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Beatriz Braga Moura |

Simulação e Realidade virtual: como entrar em uma turbina a gás

Pesquisadores da Siemens estão desenvolvendo cópias virtuais de turbinas a gás que prometem revolucionar a manutenção e reparos preditivos. Conhecidos como gêmeos digitais, esses modelos 3D realistas, que são visualizados com os óculos de realidade virtual, são baseados em dados de sensores atualizados e no uso de inteligência artificial.

 

As últimas turbinas a gás da Siemens contêm mais de 500 sensores, que registram continuamente condições de pressão, temperaturas, tensão dos componentes e muito mais. Os dados resultantes são avaliados por software, gerando informações que ajudam as operadoras de turbinas a rastrear facilmente os parâmetros que são cruciais para a operação.

 

Mas esse não é o único benefício dos dados do sensor. Os engenheiros também podem usá-lo para criar um gêmeo digital - uma cópia no mundo virtual - de uma turbina para monitorar remotamente o sistema e resolver problemas de manutenção logo no início.

 

E isso é exatamente o que os especialistas da Siemens Corporate Technology (CT) realizaram com sucesso em 2017. Na busca contínua de novos conjuntos de dados para melhorar seus algoritmos inovadores, os especialistas descobriram o que estavam procurando na Divisão de Serviços de Geração de Energia da Siemens, que forneceu os dados do sensor e os registros operacionais de uma turbina a gás de última geração.

 

O futuro da manutenção remota

Isso foi um golpe de sorte. "Muitas pessoas não estão dispostas a compartilhar seus dados", diz Ulli Waltinger, que dirige a equipe de pesquisa de realidade virtual CT. "Mas essa preocupação é injustificada, pois garantimos que todos os dados sejam mantidos em sigilo e anônimo, antes de começar a usá-los em nossa pesquisa". Esses conjuntos de dados são necessários, por exemplo, para melhorar algoritmos para manutenção preventiva, reconhecimento de imagem e otimização funcional. "Precisamos deles para desenvolver novas aplicações", acrescenta o membro da equipe, Felix Buggenthin, especialista em inteligência de máquinas.

 

 

A cor do desgaste

Depois de colocar os óculos de realidade virtual, os pesquisadores entram em um salão virtual que abriga o gêmeo virtual de uma turbina. Lá, os dados do sensor fornecidos por uma nuvem computacional representam o estado operacional da turbina, incluindo informações sobre sua temperatura de combustão e velocidade de rotação, formando coletivamente um complexo de informação multidimensional. "Começamos fazendo vários ensaios com os dados. O desafio era descrever todos os valores dos sensores de forma fácil de entender", explica Jan-Philipp Fahlbusch, responsável pelo desenvolvimento do ambiente de realidade virtual.

 

Nesse empenho, os pesquisadores se beneficiaram do fato de que os espaços digitais podem ser manipulados praticamente de qualquer maneira. Devido à natureza virtual dos espaços, é possível usar uma espécie de "visão de raio-X" para penetrar os interiores das máquinas, por exemplo, ou para mudar as cores dos componentes, a fim de descrever as mudanças de temperaturas ou velocidades.

 

Isso, por sua vez, permite que a Siemens simule a operação atual de uma turbina e use programas de inteligência artificial para retratar outros dados que não são facilmente acessíveis. Os exemplos incluem o uso de cores para mostrar o desgaste esperado de um componente, de modo que as medidas de manutenção rápidas possam evitar desvios desnecessários.

 

Se uma simulação que tenha sido alimentada com dados de turbina em tempo real for colocada na nuvem, os engenheiros de manutenção podem entrar no espaço digital de qualquer lugar do planeta para resolver conjuntamente situações problemáticas, abrindo assim novas oportunidades para o portfólio da Siemens.

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