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30 de Maio, 2022

Yokogawa e DOCOMO Conduzem com Sucesso Teste de Tecnologia de Controle Remoto Usando 5G, Cloud e IA - Direcionamento de operações remotas e autônomas para as indústrias de processo -

Tóquio, Japão – 30 de maio de 2022

 

Yokogawa Electric Corporation (TOKYO: 6841) e NTT DOCOMO, INC. (DOCOMO) anunciaram hoje que realizaram um teste de prova de conceito (PoC) de uma tecnologia de controle remoto para processamento industrial. O teste PoC envolveu o uso em um ambiente de nuvem de uma IA de controle autônomo, o algoritmo Factorial Kernel Dynamic Policy Programming (FKDPP)*1 desenvolvido por Yokogawa e pelo Nara Institute of Science and Technology, e uma rede de comunicações móveis de quinta geração (5G) fornecida pelo DOCOMO. O teste, que controlou com sucesso uma operação de processamento simulada da usina, demonstrou que 5G é adequado para o controle remoto de processos reais da usina.

 

A tendência de localização de instalações de produção em áreas remotas e/ou perigosas nos últimos anos está alimentando uma crescente demanda por operações industriais remotas e transformando a forma como as pessoas trabalham. Enquanto isso, os equipamentos utilizados nas usinas para purificar e refinar recursos e materiais para produtos essenciais podem se deteriorar após muitos anos de uso, de modo que a regulamentação e o controle remoto e autônomo seriam extremamente benéficos. Uma solução possível é instalar dispositivos de ponta equipados para comunicações sem fio de alta velocidade nas usinas e empregar IA de controle autônomo baseado em nuvens para controlar o equipamento dinamicamente. A Yokogawa já provou que seu algoritmo FKDPP é uma solução autônoma de controle AI viável. Em um teste de campo em uma usina química*² em fevereiro passado, durante 35 dias o FKDPP controlou com sucesso processos conhecidos por serem difíceis de automatizar usando tecnologias de controle PID*3 e APC*4 existentes, e que, portanto, tinham sido realizados manualmente. A combinação do FKDPP e a nuvem com 5G, que oferece baixa latência e a capacidade de conectar um grande número de dispositivos, promete ser uma tecnologia central para alcançar a autonomia industrial.

 

 Visão geral PoC

Após um acordo entre Yokogawa e DOCOMO anunciado em 14 de abril de 2021, o teste de demonstração foi conduzido para verificar se um sistema de controle de nível de três tanques*5 poderia ser controlado usando FKDPP na nuvem através de uma rede 5G. Foi estabelecido um nível de água alvo, foram realizados testes com ciclos de controle de baixa a alta velocidade e confirmados os efeitos da latência das comunicações móveis no controle do FKDPP. Em comparação com 4G, o teste demonstrou que especialmente com o controle de alta velocidade que o 5G proporciona 1) menor latência, 2) menos excesso em relação ao nível de água alvo, e 3) é capaz de lidar com um ciclo de controle tão curto quanto 0,2 segundos, conseguindo assim um melhor controle para uma qualidade mais estável e maior eficiência energética.

 

Aplicação futura prevista de 5G, nuvens e IA para a autonomia industrial

 

Yokogawa, que tem defendido o conceito de automação industrial para a autonomia industrial (IA2IA) desde 2019, visa aplicar a tecnologia 5G para controle remoto de usinas. Em colaboração com DOCOMO e clientes, continuará realizando iniciativas avançadas destinadas a facilitar uma mudança em direção à autonomia industrial.

 

DOCOMO continua a aprimorar e desenvolver suas tecnologias de rede, criar redes avançadas adaptadas às necessidades de clientes específicos e desenvolver soluções 5G para diversos fins públicos e privados.

 

Tanto a Yokogawa quanto a DOCOMO, como membros da 5G Alliance for Connected Industries and Automation (5G-ACIA), que está buscando aplicações industriais para 5G, continuarão a avaliar o uso de 5G para operações remotas e autônomas de usinas. Ao realizar demonstrações em uma ampla gama de usinas de clientes e ao examinar a confiabilidade das comunicações e questões relacionadas à latência durante o uso a longo prazo, as empresas se esforçarão para alcançar o controle autônomo 5G e AI. A 5G-ACIA apresentará os resultados deste teste de demonstração em Hannover Messe 2022*6, entre 30 de maio e 2 de junho.

