de forte concorrência global e a busca por melhorias nos processos industriais, estamos vendo um avanço exponencial de novas tecnologias aplicadas à Indústria 4.0.

Processos, fluxos de trabalho, a forma de gerir o desempenho, estão mudando drasticamente. As operações não podem mais funcionar em execução linear ou isolada das diversas áreas da indústria: o mundo, a cada dia, fica mais conectado.

A transformação digital em andamento traz novas tecnologias para apoiar o próximo salto de produtividade e performance na indústria, e envolverá a reinvenção de muitos setores ao redor do mundo, através da utilização de tecnologias de ponta.

Neste sentido, a aderência ao mundo digital tornase um fator decisivo para sobrevivência na competição.

A 3ª revolução industrial, conhecida como a revolução técnico científica, foi onde tivemos um grande avanço em termos da eletrônica, principalmente nas décadas de 1970 e 1980 e, que possibilitaram a evolução das redes digitais, com sua consolidação nos anos 2000.

Com o advento da tecnologia digital, a convergência dos dados foi um catalisador para ganhos significativos para a automação e para a gestão industrial como um todo.

Tudo isso criou o caminho para que, em 2011, na Alemanha, se pudessem ter as primeiras conversas de idealização sobre a Indústria 4.0.

Vale lembrar que foram necessários mais de 240 anos, desde a criação da máquina à vapor de James Watt (1769), para ouvirmos, pela primeira vez se falar em Indústria 4.0 pela primeira vez, em 2011.

Já vemos vários segmentos industriais se preparando e se adaptando a esta transformação, deixando a tradicional estrutura de pirâmide hierárquica para a arquitetura estruturada de rede.

Com a Indústria 3.0, os sistemas de negócios foram integrados de forma linear, do sensor ao software empresarial. Embora essa arquitetura funcione, é mais complexa de implementar, pois, todas as informações precisariam fluir por todos os níveis. Também é mais difícil de se manter, pois, requer diferentes conjuntos de habilidades para gerenciar cada camada.

O setor de Óleo e Gás, por sua importância na cadeia de fornecimento, vem tornando-se cada vez mais

digital. A transformação digital neste setor vem trazendo uma série de benefícios: a conectividade entre equipamentos, o uso de drones, a inteligência artificial, entre outras tecnologias, que propiciam muitos ganhos em termos de produtividade, eficiência e segurança.

A digitalização e o monitoramento remoto na indústria de Óleo e Gás offshore tem sido uma inovação com resultados operacionais interessantes.

Figura 1 - Estrutura de pirâmide hierárquica x a arquitetura estruturada de rede

Figura 2 - O MQTT cria uma arquitetura segura, altamente escalável para aplicativos industriais e IoT.

A 4ª Revolução Industrial está aqui e remodelando o chão-de-fábrica por meio da transformação digital. Acesso a dados em tempo real, computação em nuvem e aprendizado de máquina são as forças motrizes por trás da Indústria 4.0. Outro ponto fundamental da transformação digital, e como alcançá-la, é arquitetura chamada Unified Namespace (UNS). Simplificando, um UNS é um repositório centralizado de dados estrutura-

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dos, no qual qualquer aplicativo ou dispositivo pode assinar ou publicar dados. A arquitetura mais comum para um UNS é construí-lo em um broker MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Um broker MQTT é uma entidade intermediária, que recebe mensagens publicadas por clientes, filtra as mensagens e as distribui aos assinantes. As razões pelas quais a maioria dos fabricantes usa o MQTT como o UNS são porque ele é leve, com payload de mensagens com tamanho máximo de 260 MB, rápido, uma arquitetura aberta, acessível a todos os consumidores, possui relatórios por exceção, apenas as alterações são relatadas (publicadas/assinadas), e é orientado pela borda (Edge).

A transformação digital e o mercado de automação de processos e instrumentação

Espera-se que o tamanho do mercado global de automação e instrumentação de processos ultrapasse os US$ 82 bi, em 2022, com um CAGR de 5,5%. Já o Mercado Global de Automação deve ultrapassar US $330 bi, com um CAGR de 9%.

2022. A Internet das Coisas (IoT) vem como um agente facilitador da Indústria 4.0, permitindo a conexão e comunicação de vários componentes e em vários níveis, incluindo os sistemas ciberfísicos, sensores, atuadores, máquinas, equipamentos, pessoas, etc. e, mais do que isto, permite a interação entre as partes envolvidas, criando uma nova camada de dados, e tendo informações em tempo real praticamente. Com a possibilidade de dados na nuvem, ganhou-se a flexibilidade tão esperada de acessar as informações em qualquer lugar do mundo, e observar como está o comportamento de seus equipamentos. Quando se expande a conectividade na indústria, é possível observar toda a cadeia movida a dados. É esperado um novo patamar na questão de gerenciamento de ativos com o IoT.

Mas, neste mercado de Iot, alguns desafios ainda são enfrentados em relação a segurança, redes, software e as novas e complexas dependências. Os avanços digitais, se, por um lado, trazem melhorias, agilidades, performance, etc., por outro, criam novas formas de vulnerabilidades, que são exploradas maliciosamente. Vale lembrar que uma maioria dos sistemas industriais não foram projetados para conexão à internet, nem mesmo com a preocupação com a segurança, mesmo diante das mudanças para redes abertas. A IoT é uma tecnologia emergente ainda e, apesar do número cada vez maior de empresas lançando produtos no mercado, faltam padrões e mesmo ferramentas de softwares de segurança em IoT adequados para monitorar os dispositivos legados.

