De vez em quando, ouço alguém dizer que a digitalização (ou tornar-se digital) é a próxima grande novidade no setor de água. Não olhe agora, mas a digitalização está aqui e está aqui há algumas décadas. Pelo menos partes da indústria da água já são digitais há algum tempo.
As concessionárias de água estão se tornando digitais desde que os computadores se tornaram práticos na década de 1950. As primeiras pessoas que aproveitaram a tecnologia digital foram as pessoas do setor financeiro, que perceberam que era possível usar computadores para imprimir contas e acompanhar os clientes que pagaram ou não.
Talvez esses computadores não fossem apenas brinquedos. Vamos dar uma olhada em como o progresso tecnológico nos levou ao uso atual, vibrante e bem estabelecido da tecnologia Digital Twin.
O início
Depois das finanças, os engenheiros hidráulicos aproveitaram o poder dos computadores. Por que? Porque resolver problemas de rede de tubulação envolve resolver milhares ou até milhões de equações simultâneas não lineares. Uma tarefa impossível manualmente, mas ideal para a computação digital. Esses primeiros modelos podem ser considerados os primeiros “gêmeos digitais” na água. Hoje, muito poucos problemas hidráulicos de tubulação e bombeamento não são resolvidos em computadores com modelos hidráulicos. Alguns dos primeiros modelos incluíam KYPIPE, WADISO, CYBERNET e LIQSS.
Em seguida, veio o design. Desenhar planos para projetos envolvia trabalho tedioso com canetas e conjuntos de letras Leroy em papel ou mylar. O Computer-Aided Design (CAD) tornou o desenho, as revisões associadas e a colaboração muito mais fáceis – e economizou muito papel. Criar e compartilhar planos digitalmente simplificou o processo de design. Grandes plotters de mesa substituem as mesas de desenho. Agora, pode ser apenas um pdf.
Outra área a ser digitalizada foi o gerenciamento de ordens de serviço. Esse processo também envolvia pedidos de papelada que se acumulavam rapidamente e eram difíceis de manter organizados. Os sistemas informatizados de gerenciamento de manutenção (CMMS) substituíram os pedidos de documentação e permitiram um rastreamento muito mais fácil do trabalho. Hoje, muitos trabalhadores de manutenção carregam tablets ou laptops em seus caminhões.
À medida que a tecnologia avançava, um desenhista podia desenhar planos com CAD e também manter os mapas do sistema em CAD. Então, os Sistemas de Informação Geográfica (GIS) foram além do CAD e realmente fizeram tubos com propriedades como diâmetro e material. Isso tornou os canais digitais mais inteligentes e ajudou a dar suporte ao gerenciamento de ativos, que também evoluiu do julgamento básico para processos reproduzíveis e quantificáveis. A ligação entre GIS (ou CAD) e modelos hidráulicos avançou a modelagem, eliminando a necessidade de entrada de dados tediosa.
Os sistemas analógicos de telemetria que acompanham as instalações remotas existem há muito tempo. No entanto, a sua conversão para Sistemas Digitais de Controlo de Supervisão e Aquisição de Dados (SCADA) permitiu que estes dados fossem utilizados para apoiar a tomada de decisões operacionais. Os gravadores analógicos de caneta e tinta foram substituídos por monitores digitais sofisticados, e os bancos de dados podem fornecer informações que os gráficos analógicos não conseguiam. Hoje, os dispositivos da Internet das Coisas (IoT) trouxeram novos níveis de capacidade e flexibilidade que estão além do SCADA em alguns casos.
Um dos maiores custos operacionais dos sistemas de água era a leitura do medidor. Demorou um pouco mais do que algumas das outras tecnologias digitais, mas agora, a Leitura Automatizada de Medidores (AMR) assumiu o negócio de leitura de medidores, alimentando os dados de uso do cliente de volta aos sistemas de cobrança que iniciaram a digitalização em primeiro lugar. Depois de alguns anos, as empresas de medição perceberam que poderiam obter mais da medição digital do que apenas leituras do medidor e passaram para a Infraestrutura de Medição Avançada (AMI) para adicionar mais funcionalidades. Isso abriu portas para big data na compreensão dos clientes.
Agora e no Futuro
Captura de tela de um bairro suburbano no contexto de um software
Esta captura de tela mostra um gêmeo digital de água que une dados GIS e dados SCADA. Neste exemplo particular, o gêmeo digital está sendo usado para mostrar canos isolados e clientes sem água.
Então, hoje em dia, quando alguém diz que estamos “nos tornando digitais”, eles precisam olhar em volta e perceber que a indústria da água não está se tornando digital – ela se tornou digital.
Isso significa que estamos no fim da revolução digital?
Dificilmente. Somos apenas mais um passo no caminho da digitalização. Cada uma dessas tecnologias digitais descritas acima funciona bem para o que foi projetada para fazer. Mas, assim como as crianças não podem interagir umas com as outras, essas tecnologias digitais também não aprenderam a brincar juntas. Com o tempo e um a um, a interação foi estimulada e as crianças, quer dizer, as tecnologias digitais, passaram a se divertir muito mais juntas.
Hoje, modelos hidráulicos e software GIS podem passar dados de um lado para o outro. Os sistemas SCADA podem fornecer a matéria-prima para as ordens de serviço. A cada dia, formas mais impressionantes de colaboração entre esses sistemas estão sendo desenvolvidas. E é a colaboração desses sistemas para o bem maior que recebeu o nome de “gêmeos digitais”. Esses sistemas não apenas contêm dados para seu propósito original declarado, mas agora podem se comportar como o sistema original do mundo real que deveriam modelar - um verdadeiro gêmeo. Agora eles podem apoiar a tomada de decisões melhor do que qualquer sistema de software único, e o lado do sistema de água real do gêmeo pode ser construído e operado melhor do que nunca.
E a evolução não acabou. O compartilhamento de dados entre sistemas digitais está avançando a uma velocidade vertiginosa. O pessoal de operações e manutenção, que nunca pensou que usaria um computador em seu trabalho, está descobrindo que seu trabalho é mais fácil e eficiente com sistemas digitais. Equipes de pesquisa e desenvolvimento de todo o setor estão investindo pesadamente em tecnologia digital. Mesmo em uma indústria conservadora como a da água, avanços tecnológicos parecem acontecer diariamente. Não há fim à vista.
De acordo com Alireza Parhami, da DC Water , “Em meus quase 20 anos de prática como Engenheiro de Modelagem Hidráulica, vi em primeira mão como o advento da IoT e a disponibilidade de dados abundantes mudaram a indústria de tomar decisões operacionais proativamente ou usando o limitado conjunto de dados sobre como utilizar e aproveitar melhor o ecossistema rico em dados ao qual as concessionárias de água têm acesso. O Digital Twinning é o veículo que abre caminho e oferece infinitas oportunidades de tomada de decisão baseadas em dados para a equipe de Operações e Engenharia para mitigar riscos, operar os ativos de maneira otimizada e fornecer uma experiência superior aos seus clientes”.
Conteúdo postado originalmente em: Blog Bentley
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