 

*1 O algoritmo FKDPP AI, que utiliza tecnologia de aprendizagem de reforço, pode ser aplicado a todos os tipos de aplicações de controle, incluindo aquelas que não podem ser automatizadas com métodos de controle existentes, tais como controle PID ou APC, para alcançar objetivos simultâneos convencionalmente desafiadores, tais como alta qualidade e eficiência energética (ver anexo para detalhes).

*2  Ver comunicado de imprensa (In a World First, Yokogawa and JSR Use AI to Autonomously Control a Chemical Plant for 35 Consecutive Days): https://www.yokogawa.com/news/press-releases/2022/2022-03-22/)

*3 O controle Proporcional-Integral-Derivativo, proposto pela primeira vez por Nicolas Minorsky em 1922, é uma tecnologia de controle de infraestrutura para indústrias de processamento que é usada para controlar itens como quantidade, temperatura, nível, pressão e ingredientes. Ele implementa o controle visando valores-alvo baseados nos cálculos P, I e D de acordo com os desvios entre os valores atuais e os definidos. Em alguns casos, devido às características da expressão matemática, um valor pode exceder (ultrapassar) o valor estabelecido ou levar tempo para se ajustar para evitar ultrapassar.

*4 O Controle Avançado de Processos usa um modelo matemático para prever respostas de processo e fornecer valores definidos para o loop de controle PID em tempo real, a fim de melhorar a produtividade, qualidade e controlabilidade. Ele é facilmente aplicado para controle para aumentar a produção, reduzir o tempo de trabalho e economizar energia. O APC resulta em desvios menores nos dados, tornando possível aproximar-se mais dos limites de desempenho operacional (ou seja, desempenho ótimo), mas não é hábil em responder à rápida vaporização de fluidos, reações químicas similares, grandes mudanças na composição do material e mudanças nas máquinas.

*5 Um sistema de controle de três níveis de tanques que é usado para treinamento e experimentos envolvendo a regulação do fluxo de água de um nível para o próximo com o objetivo de controlar o nível de água no tanque mais baixo.

*6 Uma das maiores exposições internacionais de manufatura do mundo, que atraiu cerca de 6.500 empresas e 220.000 pessoas em 2019. https://www.hannovermesse.de/en/

 

 

Sobre a Yokogawa

A Yokogawa fornece soluções avançadas nas áreas de medição, controle e informação para clientes de uma ampla gama de indústrias, incluindo energia, produtos químicos, materiais, produtos farmacêuticos e alimentos. A Yokogawa trata de questões do cliente relativas à otimização da produção, dos ativos e da cadeia de fornecimento com a aplicação efetiva de tecnologias digitais, permitindo a transição para operações autônomas.

Fundada em Tóquio em 1915, a Yokogawa continua a trabalhar para uma sociedade sustentável através de seus 17.500 funcionários em uma rede global de 119 empresas, abrangendo 61 países.

Para mais informações, visite www.yokogawa.com

 

Sobre a NTT DOCOMO

A NTT DOCOMO, a principal operadora móvel do Japão com mais de 83 milhões de assinaturas, é uma das maiores contribuintes mundiais para as tecnologias de redes móveis 3G, 4G e 5G. Além dos principais serviços de comunicação, DOCOMO está desafiando novas fronteiras em colaboração com um número crescente de entidades ("+d" parceiros), criando serviços de valor agregado interessantes e convenientes que mudam a maneira como as pessoas vivem e trabalham. Sob um plano de médio prazo para 2020 e além, a DOCOMO é pioneira em uma rede 5G de ponta para facilitar serviços inovadores que irão surpreender e inspirar clientes além de suas expectativas.

https://www.docomo.ne.jp/english/

 

Os nomes de corporações, organizações, produtos, serviços e logotipos aqui mencionados são marcas registradas ou marcas comerciais da Yokogawa Electric Corporation, NTT DOCOMO Inc., ou de seus respectivos titulares.