Tivemos um crescimento enorme de aplicativos e ferramentas de software, aliado às novas plataformas de hardware, com CPUs poderosas (ARMS, Low Power etc.), o que vem garantindo uma maior adoção de produtos de instrumentação e automação de processos em todos os setores.

O mercado de Ethernet industrial deve ultrapassar os US$ 50 bi, em 2022, e cresce a mais de 15% ao ano, principalmente agora com o advento da Indústria 4.0, e onde há a necessidade de uma rede de comunicação eficiente que conecte todos os diversos níveis e componentes de forma escalável, flexível e segura.

O mercado de IoT vem crescendo a uma taxa de quase 20% ao ano, e deve ultrapassar US$ 500 bi, em

Figura 4 – Os desafios do Iot Nesse cenário, ainda, onde vemos a aplicação da inteligência artificial e aprendizagem de máquina, a consideração dos fatores humanos torna-se importante e necessária para garantir a segurança. A heterogeneidade do ecossistema apresenta alguns desafios multiníveis e dinâmicos, que precisam ser abordados.

Outro ponto de destaque neste movimento de evolução digital é a utilização dos Gêmeos Digitais (Digital Twins), que utilizam representações digitais das instalações operacionais, por exemplo, no setor de Óleo e Gás, com representações de uma plataforma, reserva-

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Figura 3 – A transformação digital no mercado de automação de processos

tórios de petróleo, sistema submarino, equipamentos críticos, refinarias, etc. A tecnologia de Gêmeos Digitais simula cenários e antecipa soluções. Ela trabalha com dados reais da planta em produção e cria uma versão digital, orientando com mais precisão e segurança como os produtos serão fabricados, sem interromper os processos. Tem potencial para contribuir para a redução de custos operacionais, e o aumento da eficiência e segurança nas nossas operações dos processos e relações entre eles.

Por exemplo, no mercado de Óleo e Gás, existem uma série de aplicações, como por exemplo, monitorar em tempo real o desempenho operacional da planta ou áreas específicas, além de orientar a tomada de decisões em diferentes cenários. É a tecnologia auxiliando a otimização do cumprimento do plano de produção, com a máxima rentabilidade.

Sem contar ainda com uso da inteligência artificial e aprendizagem de máquina com modelos mais cada vez mais precisos, onde se consegue garantir a operação no seu ponto de maior resultado econômico. Recursos poderosos de integração de aspectos de projeto e de operação, simulação e predição. Além disso, tem-se o acompanhamento em tempo real, aumentando a possibilidade de identificação de desvios, e a necessidade de ajustes e correções com maior rapidez e eficiência nos processos.

A capacidade dos Gêmeos Digitais de manusear e realizar operações com um volume de dados considerado é outra vantagem na possibilidade da simulação rápida e avançada.

Além disso, a convergência da TI e TO, tecnologias de Big Data, Iot e o advento do 5G impulsionarão o crescimento do mercado digital na área de processos industriais: alta velocidade, largura de banda e baixa latência.

É o momento da exploração do potencial da tecnologia digital, de forma segura, confiável, eficiente, robusta, com a mais alta qualidade, maior disponibilidade e proporcionando benefícios na otimização dos processos e controles industriais.

E ainda, os equipamentos de campo envolvidos em medições e controles poderão manusear uma grande quantidade de dados, com grande facilidade e tempo de resposta, poderão permitir atualizações de firmware e funcionalidades de forma automática, poderão armazenar manuais e mesmo arquivos de interfaces, com ferramentas de configuração como DD/EDDL/FDI (Intelligent Device Management (IDM) – carregará automaticamente os arquivos, quando o equipamento estiver conectado, e desta forma evitará erros de versões e poderá sempre estar atualizado). Fácil configuração através de webservers. Novos equi-

pamentos, sensores e novas funcionalidades serão desenvolvidas. Com mais flexibilidade com consumos de energia nos equipamentos, permitindo interfaces mais poderosas, do tipo IHM.

Mas, e o parque instalado? Vai ser descartado?

Antes de respondermos a estas questões, é importante ter em mente que uma grande parte da indústria de processos do Brasil ainda está no estágio mais simples de automação. Mesmo daqui há 10 anos, pode ser que uma boa parte ainda não terá seus processos com as vantagens da indústria 3.0.

Certo é que, em novas fábricas, estas têm uma maior probabilidade de serem projetadas e construídas, pensando em automatizar ao máximo seus processos. E, existe, hoje, uma jornada de introdução a essa nova realidade, processo muito particular a cada companhia, e com etapas diferentes de maturidade em direção à indústria 4.0.

Esta transição para o mundo digital 4.0 não deve ser encarada como um projeto, e sim como estratégia pelas empresas, e mais do que isso, não exige necessariamente o descarte completo do antigo em favor do novo. O importante é analisar o mercado, o ambiente de seus negócios, de forma a ganhar pontos relevantes para produzir, gerar e gerir alinhados com a estratégia do negócio, e que se possa garantir a competividade. Esta tem sido a estratégia das empresas de Óleo e Gás.

