Introdução
O AVEVA PI System, anteriormente conhecido como OSIsoft PI System, é uma plataforma de gerenciamento de dados em tempo real amplamente utilizada em diversas indústrias para coletar, armazenar, analisar e visualizar dados operacionais. Com a crescente necessidade de otimização e eficiência nas operações industriais, o PI System se tornou uma ferramenta essencial para empresas que buscam transformar dados em insights valiosos.
História e Evolução
Fundada em 1980, a OSIsoft desenvolveu o PI System como uma resposta à necessidade de gerenciamento eficiente de dados de processos industriais. Em 2021, a AVEVA, uma líder global em software de engenharia e industrial, adquiriu a OSIsoft, integrando o PI System ao seu portfólio de soluções digitais. Essa aquisição permitiu uma maior integração entre o gerenciamento de dados e as soluções de engenharia, ampliando as capacidades do PI System.
Arquitetura do PI System
Componentes Principais
1. PI Data Archive: O núcleo do PI System, responsável pelo armazenamento de dados de séries temporais. Ele é otimizado para armazenar grandes volumes de dados de maneira eficiente e confiável.
2. PI Asset Framework (AF): Um modelo orientado a objetos que permite organizar e contextualizar dados de séries temporais. O AF facilita a criação de modelos de ativos, associando dados de diferentes fontes a estruturas lógicas.
3. PI Interfaces e Connectors: Ferramentas que permitem a coleta de dados de várias fontes, incluindo sensores, controladores de processo, sistemas de automação e outras bases de dados.
4. PI Analysis Service: Um componente que permite a criação de cálculos e análises em tempo real, utilizando os dados armazenados no PI Data Archive e os modelos do PI AF.
5. PI Vision: É uma ferramenta de visualização de dados em tempo real que permite que os usuários criem, compartilhem e analisem dashboards interativos que exibem dados operacionais coletados de diversas fontes. O PI Vision é acessado via web, proporcionando fácil acesso e colaboração entre equipes, independentemente de sua localização geográfica.
6. PI DataLink: Um suplemento para o Microsoft Excel que permite que os usuários recuperem informações do PI System diretamente em uma planilha. É uma ferramenta poderosa para coletar, monitorar, analisar e fazer relatórios de dados do PI System.
O diagrama abaixo mostra as 3 principais categorias e componentes de um PI System comum:
Coleta de Dados
O PI System utiliza interfaces e conectores para coletar dados de uma ampla gama de fontes, incluindo:
• Equipamentos de campo: Sensores, medidores, válvulas e outros dispositivos de campo.
• Sistemas SCADA: Sistemas de Controle e Aquisição de Dados.
• PLCs e DCSs: Controladores Lógicos Programáveis e Sistemas de Controle Distribuído.
• Bases de dados: Sistemas de gerenciamento de bancos de dados (SQL, Oracle, etc.).
• Aplicações empresariais: Sistemas ERP (Enterprise Resource Planning) e MES (Manufacturing Execution Systems).
Armazenamento e Recuperação de Dados
O PI Data Archive é projetado para armazenar dados de séries temporais de maneira altamente eficiente. Utilizando técnicas de compressão e algoritmos de armazenamento otimizados, o PI Data Archive pode gerenciar bilhões de pontos de dados com um desempenho robusto. A recuperação de dados é facilitada por um sistema de indexação eficiente, permitindo consultas rápidas e precisas.
Modelagem de Dados com PI AF
O PI Asset Framework (AF) permite aos usuários organizar dados de séries temporais em uma estrutura lógica baseada em ativos e suas propriedades. Isso facilita a criação de hierarquias de ativos, associando dados operacionais a modelos de ativos que representam a estrutura física e lógica da planta ou operação.
Análise e Visualização
O PI Analysis Service oferece ferramentas poderosas para criar cálculos em tempo real, como média, soma, desvio padrão, entre outros. Os resultados dessas análises podem ser armazenados no PI Data Archive ou usados para acionar alarmes e notificações.
Para a visualização, o PI Vision é a ferramenta principal, permitindo a criação de dashboards interativos e gráficos detalhados. Os usuários podem configurar visualizações personalizadas para monitorar o desempenho de processos, identificar anomalias e tomar decisões informadas.
Casos de Uso e Aplicações
Indústria de Energia
Na indústria de energia, o PI System é utilizado para monitorar a produção e distribuição de eletricidade, gerenciando dados de plantas de energia e redes de distribuição. Isso inclui o monitoramento de turbinas, geradores, linhas de transmissão e subestações.
Manufatura
No setor de manufatura, o PI System ajuda a otimizar processos de produção, reduzindo desperdícios e melhorando a eficiência operacional. Ele coleta dados de máquinas e linhas de produção, permitindo análises detalhadas para manutenção preditiva e melhoria contínua.
Indústria de Óleo e Gás
Para a indústria de óleo e gás, o PI System é vital no monitoramento de operações upstream e downstream. Ele coleta dados de plataformas de perfuração, oleodutos, refinarias e terminais de distribuição, ajudando a melhorar a segurança e a eficiência.
Tratamento de Água
No setor de tratamento de água, o PI System é utilizado para monitorar a qualidade da água, a eficiência das plantas de tratamento e a distribuição de água potável. Ele ajuda a garantir a conformidade com regulamentos e a otimização dos processos de tratamento.
Benefícios do PI System
• Confiabilidade: O PI System é conhecido por sua alta disponibilidade e confiabilidade, crucial para operações críticas.
• Escalabilidade: Capaz de gerenciar dados de milhares de pontos de coleta, o PI System é escalável para atender desde pequenas instalações até grandes operações industriais.
• Integração: Suporta integração com uma ampla variedade de sistemas e dispositivos, facilitando a coleta e o compartilhamento de dados.
• Análise em Tempo Real: Ferramentas avançadas de análise permitem monitoramento contínuo e decisões rápidas baseadas em dados.
• Visualização Personalizada: Dashboards interativos e gráficos detalhados permitem visualização clara e personalizada dos dados operacionais.
Desafios e Considerações
Apesar de seus inúmeros benefícios, a implementação do PI System pode apresentar desafios:
• Custo Inicial: O investimento inicial pode ser significativo, especialmente para pequenas empresas.
• Complexidade: A configuração e a integração podem ser complexas, exigindo conhecimento especializado.
• Treinamento: Os usuários precisam ser treinados para utilizar eficazmente as ferramentas do PI System.
Futuro do PI System
Com a aquisição pela AVEVA, o PI System está bem posicionado para integrar ainda mais a coleta de dados com ferramentas avançadas de análise e visualização baseadas em inteligência artificial e machine learning. A integração com outras soluções da AVEVA promete ampliar as capacidades do PI System, oferecendo uma plataforma ainda mais robusta para a transformação digital das indústrias.
Futuro do PI System
Com a aquisição pela AVEVA, o PI System está bem posicionado para integrar ainda mais a coleta de dados com ferramentas avançadas de análise e visualização baseadas em inteligência artificial e machine learning. A integração com outras soluções da AVEVA promete ampliar as capacidades do PI System, oferecendo uma plataforma ainda mais robusta para a transformação digital das indústrias.
Conclusão
O AVEVA PI System é uma ferramenta poderosa para o gerenciamento de dados em tempo real, essencial para a otimização das operações industriais. Com suas capacidades de coleta, armazenamento, análise e visualização de dados, ele oferece uma solução abrangente para transformar dados em insights valiosos, promovendo eficiência, segurança e inovação nas operações industriais.
