Industrial Edge: A oportunidade energética
*Por Natalya Makarochkina
À medida que as tecnologias digitais se estendem da máquina à rede e ao data center, elas trazem novas oportunidades de eficiência, transparência e sustentabilidade. Como se não bastasse o impulso para descarbonizar a energia como parte dos esforços para combater a mudança climática, o recente aumento nos preços da energia trouxe um forte contraste com a necessidade de reexaminar como geramos, distribuímos e consumimos eletricidade.
Tem sido bem argumentado que a simples geração de mais eletricidade não é a resposta para a imensidade de requisitos que estão sendo enfrentados agora. É preciso obter maior transparência, gerenciamento e eficiência na distribuição e utilização para usar melhor o que está disponível, mesmo que a demanda possa exigir volumes maiores.
A crescente digitalização, por meio da aplicação de tecnologias, como IoT Industrial (IIoT), 5G e automação, gerenciadas por meio de sistemas assistidos por IA, ofereceu mais insights e visibilidade de como a eletricidade é mais usada do que nunca. Assim como a Indústria 4.0 trouxe o digital para a indústria e a manufatura, criando a borda industrial, essa mesma tendência em energia, a Eletricidade 4.0, pode ter suas metodologias adotadas e implementadas na indústria, habilitadas por sistemas de gerenciamento inteligentes, aproveitando a experiência do mundo dos data centers, microrredes e energia segura. Com essas ferramentas, serviços e percepções, os setores podem garantir que utilizem a energia da forma mais eficiente possível, mesmo quando se transformam para atender às necessidades e demandas do futuro.
Eletricidade 4.0
O setor 4.0 é a aplicação de tecnologias digitais aos processos do setor, apoiando, habilitando e ampliando as tecnologias operacionais (TO). Dentro disso, a borda industrial é o subconjunto da computação de borda em que a TO e as tecnologias da informação (TI) se combinam para aplicar análises de alta velocidade em um sistema localizado e no local, abordando vários desafios industriais e de fabricação. A borda industrial pode oferecer soluções simples, seguras e altamente disponíveis, poderosas soluções autônomas de computação de borda que podem ser gerenciadas remotamente. Elas podem ser aplicadas a ambientes perigosos, severos e extremos para garantir a alta disponibilidade, evitando falhas e não se recuperando delas.
A Eletricidade 4.0 representa uma evolução na forma como a eletricidade é gerada, distribuída e gerenciada, ao incorporar tecnologias digitais de ponta. Essa inovação desempenha um papel fundamental no futuro energético, impulsionado por fontes de energia renovável e metas de redução de carbono. Essa abordagem inteligente permitirá que a eletricidade seja entregue de forma eficiente e oportuna, atendendo às demandas em constante mudança e armazenando energia quando não é imediatamente necessária. Além disso, a Eletricidade 4.0 viabiliza a criação de redes inteligentes em cidades inteligentes, atendendo tanto ao aumento da demanda quanto à capacidade de ajustar a produção de energia de acordo com as necessidades. Os operadores de rede serão capazes de usar informações valiosas para prever o uso de eletricidade, aumentando a eficiência e a resistência do sistema, enquanto integram consumidores de energia de grande porte no novo paradigma energético.
Liderança em dados
A crescente onda de digitalização no setor, impulsionada pelos esforços de transformação, especialmente, a implementação da IIoT, significa que os setores estão mais bem posicionados do que nunca para coletar e gerenciar dados sobre o uso de energia. No entanto, os setores nem sempre foram capazes de transformar esses dados em inteligência, nem de aproveitá-los em tempo real.
Conversando com Dalia Adib, líder de prática, líder de computação de borda da empresa de análise STL Partners, Dalia enfatizou a importância de poder agir rapidamente, com baixa latência nos dados de sensores e IIoT coletados, em vez de centralizá-los em um data center remoto.
O desenvolvimento do Industrial Edge, essa interface entre TO e TI, significa que agora existem recursos para utilizar todos os dados de cada sensor, máquina e linha.
Oportunidade de inteligência
A interface, que é a borda industrial, tem o potencial de oferecer maior visibilidade de toda a infraestrutura, desde o sensor de borda até o insight inteligente. Com uma visão holística do uso de energia em toda a organização, a modelagem preditiva pode garantir que o gerenciamento fique à frente da demanda.
Com a probabilidade de muitas regiões geográficas sofrerem algumas restrições no fornecimento de energia em um futuro próximo, à medida que forem iniciadas grandes transições para fontes de energia renováveis, a capacidade de prever com confiança o consumo e a demanda, moderá-los quando necessário e apoiar as metas de sustentabilidade são ações vitais. O potencial de coleta de informações por meio da IIoT, combinado com o poder de computação implantado na borda para aplicar análises, permitir a automação e até mesmo a operação autônoma, pode aumentar a resiliência, reduzir o tempo de inatividade e garantir a eficiência.
A IoT pode facilitar os regimes de manutenção preditiva, monitorando o desempenho e a eficiência, permitindo o gerenciamento remoto, para identificar onde podem ocorrer falhas. Medidas preventivas podem então ser tomadas para garantir a continuidade. Isso se aplica não apenas à produção e ao processamento, mas também a toda a operação por meio da distribuição de energia e da TI.
Há muitos exemplos de setores que estão assumindo a liderança para trazer os benefícios, de ponta a ponta, da IIoT, da computação de ponta e da inteligência direta para seus negócios, como a Tver Carriage Works, uma empresa com mais de um século de existência, sediada na cidade de Tver, a noroeste de Moscou. Ela implantou uma infraestrutura de data center modular gerenciada pelo EcoStruxure Data Center Expert para atingir seu objetivo de transformação digital de sua empresa de manufatura. Fabricando trens elétricos, material rodante e carruagens para viajar a mais de 200 km/h, ela precisava de poder computacional próximo às linhas de fabricação para melhorar a eficiência, aumentar a resiliência e reduzir o tempo de inatividade.
A maior estação de tratamento de águas residuais do Brasil, a Aquapolo, obteve um aumento de 15% na eficiência operacional, com um custo de propriedade mais baixo, fornecendo água potável para mais de 500.000 clientes. Isso foi alcançado e, ao mesmo tempo, melhorou os padrões de conformidade para a proteção ambiental. Lá, o EcoStruxure Augmented Operator Advisor conecta vários sistemas industriais por meio de uma estrutura de controle de borda, conectando o Harmony HMI, a instrumentação Foxboro e os switches ConneXium.
Insights profundos
Os avanços já feitos pelos setores para implementar a digitalização trouxeram muitos benefícios, unificando a TO com a TI na borda industrial. Ao incorporar as lições da Eletricidade 4.0, os setores podem melhorar ainda mais a eficiência, a resiliência e a capacidade de gerenciamento.
Com os desafios esperados em um futuro próximo, à medida que o mundo faz a transição para operações e energia líquida zero, as organizações que obtiveram insights profundos do sensor ao núcleo terão a capacidade de prever, implementar e se adaptar às mudanças.
*Por Natalya Makarochkina, Vice-Presidente Sênior, Divisão de Energia Segura, Operações Internacionais da Schneider Electric
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