Certamente, em plantas críticas e com grandes volumes de negócios, este processo deve ser cauteloso. Pensando no parque instalado com tecnologia já desatualizada, e lembrando que a Internet não foi desenvolvida inicialmente com foco na segurança em mente, e sim, na velocidade e disponibilidade, e que além disso, muitos sistemas industriais já existem há muito tempo, como uma colcha de retalhos de sistemas de controles e redes novas e antigas, vários equipamentos, e que foram instalados ao longo do tempo, fica clara a vulnerabilidade em questão, em todo este legado. Essa interconectividade se estende além dos sistemas operacionais e das redes de controle industrial para as redes de negócios, e viceversa. Consequentemente, existem, potencialmente, milhares de pessoas com acesso direto e indireto a sistemas críticos e, literalmente, dezenas de milhares de maneiras de invasores atacarem esses sistemas. Vale lembrar ainda que nas últimas décadas, as redes de TI (tecnologia da informação) e de automação convergiram entre si, ou seja, integraram-se uma à outra, na chamada arquitetura integrada. Isso estabeleceu condições favoráveis a ataques cibernéticos, já que as redes de automação têm pouca “maturidade”, em relação aos controles de segurança cibernética.

Outro fato que merece destacar é que, em redes in-

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dustriais, nem sempre se estabelece controle de segurança de borda, o que já garante uma certa proteção. A zona industrial DMZ tem sido utilizada. Uma Industry DMZ (zona industrial desmilitarizada) é uma camada de segurança de rede adicional entre as redes de TI e Industrial OT (Operational Technology). O IDMZ fornece uma zona de buffer entre zonas de segurança não confiáveis (por exemplo, TI) e zonas de segurança confiáveis (por exemplo, Industrial) para intermediar as conexões, para que nenhuma comunicação de rede direta seja permitida entre zonas de segurança não confiáveis e confiáveis. A infraestrutura IDMZ consiste em vários dispositivos de rede, incluindo, entre outros: dispositivos de segurança/firewalls, servidores IDMZ, servidor de rede virtual privada (VPN), switches e roteadores. Além disso, podemos ainda citar algumas regras e padrões que merecem atenção:

• Segurança de ponta a ponta, edge devices com TPM (Trusted Platform Module) e protocolos seguros (MQTT, AMQP);

• Hardware de computador padronizado com um plano de ciclo de vida;

• Sistema operacional padrão com correções rotineiras;

• Ferramentas de software comercial padronizadas e homologadas;

• Solução de gestão de acesso e identidade suportada para usuários e ativos;

• Meios suportados e atualizados para um ativo identificar e defender-se de um ataque;

• Segurança de rede, Plataformas de firewall, Tecnologias de servidor virtual;

• Fortalecimento do sistema;

• Segurança de aplicativos;

• Segmentações com níveis de acessos e autenticações;

• Funcionalidade e segurança de domínio;

• Métodos de transferência de arquivos e dados protegidos;

• Métodos de acesso remoto protegidos;

• Uso de equipamentos Iot padronizados e homologados;

• Uso de normas ISA95 e IEC62443.

Na questão deste processo de transição para a transformação digital e o parque instalado, deve-se atentar que nem todas as tecnologias incluídas na Indústria 4.0 devem ser aplicadas e, certamente, vai depender de cada empresa, seu ambiente de negócio, e o nível de competividade que sua estratégia possui. O fato é que existem inúmeras possibilidades de uso dessas tecnologias para a transformação dos negócios em cada setor industrial. E mais do que isto, o uso destas tecnologias, além dos benefícios de performance como um todo, pode estabelecer novos patamares nas áreas de serviços

e nas relações entre empresas.

Industria 4.0 e a Manutenção Inteligente

Na cadeia de valores da indústria, a manutenção tem um papel fundamental, que é manter o maior grau de disponibilidade produtiva com segurança, e permitir o uso dos ativos em todo o seu ciclo de vida, no menor custo operacional.

A manutenção preditiva, no contexto da transformação digital, é uma abordagem de monitoramento técnico proativo estabelecida, e que usa recursos avançados de análise de dados, baseada em aprendizado de máquina e inteligência artificial para monitorar dados de equipamentos e ativos. Os modelos de aprendizado de máquina são treinados usando dados históricos para detectar qualquer comportamento anormal que pode indicar sinais precoces de falha. Ao detectar um problema precocemente, ações preventivas oportunas podem ser tomadas, e possíveis adiamentos não programados ou paradas não planejadas podem ser evitadas.

Figura 5 – Equipamentos desenvolvidos com Inteligência Artificial Com as tecnologias da Indústria 4.0, por exemplo, o uso de Iot, podem-se ter facilidades e benefícios na gestão dos ativos que, somados à Inteligência Artificial, podem levar a mais assertividades na tomada de decisões, em relação à manutenção. Os sistemas aprendem baseados na coleta de dados dos ativos da planta. Os dados são enviados para a Nuvem, e com uso de algoritmos de predição baseados em Mineração de Dados e/ou Aprendizado de Máquina, vão gerar as metodologias de aprendizagem que permitirão maior eficiência, maior disponibilidade, paradas programadas, menores custos de intervenções, ou seja, a manutenção inteligente.

Tradicionalmente e de forma geral na indústria, cuidar de equipamentos e ativos em uma planta tem contado com a substituição de equipamentos ou partes e peças, após um tempo definido, e esta abordagem às vezes significa que esta substituição é feita sem necessidade, e em momento de impacto na produção. Outra estratégia é a manutenção corretiva, onde se espera falhar para tomar a ação, e aí, sem dúvidas, o impacto pode ser grande.

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Figura 6 – Posicionador Inteligente x Diagnósticos Avançados

Na Figura 6, temos um posicionador VIVACE, o VVP10, que tem diversas funcionalidades e diagnósticos avançados. Os dados brutos alimentam a análise preditiva incorporada ao posicionador de válvula. Como os sensores são integrados ao posicionador, a atualização dos dados pode acompanhar a dinâmica rápida dos movimentos da válvula de controle. Esses sensores monitoram continuamente o controle de movimento, as mudanças de pressão, condição da válvula e atuador, condição do posicionador e condição do ambiente operacional. Isso significa que o desempenho da válvula de controle pode ser mantido em níveis ideais, monitorando continuamente e tomando as ações preventivas necessárias. Os diagnósticos são exibidos na forma de contadores de eventos, gráficos específicos e tempos de operação, oferecendo limites, configuráveis pelo usuário, para geração de alarmes que ajudam no gerenciamento de ativos e redução do custo total de propriedade (total cost of ownership), reduzindo assim os custos gerais com manutenção.

No mercado de Óleo e Gás, as grandes companhias vêm cada vez mais em busca de metodologias e facilidades que possam facilitar a manutenção. Neste viés, podemos citar a Shell, que utiliza a manutenção preditiva em seus ativos para melhorar sua confiabilidade e, portanto, sua eficiência. Um exemplo são modelos de aprendizado de máquina para monitorar válvulas de controle, com a intenção de identificar tendências de desgastes e falhas, que possam causar impacto com a interface com o fluido do processo. Com o tempo, as partes mecânicas da válvula de controle, como o plugue, a sede, a gaxeta, podem degradar e causar vazamentos, ou aumentar a variabilidade do processo.

A Shell, através do uso da inteligência artificial, detecta situações iniciais nas válvulas de controles e, desta forma, pode ter condições de fazer a manutenção inteligente.

Cientistas de Dados da Shell desenvolveram modelos de aprendizagem de máquinas que podem analisar milhares de dados simultaneamente e, assim, permitir que seus engenheiros possam extrair insights desses dados. Usando dados históricos, estes modelos são treinados para reconhecer anomalias nos conjuntos de dados. Os alertas são acionados quando pequenas anomalias são detectadas, para que uma investigação mais aprofundada e mais assertiva com a manutenção proativa possa ocorrer. Estes modelos possuem alta confiabilidade na identificação de falhas.

As análises de manutenções preditivas das válvulas de controle pela Shell:

– Melhoram os controles, diminuindo a variabilidades dos processos;

– Ativam a detecção precoce de falhas, antecipando possíveis reais problemas;

– Reduzem custos de manutenção, ao fornecer informações mais assertivas e confiáveis sobre a real necessidade de intervenção;

– Melhoram a produtividade, disponibilidade, desempenho de forma geral, com segurança operacional.

E, o mais interessante para o mercado é que estas soluções de manutenção preditiva foram recentemente liberadas para as operadoras da indústria de energia no mercado aberto, via Open AI Energy Initiative, que foi lançada pela Shell e parceiros Baker Hughes, C3 AI e Microsoft. É um ecossistema aberto de soluções baseadas em inteligência especificamente para a indústrias de energia e processos.

Ao trazer suas soluções para o mercado, a Shell busca incentivar que outras empresas façam o mesmo, e assim se acelere a adoção da tecnologia de inteligência artificial em toda a indústria. A Iniciativa da Open AI Energy fornece uma estrutura aberta para a construção de soluções interoperáveis, como modelos baseados em inteligência e física, bibliotecas de diagnósticos e serviços.

A Shell planeja acelerar seu programa de manutenção preditiva também explorando casos de uso adicionais no C3 AI Suite, incluindo integridade de ativos, otimização de produção, otimização de sistema, segurança e sustentabilidade.

A manutenção preditiva com inteligência artificial e aprendizagem de máquina permite que a Shell identifique a degradação e as falhas dos equipamentos antes que elas aconteçam, permitindo que os operadores tomem medidas proativas, e evitem paradas não planejadas dispendiosas, interrupções de produção e riscos potenciais ao meio ambiente e à segurança humana. O equipamento monitorado inclui válvulas de controle, bombas, compressores e outros componentes críticos.

Como parte do programa de manutenção preditiva

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da Shell, a equipe do projeto modelou o posicionamento esperado da válvula, com base nas condições do processo, e então, começou a monitorar suas posições reais e previstas. Subsequentemente, a manutenção preditiva para válvulas de controle, através da ferramenta, detectou um desvio entre a posição real da válvula e sua posição prevista, e disparou um alerta. Na Figura 7, a linha azul mostra a posição real da válvula obtida do controle, e a linha verde mostra a predição. As caixas verdes mostram quando ocorreram os desvios.

dizado, pode-se ter a continuidade de funcionamento, sem interrupções desnecessárias, em muitos casos.

A manutenção preditiva também leva a uma vida útil remanescente mais longa dos equipamentos, uma vez que danos secundários são evitados, enquanto uma força de trabalho menor é necessária para realizar os procedimentos de manutenção.

Com a inteligência artificial e aprendizado de máquina, aumenta-se a segurança operacional, e se podem otimizar ainda mais os processos com base em dados em tempo real.

Conclusão

Figura 7 – Posições x Anomalias (Fonte: “THE SHELL JOURNEY TOWARDS Global Predictive Maintenance”)

A linha vermelha na Figura 8 mostra a saída do controlador. A linha verde mostra a do feedback de posição da válvula de controle, e a linha azul mostra a variável de processo. A variável de processo se manteve linear, em relação ao feedback da posição da válvula. Em resposta à saída do controlador, foi tentando trazer a variável do processo de volta ao valor definido. Consequentemente, a análise deste monitoramento pelo usuário recomendou uma investigação sobre a saúde da válvula de controle. A investigação revelou que a válvula estava oscilando de 5% a 10%, até seis vezes em menos de um minuto, e então o movimento quase parava e começava de novo. Isso se repetia continuamente. Como resultado, a substituição ou reparo da válvula, e até mesmo do posicionador, está sendo considerada. Essa detecção precoce de um problema potencial fez com que a manutenção pudesse ser planejada no melhor momento, antes da falha causar um impacto maior.

Estamos passando por uma transformação digital que parece ser somente o início de uma revolução. Este novo mundo permite a exploração do potencial da tecnologia digital em vários segmentos e, principalmente, no mercado de Óleo e Gás, de forma segura, confiável, eficiente, robusta, com a mais alta qualidade, maior disponibilidade, e proporcionando benefícios na otimização dos processos e controles industriais.

A tecnologia embarcada nos produtos que atendem a Indústria 4.0 permite o próximo passo na melhoria de performance da instrumentação com alta confiabilidade, e rumo à excelência operacional: habilidades preditivas e cálculos complexos que proporcionam melhorias significativas de performance, e facilitam a manutenção preditiva.

São habilidades built-in, e onde os equipamentos aprendem a partir de dados, sem a necessidade de programação explícita do usuário, e onde permitem detecção segura, automatizada e autônoma no tratamento de dados dos sensores, de anomalias na gestão de ativos, entre outros.

Vários equipamentos possuem algoritmos para facilitar a manutenção preditiva, antecipando falhas, e criando condições aprendidas quando em operação, para maximizar o tempo de operação, aumentando a disponibilidade até a parada programada.

De maneira simples, utilizar inteligência artificial nos equipamentos de campo leva a melhores resultados: custos, otimização de tempo, menos falhas, paradas não programadas e manutenções preventivas.

Referências

– Material Indústria 4.0 – César Cassiolato

– https://www.vivaceinstruments.com.br/pt/neuron, acessado em 26/11/2022

Figura 8 – Dados do Posicionador de Válvulas (Fonte: “THE SHELL JOURNEY TOWARDS Global Predictive Maintenance”)

As vantagens são inúmeras, e podem reduzir significativamente os custos, eliminando a necessidade de tempo de inatividade planejado em muitos casos.

Ao prevenir uma falha com um algoritmo de apren-

– https://nossaenergia.petrobras.com.br/, acessado em 26/11/2022

– Velthuis Klein, Nikki, “THE SHELL JOURNEY TOWARDS global predictive maintenance”

– www.shell.com, acessado em 26/11/2022

Art.com NºControle&Instrumentação 276|2022

Reduzindo as pegadas de operações de petróleo e gás através da tecnologia

A Welltec se estabeleceu no Brasil em 2009, e desde então a empresa dinamarquesa tem solidificado a sua posição como a principal provedora de tecnologia avançada para operadores da indústria de energia.

A extensão do litoral brasileiro é um ímã para atividades econômicas, como o turismo, porém, apenas no interior das praias de Macaé, rodeada por restingas, há um ponto principal para outra potência econômica, o que é geralmente considerado o centro da indústria de petróleo e gás no Brasil.

Enquanto as operações de petróleo e gás podem ser classificadas em aproximadamente 20 segmentos, a prestadora de serviços dinamarquesa Welltec é altamente ativa em dois aspectos centrais de Completação e Intervenção – estes podem ser respectivamente considerados como o design e a implementação da infraestrutura de poços, e a subsequente otimização de recursos, através da manutenção.

Em ambas as frentes, a Welltec está liderando no aspecto ambiental, no cerne da sua oferta de valor, auxiliando os operadores a aumentarem a eficiência e a reduzirem as emissões de carbono.

O Vice-Presidente de Área, Marcelo Batocchio, prevê aproximadamente 50 colaboradores na região da América Latina, com ampla atividade em curso, no Brasil e na Argentina.

“Nós trabalhamos com operadores da indústria de energia ao redor do mundo. Aqui, no Brasil, o nosso foco é o mercado offshore, onde desempenhamos operações convencionais e sofisticadas, com praticamente todos os operadores residentes no país. Nossas tecnologias mais avançadas são parte do portfólio local, e este agrega grande valor a respeito de precisão operacional, confiança, redução de custos e, o mais importante, a redução de emissões.”

O processo licitatório (ou licitação) para acordar a prestação de serviços é um evento regular na indústria, e a celebração, em janeiro, de um contrato de três anos de Intervenção Mecânica para a Petrobras sinaliza uma expansão significativa de obrigações para a Welltec – tendo investido recentemente em uma nova base, suas intenções na região estão claras.

Uma nova instalação em Macaé

Projetando e fabricando internamente todos os produtos e serviços (principalmente na Dinamarca), a Welltec utiliza a abordagem de estabelecer polos centrais para atender a demanda, exatamente onde ela surge, e isso significa uma presença permanente no Brasil, por mais de uma década.

O crescimento exponencial durante este período, especialmente por volta de 2017, foi fundamental para a decisão de constituir maior capacidade operacional.

Investindo na personalização de uma nova base em Macaé, em abril de 2021, a instalação agora comporta as operações de Completação e Intervenção, fornecendo espaço para a mobilização de equipamentos, testes e manutenção, com áreas completamente dedicadas à manutenção e à montagem de produtos. A partir de maio de 2021, a instalação concluiu o processo de obter duas das mais avançadas normas da indústria: ISO9001 versão 2015, e o Instituto Americano de Petróleo (API) Q2 – garantindo o padrão dos sistemas de gestão internos.

A base de Macaé da Welltec é composta de 1.500 m2 de oficina e 750 m2 da área de escritórios, totalizando um terreno de aproximadamente 3.000 m2

“A nova base possui um papel importante no cenário atual, pois, nos auxilia a administrar uma grande parte da atividade regional do mesmo local, desde a fabricação de produtos, até a entrega e o suporte operacional.”

Os benefícios da expansão não se limitam aos aspectos imediatos do negócio e, conforme o Brasil vai se tornando um importante centro de inovação e suporte para toda a região, a base da Welltec de Macaé se prepara para receber matérias-primas e equipamentos para atender também os mercados na Argentina, e continuar trabalhando no desenvolvimento de soluções em outros países, como Bolívia e México.

“O crescimento sustentável gera constantemente novos empregos e oportunidades para profissionais de diversas áreas, e nós também estamos comprometidos com escolas técnicas e universidades, onde futuros talentos estão em processo de concluir uma educação de qualidade.”

Art Controle&InstrumentaçãoNº276|2022
Marcelo Batocchio Vice-Presidente de Área da Welltec (América do Sul)

A colaboração produz o sucesso

Apesar dos desafios mundiais da indústria originadas pela atual Pandemia de Covid, 2021 foi um ano de conquistas notáveis para a Welltec e os seus principais parceiros, no Brasil. O ano começou com uma instalação pioneira da primeira completação inteligente de poço aberto – uma instalação submarina tecnologicamente avançada.

Este poço de águas ultra profundas foi o culminar de extensa colaboração, após o estabelecimento de canais de comunicação estreitos entre o HQ na Dinamarca e os colaboradores locais, facilitando o design e o processo de qualificação no Brasil. Criado em parceria com a Shell e a Petrobras, a nova completação possibilita o monitoramento em tempo real, e o controle de um reservatório de muitas zonas. A colaboração local vai além da entrega de tecnologia exclusiva, mas também significa integração e compatibilidade com conceitos pertencentes aos clientes.

“Além do fornecimento de equipamentos importantes, que tiveram um papel essencial no desenvolvimento de novos conceitos de poço no Pré-Sal, temos muito orgulho da nossa participação [em 2021], e do fornecimento de equipamentos para o projeto da Petrobras conhecido como TOTUS, no qual o operador comprovou publicamente uma redução de custos de construção de 30 milhões de dólares.”

O comprometimento com a constante pesquisa e o desenvolvimento relevante para a área, com a redução de CO2,e com benefícios ambientais relativos à construção e à manutenção de poços, continua sendo a base do negócio da Welltec.

“Um objetivo importante que buscamos alcançar, em termos de otimização de processo, é a construção do primeiro poço sem cimento do mundo. É uma meta extremamente ousada, mas que irá promover, talvez, uma das principais mudanças no conceito de construção de poços da história.”

Olhando para o futuro

Solidificando a sua posição como a principal provedora de tecnologia avançada para operadores da indústria de energia, a Welltec está determinada a continuar trabalhando para atender as necessidades dos operadores na América do Sul, e além. Outros clientes locais incluem o operador multinacional, Equinor, presente no Brasil por mais de 20 anos, e com o qual a Welltec também tem uma parceria importante na região da Escandinávia.

“Permanecemos atentos ao mercado, uma vez que licitações são lançadas regularmente, e novos operadores estão chegando ao país. No curto prazo, nosso foco é corresponder adequadamente a estas licitações, e na importância dos equipamentos necessários para iniciar contratos, como uni-

dades de cabo elétrico, equipamentos de controle de pressão, novas ferramentas, etc.”

As parcerias firmadas com operadores nacionais e internacionais, no Brasil, têm sido um importante condutor de crescimento e inovação, e o trabalho com agentes globais, como Equinor, Shell e Petrobras, tem sido crucial para a implementação de novos projetos de construção no Pré-Sal – com a Petrobras garantindo um prêmio de inovação na Conferência de Tecnologia Offshore 2021, em Houston.

De fato, tudo que é pioneiro no Brasil pode servir como referência para uso global, devido aos grandes benefícios obtidos.

“Nossos parceiros locais possibilitam que nós trabalhemos continuamente em novos equipamentos e soluções, que quebrem paradigmas e mudem a forma que trabalhamos em termos de construção, manutenção e abandono de poços.”

“Esperamos continuar exercendo o papel de um fornecedor exclusivo da tecnologia avançada para o desenvolvimento do Pré-Sal. Estamos fazendo tudo que está em nosso alcance, para atingir os objetivos de nossos clientes de forma plenamente satisfatória, entregando melhorias em cada etapa, reduzindo a pegada de instalações e operações subsequentes.”

Marcelo Batocchio possui mais de 28 anos de experiência dedicados à indústria de energia upstream, com experiência em Perfilagem, Completação e Testes de Poços. Marcelo já trabalhou nos mercados onshore e offshore, incluindo projetos de Completação Inteligente em águas ultra profundas. Ele comanda uma equipe técnica de alto nível, que apresenta soluções inovadoras para os clientes da Weltec.

Sobre a Welltec

A Welltec é uma empresa de tecnologia global, que desenvolve e proporciona soluções eficientes, de alta tecnologia, para a indústria de energia.

A empresa foi fundada em 1994, e cresceu rapidamente, através do fornecimento de tecnologia robótica inovadora para operadores de petróleo e gás. Em 2010, a Welltec introduziu um novo segmento de negócio, com foco no desenvolvimento de produtos de Completação. A comercialização desses produtos começou em 2014, e a empresa agora é uma líder global, no campo de tecnologia de obturadores expansíveis de metal. Os produtos e serviços inovadores da Welltec são projetados para otimizar o desempenho e a integridade de um poço, em qualquer ambiente.

Através da engenharia avançada e do design leve, as soluções da Welltec têm ajudado clientes a aumentarem a eficiência operacional e reduzirem as pegadas de carbono de forma segura e sustentável, por mais de 25 anos.

Art NºControle&Instrumentação 276|2022
Marcelo Batocchio – Vice-Presidente de Área da Welltec (América do Sul)

Ameaças à segurança cibernética avançam

O infográfico divulgado pela ENISA – Agência da União Europeia para a Segurança Cibernética – destaca as principais ameaças à segurança cibernética que devem surgir, até 2030.

Essa identificação da ENISA foi feita após um exercício de previsão de 8 meses. Com o apoio do seu grupo de especialistas, da CSIRTs Network e dos especialistas da EU CyCLONe, a ENISA realizou um brainstorming num Threat Identification Workshop, para encontrar soluções para os desafios emergentes.

“A mitigação de riscos futuros não pode ser adiada ou evitada. É por isso que qualquer visão sobre o futuro é o nosso melhor plano de seguro. Como diz o ditado: “é melhor prevenir do que remediar” – É preciso responsabilidade de tomar todas as medidas possíveis antecipadamente, para garantir que aumentamos nossa resiliência, ao longo dos anos, para um cenário de segurança cibernética aprimorado em 2030, e além”, disse Juhan Lepassaar, diretor executivo da ENISA.

O exercício mostra que as ameaças identificadas e classificadas são extremamente diversificadas, e ainda incluem aquelas mais relevantes hoje. O que se aprendeu é que as ameaças de hoje ainda precisam ser abordadas, pois, mudaram de caráter. Observou-se também que o aumento das dependências e a popularização de novas tecnologias são fatores essenciais que impulsionam as mudanças. Esses fatores aumentam a complexidade do exercício e, portanto, tornam a compreensão das ameaças ainda mais desafiadora.

As conclusões deste exercício pretendem servir de incentivo à ação.

Realizada entre março e agosto de 2022, a metodologia incluiu exploração colaborativa, com base na análise de fatores políticos, econômicos, sociais e tecnológicos, também conhecidos como análise PESTLE, identificação de ameaças

e oficinas de priorização de ameaças. O estudo considerou os quatro grupos de atores de ameaças referidos no relatório ENISA Threat Landscape, e usou a taxonomia de ameaças atual, dividindo as ameaças em categorias de alto nível, com foco específico em ameaças intencionais.

Para identificar ameaças, os especialistas envolvidos no projeto recorreram à prototipagem de ficção científica ou SFP – histórias que permitem aos participantes explorar uma variedade de futuros abordados por diferentes ângulos, baseado em um cenário futuro, derivado de tendências e vivenciado do ponto de vista de um personagem fictício. A ideia era inferir modelos de ambientes futuros, usando pesquisas. A análise, portanto, incluiu técnicas de planejamento, e 5 cenários foram concebidos:

1. Blockchain, deepfakes e crimes cibernéticos em um ambiente rico em dados;

2. Cidades inteligentes ecológicas, sustentáveis e interconectadas (atores não estatais);

3. Mais dados, menos controle;

4. Energia sustentável, força de trabalho automatizada/de curto prazo;

5. Legislação, viés, extinções e ameaças globais.

Os representantes do Grupo de Trabalho Horizontal sobre Questões Cibernéticas de todos os Estados-Membros da UE realizaram uma visita de estudo à sede da ENISA, em Atenas. E as ameaças de 2030 foram apresentadas, para dar início à discussão sobre a gestão de crises cibernéticas na UE, sobre a estratégia da Diretiva sobre Redes e Sistemas de Segurança da Informação (NIS2), e sobre a certificação.

Controle&InstrumentaçãoNº276|2022

O CPU800 é um controlador do sistema LC800, com protocolo Modbus-HSE, que fornece maior conectividade e flexibilidade de aplicação ao sistema. Através de cartões de E/S, de protocolo HART e de dispositivos Modbus, centralizados no controle discreto via lógica ladder, permite um sistema único e integrado. Os dois canais Ethernet garantem alta disponibilidade de controle, comunicação peer-to-peer determinística entre CPUs, supervisão, e ainda suporta redundância, fornecendo ao processo alto nível de segurança.

O CPU800 é a oitava geração de controladores da Nova Smar, e a experiência acumulada em diversos ramos industriais está refletida neste controlador. É recomendado para as mais diversas instalações, simples e complexas, e em uma vasta gama de indústrias, como petroquímicas, tratamento de água, farmacêutica, alimentícia, açucareira, geração de energia, siderúrgicas, entre outras.

Plataforma de controle expansível, formada por conjuntos de processadores independentes, distribuídos em uma comunicação horizontal de alta velocidade, para controle de processo e de manufatura; com redundância hot standby e classe D3Foundation; Ethernet redundante dual; Redundância com chaveamento automático e sem impacto; Tempo de Varredura do Processador de 10~500 ms, configurável pelo usuário; Capacidade de Backup da Memória da CPU de 10 anos; Fonte de Alimentação DF50: 90~264 Vca (50~60 Hz) ou 127~135 Vcc DF56: 20~30 Vcc; Carga Típica da CPU de menos de 70%; método de Reinicialização do Sistema automático após restabelecimento de energia.

A Handheld Group, fabricante de computadores móveis robustos, anunciou o lançamento do Algiz 10XR, um tablet Windows ultra robusto de 10 polegadas, que combina durabilidade, com desempenho robusto em campo, 5G e recursos à prova de futuro.

O Algiz 10XR é um tablet Windows de 10 polegadas, que traz gráficos duas vezes melhores e um desempenho mais rápido. A comunicação 5G pode lidar com fluxos de vídeo ao vivo, e tarefas de largura de banda pesada, como mapeamento. O Algiz 10XR foi desenvolvido para trabalho de campo ou outros ambientes desafiadores dentro da logística, mineração, transporte público, segurança pública, gerenciamento de resíduos ou GIS; também foi projetado com modularização e personalização.

Trabalha em plataforma Intel Elkhart Lake x6000, para um desempenho confiável; com Windows 10 Enterprise LTSC (64bit); tela sensível ao toque de 10 polegadas de alta resolução, legível à luz solar, com vidro super-endurecido, e modo chuva e luvas; recursos à prova de futuro 5G, 4G/LTE dados de alta velocidade, Wi-Fi, BT; receptor dedicado GNSS u-blox NEO-M8U multibandas para um posicionamento preciso; IP65 e robustez MIL-STD; Bateria de dia inteiro, com capacidade de troca a quente; opcional, leitor de código de barras integrado e NFC; Possibilidade de extensões personalizadas, via mochila.

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Com a introdução da ICF 20-2, a sucessora da lendária EVRA(T) 15/20, a Danfoss projetou uma válvula solenoide que conta com um design mais compacto e seguro, sendo compatível com uma ampla gama de aplicações.

A válvula solenoide EVRA(T) é histórica na refrigeração industrial, sendo conhecida por sua fácil configuração e manutenção. Mas, à medida que aumenta a demanda por aplicações de refrigeração sustentáveis e eficientes, aumenta também a necessidade de soluções mais seguras, ecológicas e versáteis. É por isso que a Danfoss apresenta a válvula ICF 20-2, válvula solenoide de última geração, que irá substituir a EVRA(T) 15/20.

A ICF 20-2 foi projetada para uma fácil instalação, conta com um design à prova de vazamentos, que compreende uma faixa ampla de pressões e temperaturas, além de compatibilidade de aplicações diversas, como parte da plataforma ICF.

Uma das melhorias projetadas é a substituição das flan-

ges e gaxetas desatualizadas da EVRA(T) 15/20 pela soldagem direta da ICF 20-2. O corpo forjado da válvula ICF 20-2 é mais fácil de configurar e de realizar manutenções, permitindo uma operação à prova de vazamentos, sob pressões mais altas e temperaturas mais baixas.

Combinada com a soldagem direta à prova de vazamentos, uma junta de tampa superior plana torna a ICF 20-2 compatível com a maioria dos refrigerantes naturais, incluindo CO2, em aplicações de até -60°C, e até 65 bar. Essa variedade de funcionalidades facilita a transição ecológica, atendendo as demandas cada vez mais rigorosas do setor de refrigeração, incluindo diversos fluidos refrigerantes, com segurança e confiabilidade.

Como parte da plataforma ICF, a ICF 20-2 foi projetada para uma compatibilidade perfeita, nas mais variadas aplicações. Isso significa uma liberdade de adaptá-la às necessidades específicas de cada sistema de refrigeração, sem comprometer a capacidade de manutenção ou o desempe-

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C&I_276
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Work the Future

Ninguém disse que a evolução é fácil. Mas é parte integrante da criação, especialmente iniciativas voltadas para uma economia simbiótica industrial. É por isso que a Yokogawa tem instigado uma variedade de projetos envolvendo material de biomassa e plantas virtuais de energia: avançando para uma harmonia vital, reunindo empresas e indústrias díspares para diálogo e conectividade que levam a um futuro sustentável. Yokogawa. Evoluindo para dias mais sustentáveis.

Controle&Instrumentação
yokogawa.com/planet/ Co-innovating tomorrow é uma marca registrada ou marca comercial da Yokogawa Electric Corporation.